Provocation of obsessive–compulsive symptoms: a quantitative voxel-based meta-analysis of functional neuroimaging studies

Provocation of obsessive–compulsive symptoms: a quantitative voxel-based meta-analysis of functional neuroimaging studies

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J Psychiatry Neurosci 2008;33(5):405–12

Jean-Yves Rotge, MD; Dominique Guehl, MD, PhD; Bixente Dilharreguy, PhD; Emmanuel Cuny, MD, PhD; Jean Tignol, MD; Bernard Bioulac, MD, PhD; Michele Allard, MD, PhD; Pierre Burbaud, MD, PhD; Bruno Aouizerate, MD, PhD

Rotge, Guehl, Cuny, Bioulac, Burbaud, Aouizerate — Laboratoire Mouvement Adaptation Cognition, Université Bordeaux 2; Rotge, Tignol, Aouizerate — Service Universitaire de Psychiatrie, Centre Hospitalier Charles Perrens; Guehl, Bioulac, Burbaud — Service de Neurophysiologie Clinique, Centre Hospitalier Universitaire Pellegrin; Dilharreguy, Allard — Laboratoire d’Imagerie Moléculaire et Fonctionnelle, Université Bordeaux 2; Cuny — Service de Neurochirurgie; Allard — Service de Médecine Nucléaire, Centre Hospitalier Universitaire Pellegrin, Bordeaux, France

Abstract

Objective: Recent functional magnetic resonance imaging (fMRI) and positron emission tomography (PET) studies based on the symptom provocation paradigm have explored neural correlates of the cognitive and emotional processes associated with the emergence of obsessive–compulsive disorder (OCD) symptoms. Although most studies showed the involvement of cortico–subcortical loops originating in the orbitofrontal cortex and the anterior cingulate cortex, an increased activity within numerous other regions of the brain has inconsistently been reported across studies. To provide a quantitative estimation of the cerebral activation patterns related to the performance of the symptom provocation task by OCD patients, we conducted a voxel-based meta-analysis.

Methods: We searched the PubMed and MEDLINE databases for studies that used fMRI and PET and that were based on the symptom provocation paradigm. We entered data into a paradigm-driven activation likelihood estimation meta-analysis.

Results: We found significant likelihoods of activation in cortical and subcortical regions of the orbitofrontal and anterior cingulate loops. The left dorsal frontoparietal network, including the dorsolateral prefrontal cortex and precuneus, and the left superior temporal gyrus also demonstrated significant likelihoods of activation.

Conclusion: Consistent results across functional neuroimaging studies suggest that the orbitofrontal and anterior cingulate cortices are involved in the mediation of obsessive–compulsive symptoms. Based on recent literature, we suggest that activations within the dorsal frontoparietal network might be related to patients’ efforts to resist the obsessive processes induced by the provocation task. Further research should elucidate the specific neural correlates of the various cognitive and emotional functions altered in OCD.

Résumé

Objectif : De récentes études d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et de tomographie par émission de positrons (TEP) utilisant un paradigme de provocation de symptômes ont exploré les corrélats neuronaux des processus cognitifs et affectifs associés à l’apparition de symptômes du trouble obsessionnel–compulsif (TOC). Même si la plupart des études ont révélé l’importance du rôle de boucles corticales-sous-corticales émanant du cortex orbitofrontal et du cortex cingulaire antérieur, une augmentation de l’activité dans de nombreuses autres régions du cerveau a été rapportée de façon moins systématique. Afin de produire une estimation quantitative des activations cérébrales liées à l’exécution de tâches de provocation de symptômes par des patients atteints de TOC, nous avons procédé à une méta-analyse des données de la littérature.

Méthodes : Nous avons effectué dans les bases de données PubMed et MEDLINE une recherche d’études ayant utilisé l’IRMf et la TEP et qui reposaient sur le paradigme de provocation des symptômes. Nous avons entré les données dans une méta-analyse d’estimation de la probabilité d’activation.

Résultats : Nous avons constaté des probabilités importantes d’activation dans les régions corticales et sous-corticales des boucles des cortex orbitofrontale et cingulaire antérieure. L’étude a aussi révélé des probabilités importantes d’activation d’un réseau préfronto–dorso–pariétal gauche, incluant le cortex préfrontal dorsolatéral et le précunéus, ainsi que de le gyrus temporal supérieur gauche.

Conclusion : Les résultats obtenus indiquent que les cortex orbitofrontal et cingulaire antérieure jouent un rôle dans la médiation des symptômes obsessionnels et compulsifs. Compte tenu de publications récentes, nous suggérons que les activations observées dans le réseau préfronto–dorso–pariétal dorsal pourraient être liées aux efforts déployés par les patients pour résister aux processus obsessionnels induits par la provocation de symptômes. D’autres recherches devraient clarifier les corrélats neuronux spécifiquement liés aux diverses fonctions cognitives et affectives affectées dans le TOC.


Medical subject headings: obsessive-compulsive disorder; magnetic resonance imaging; positron-emission tomography.

Competing interests: None declared.

Submitted Aug. 7, 2007; Revised Nov. 29, 2007; Accepted Jan. 14, 2008

Contributors: Dr. Rotge designed the study. Drs. Rotge and Aouizerate acquired the data, which all authors analyzed. Dr. Rotge wrote the article, which Drs. Guehl, Dilharreguy, Cuny, Tignol, Bioulac, Allard, Burbaud and Aouizerate reviewed. All authors gave final approval for publication.

Acknowledgements: Dr. Rotge is supported by a grant from the Fondation pour la recherche médicale (Medical Research Foundation). We thank Dr. Ray Cooke for providing advice on English-language wording.

Correspondence to: Dr. J.-Y. Rotge, Laboratoire Mouvement Adaptation Cognition, CNRS UMR 5227, Université Bordeaux 2, 146 rue Léo-Saignat, 33076 Bordeaux, France; fax (33) 05 56 90 14 21; jean-yves.rotge@etud.u-bordeaux2.fr