No TDAH, estudos de imagem mostraram algumas características comuns, como:
Diminuição do volume do córtex pré-frontal e de regiões associadas ao controle executivo, atenção e regulação emocional.
Diferenças na conectividade funcional entre diferentes áreas cerebrais envolvidas na atenção e no controle cognitivo.
Os estudos com análise morfológica das imagens também têm contribuído para a compreensão do substrato neurobioquímico desta doença. Há relato de alterações detectadas através de ressonância magnética (RM) condizentes com a disfunção pré-frontal-estriatal direita, com perda da assimetria normal do caudato, menor globo pálido direito, menor região frontal anterior direita, menor cerebelo e reversão da assimetria normal nos ventrículos laterais.
Também há estudos que demonstram menor volume no caudato (total e cabeça), com assimetria reversa, na região frontal ântero-superior direita e ântero-inferior, bilateralmente e na região parieto-occipital bilateral.
Recentemente, encontrou-se assimetria reversa do caudato, menor volume na cabeça do caudato esquerdo e menor volume de substância branca no lobo frontal direito, observando-se que, quanto menor a cabeça do caudato esquerdo, maior a gravidade dos sintomas de externalização do TDAH. O globo pálido também se mostrou alterado em pesquisas morfológicas, sendo, possivelmente, menor à esquerda.
O cerebelo parece estar envolvido também, sugerindo-se uma disfunção no circuito cerebelo-tálamo-pré-frontal, como predispondo aos déficits no controle motor, inibição e função executiva vistos no TDAH.
A população feminina é menos estudada. Um estudo de caso-controle avaliou, através de PET e teste de desafio, dez meninas com TDAH, sem encontrar diferenças. Porém, os resultados sugerem que a interação entre sexo e desenvolvimento cerebral contribuam para a patofisiologia do TDAH, devendo-se considerar o estágio de maturação sexual nos estudos de NI no sexo feminino.
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