Compensatory hyperactivations as markers of latent working memory dysfunctions in patients with obsessive–compulsive disorder: an fMRI study

Compensatory hyperactivations as markers of latent working memory dysfunctions in patients with obsessive–compulsive disorder: an fMRI study

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J Psychiatry Neurosci 2008;33(3):209-15

Ilona Henseler, MD; Oliver Gruber, MD; Susanne Kraft, PhD; Christoph Krick, PhD; Wolfgang Reith, MD; Peter Falkai, MD

Henseler, Gruber, Falkai — Systems Neuroscience Unit, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Georg-August-University, Göttingen; Henseler, Gruber, Kraft — Cognitive Neuroscience Unit, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Saarland University Hospital; Krick, Reith — Department of Neuroradiology, Saarland University Hospital, Homburg, Germany

Abstract

Objective: Behavioural studies have implicated working memory (WM) deficits in obsessive–compulsive disorder (OCD). However, findings are inconsistent, which could be explained by compensation strategies used by a subgroup of OCD patients. To test this hypothesis, we examined patients without a behavioural deficit in WM during performance of different WM tasks using functional magnetic resonance imaging (fMRI).

Methods: We scaned 11 patients and 11 matched control subjects while they performed 3 verbal and spatial item-recognition tasks.

Results: Patients and healthy subjects engaged the same set of brain regions. However, in direct comparison, the patients exhibited significantly greater task-related activation in several frontal and parietal brain areas known to underlie WM.

Conclusion: Patients without manifest WM deficits exhibit increased activation in frontal and parietal brain areas relative to healthy subjects during WM task performance. These hyperactivations may permit them to compensate for reduced efficiency of their WM systems and may thus serve as markers of latent WM dysfunctions.

Résumé

Objectif : Des études du comportement ont mis en cause des déficits de la mémoire de travail (MT) dans le trouble obsessif-compulsif (TOC). Les résultats manquent toutefois d’uniformité, ce que l’on pourrait expliquer par des stratégies de compensation utilisées par un sous-groupe de patients atteints de TOC. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons examiné des patients sans déficit comportemental de la MT pendant l’exécution de diverses tâches liées à la MT en utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).

Méthodes : Nous avons examiné 11 patients et 11 sujets témoins jumelés pendant l’exécution de trois tâches verbales et de reconnaissance d’un objet dans l’espace.

Résultats : Les patients et les sujets en bonne santé ont mis à contribution le même ensemble de régions cérébrales. Toutefois, lorsqu’on établit une comparaison directe, les patients montrent une activation reliée à la tâche beaucoup plus importante dans plusieurs régions frontales et pariétales du cerveau reconnues pour sous-tendre la MT.

Conclusion : Les patients sans déficit manifeste de la MT présentent une activation accrue des régions frontales et pariétales du cerveau par rapport aux sujets en bonne santé au cours de l’exécution d’une tâche liée à la MT. Ces hyperactivations peuvent leur permettre de compenser l’efficience réduite de leur système de MT et servir ainsi d’indicateur d’une dysfonction latente de la MT.


Medical subject headings: obsessive–compulsive disorder; memory; magnetic resonance imaging; cognition.

Competing interests: None declared.

Submitted Mar. 28, 2007; Revised Aug. 3, 2007; Sept. 27, 2007; Accepted Sept. 27, 2007

Contributors: Drs. Henseler, Gruber and Kraft designed the sudy. All authors acquired the data, which Drs. Henseler and Gruber analyzed. Drs. Henseler and Gruber wrote the article, and all authors revised it. All authors gave final approval for the article to be published.

Correspondence to: Dr. I. Henseler, Systems Neuroscience Unit, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Georg-August-University Göttingen, Von-Siebold Str. 5, 37075 Göttingen, Germany; Ilona.Henseler@medizin.uni-goettingen.de