Decreased Cross-Sectional Area of The Anterior Thalamic Peduncle In Bipolar Disorder : A Fiber Tracking Study

Abstract

There is a hypothesis that impaired integrity of white matter is involved in the pathology of bipolar disorder. The anterior thalamic peduncle is a nerve fascicle connecting the thalamus and the prefrontal region, and it might be related to the cognitive impairment of bipolar disorder. In this study, we acquired diffusion tensor images from eleven bipolar patients and fifteen healthy persons. Fiber tracking was performed on the anterior thalamic peduncle, and tractographs were drawn up. The cross-sectional area (CSA), mean fractional anisotropy (FA), and mean apparent diffusion coefficient (ADC) were assessed and compared between the patient group and the control group. Compared to the healthy persons, bipolar patients had a significantly smaller CSA in the right and left anterior thalamic peduncles. No significant differences were seen between the groups in terms of ADC and FA. In both groups, CSA, FA, and ADC for the left side showed significantly higher values than for the right side. These findings may represent a disruption in white matter integrity between the thalamus and prefrontal cortex in bipolar disorder. Further, bilateral neurodevelopmental impairment may be closely involved in the pathology of bipolar disorder.

大脳白質の統合異常が双極性障害の病理に関与しているという仮説がある。前視床脚は視床と前頭葉をつなぐ神経線維束であり、双極性障害の認知障害に関連している可能性がある。本研究でわれわれは、11名の双極性障害患者および15名の健常対照群から拡散テンソル画像を入手し、前視床脚の線維追跡を行うことでトラクトグラフィを作成した。前視床脚の断面積(CSA)、拡散異方性(FA)、みかけの拡散指数(ADC)を計測し、患者群と健常群とを比較した。健常群と比べ、患者群では右および左の前視床脚において断面積が有意に小さかった。ADCとFAとに関しては、患者群と健常群とで有意さは認められなかった。両群共に、CSA、FA、ADCは右上りも左の前視床脚の方が有意に大きかった。これらの所見は、双極性障害における、視床と前頭葉との間の白質の統合の乱れを示唆している可能性がある。両側性の神経発達不全が、双極性障害の病理と関連しているかもしれない。