The effect of methylphenidate on brain hemodynamics of attention-deficit/hyperactivity disorder measured by functional near infrared spectroscopy

Abstract

Dikkat eksikliği Hiperaktivite bozukluğu (DEHB) çocuklarda cok sık rastlanansinirgelişimsel bir bozukluktur. DEHB teşhisi konulan çocukların yaklaşık %30-%60'ıyetişkinlikte de aynı semptomları sürdürürler. Bu bozukluk önemli işlevsel rahatsızlıklarasebep olur. Hastaların yaşam kalitesini düşürür. Bu yüzden DEHB teşhisi konulan kişilerintedavisi önemlidir. Metilfenidat, DEHB hastalarında hiperaktiviteyi azaltan ilaçtır. Henüzsinirsel aktiviteyi nasıl degiştirdiği ve klinik sonuçları ile arasındaki bağlantı tambilinmemektedir.İşlevsel yakın kızıl ötesi spektroskopi, özellikle prefrontal korteksteki oksijenlihemoglobin ve oksijensiz hemoglobin miktarındaki değişiklikleri ölçmek için kullanılantaşınabilir, nonefraktif beyin görüntüleme metodudur.Bu çalışmada, sağ elini kullanan 15 yetişkin DEHB hastası Stroop test olarakadlandırılan bilişsel bir test sırasında işlevsel yakın kızıl ötesi spektroskopi metodu iledeğerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, bilişsel bir aktivite sırasında metilfenidatın kandinamiğini nasıl etkilediğini bulmak ve kan dinamiğindeki değişimler ile davranışsaltepkiler arasında nasıl bir bağlantı kurulacağını araştırmaktır.Bu çalışma sonunda, metilfenidatın oksijenli hemoglobin miktarını etkili olarakdüşürdüğü bulunmuştur. Bu durum ilacın sebep oldugu vazokonstriksiyondankaynaklanmaktadır. Ayrıca metilfenidat bilişsel test sırasında davranışları da normalizeetmiştir, sorulara verilen cevap sürelerini düşürmüştür.Anahtar Sözcükler: İşlevsel Yakın Kızıl Ötesi Spektroskopi, Dikkat-Eksikliği/Hiperaktivite Bozukluğu, Metilfenidat, Stroop Test, Yetişkin

Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a very commonneurodevelopmental disorder. Approximately 30%? 60% of individuals diagnosed withADHD in youth have symptoms that persist into adulthood. This neurobehavioral disorderresults in significant functional impairment. It decreases the life quality of the patients.Therefore, the need for recognition and treatment of patients with ADHD is necessary.Methylphenidate (MPH) is known to reduce hyperactivity in individuals with ADHD. Yetlittle is known about how it alters neural activity and how this relates to its clinical effects.Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a portable, non-invasive brainimaging method measuring the changes in oxygenated hemoglobin [HbO2] anddeoxyhemoglobin [HbH] levels particularly in prefrontal cortex.In this study, 15 adult, right handed cases with DSM-IV diagnosis of Attentiondeficit hyperactivity disorder (ADHD) were evaluated with fNIRS during a cognitive taskwhich is Stroop test. The goal of this study is to examine MPH-induced hemodynamicchanges during a cognitive activity, and to examine how these changes correlate withmeasures of behavioral response to the drug during Stroop task.It is found that MPH effectively decreased HbO levels. The reason of the decreasedlevel of HbO after medication is vasoconstriction. MPH normalized the behavior during anexecutive function test. MPH has a great effect on the response time of the subjects to NS,CS, and IS. MPH always shortens the durations of the reaction times.Keywords: Functional Near-Infrared Spectroscopy, Attention-Deficit/HyperactivityDisorder (ADHD), Methylphenidate, Stroop task, adult.