Visuoconstructional impairment in Mild Cognitive Impairment: Diagnostic utility and predictive value in the progression to Alzheimer’s disease

Abstract

Introdução: A visuoconstrução é um domínio cognitivo que se define pela capacidade de organizar e manipular manualmente informações espaciais, por forma criar um design ou copiar um modelo. Este é um domínio complexo que integra processos como a visuoperceção, a análise visuospacial, as capacidades motoras finas, a atenção e várias funções executivas. Na doença de Alzheimer (DA) a visuoconstrução é frequentemente avaliada através de provas de desenho por cópia ou de desenho livre. Tendo em conta a complexidade da visuoconstrução, e considerando o comprometimento de diversas áreas cerebrais implicado na DA, é possível observar-se défices visuoconstrutivos desde as fases iniciais da doença.Objetivos: (1) Avaliar os défices visuoconstrutivos no Defeito Cognitivo Ligeiro (DCL) e estudar as diferenças entre doentes com DCL amnésico (DCLa) e DCL amnésico multidomínios (DCLam); (2) avaliar o valor do domínio visuoconstrutivo como preditor da conversão para DA.Métodos: Cento e oitenta e quatro doentes diagnosticados com DCLa (n=121) e DCLam (n=63) foram avaliados anualmente (entre 2 a 11 anos) em contexto de consulta de demência ao nível da sua cognição, funcionalidade e psicopatologia, através de uma extensiva bateria neuropsicológica. A avaliação da visuoconstrução foi realizada através das seguintes tarefas: o Teste do Desenho dos Pentágonos (TDP), o Teste da Cópia do Cubo (TCC), a Tarefa de Praxia Construtiva (TPC) e a condição de desenho livre do Teste de Desenho do Relógio (TDR). O domínio visuospacial do Montreal Cognitive Assessment (MoCA) foi igualmente utilizado como medida visuoconstrutiva.Resultados: Os doentes diagnosticados com DCLam apresentaram piores capacidades visuoconstrutivas que os doentes com DCLa. Apesar de as diferenças entre os dois grupos terem sido detetadas tanto em tarefas de cópia como em tarefas de desenho livre, as tarefas de cópia menos complexas (TDP e os dois itens mais simples da TPC) não reportaram diferenças estatisticamente significativas (p>.05). Em relação às diferenças entre os doentes que converteram (C) e aqueles que não converteram (NC) para demência, observou-se uma inclusão significativamente maior de doentes com inícios tardios da doença no grupo C (t(135.66)= -4.233, p<.001). As análises de sobrevivência acusaram taxas de conversão significativamente diferentes para doentes com inícios precoces (IP) e para doentes com inícios tardios (IT) da doença (χ2(1)=13.416, p<.001), com estes últimos a apresentarem sistematicamente menores probabilidades de permanecerem estáveis. As análises multinível dos doentes IP acusaram o TDR (χ2(1)=5.019, p=.025) e o efeito de interação ente o TDP e o Tempo (χ2(1)=6.655, p=.010) como preditores significativos da demência. Para os doentes IT, os preditores revelados foram o TDR (χ2(1)=16.677, p<.001) e o domínio visuospacial do MoCA (χ2(1)=4.157, p=.041). Em ambos os modelos, piores pontuações nas tarefas de desenho implicaram um aumento da probabilidade de converter relativamente à probabilidade de não converter para demência.Conclusões: Os resultados sugerem um comprometimento visuoconstrutivo mais acentuado nos doentes com DCLam comparativamente aos doentes com DCLa. Adicionalmente, a visuoconstrução parece constituir-se como preditor significativo da DA, com maiores défices nesta capacidade a traduzirem um incremento na probabilidade de progredir de uma condição de DCL para demência. Uma vez que os doentes com inícios tardios da doença apresentam menores probabilidades de permanecerem estáveis comparativamente aos seus homólogos com inícios precoces, doentes com inícios tardios e fracas capacidades visuoconstrutivas puderão constituir um grupo em elevado risco de conversão. Neste sentido, os défices visuoconstrutivos poderão ser utilizados como importantes sinais de aviso da probabilidade de conversão de um doente.

Introduction: Visuoconstruction is a cognitive domain that can be defined as the ability to organize and manually manipulate spatial information in order to create a design or copy a model. As a complex domain, visuoconstruction requires the interaction of different processes, such as visuoperception, visuospatial analysis, fine motor skills, attention and executive functions. In Alzheimer’s disease (AD), this domain is frequently assessed through drawing tasks, including both copying and drawing-to-command. Given the complexity of this capacity, and since AD involves the impairment of several brain areas, visuoconstruction can be compromised in the early stages of the disease.Objectives: (1) To assess visuoconstructional impairments in Mild Cognitive Impairment (MCI) and study differences between amnestic single-domain MCI (aMCI) and amnestic multidomain MCI (amMCI) patients; (2) to assess the value of visuoconstruction as a predictor of AD.Methodology: One-hundred and eighty four patients diagnosed with aMCI (n=121) and amMCI (n=63) were followed in dementia consultation an evaluated annually through an extensive neuropsychological battery. All patients were assessed at a cognitive, functional and psychopathological level. To assess visuoconstruction, we applied the following tasks: the Pentagon Drawing Test (PDT), the Cube Copying Test (CCT), the Constructional Praxis Task (CPT) and the drawing-to-command condition of the Clock Drawing Test (CDT). The visuospatial domain of Montreal Cognitive Assessment (MoCA) was also used as a measure of visuoconstruction.Results: Overall, amMCI patients presented worst visuoconstructional abilities than aMCI patients. Although these differences were detected either by copying or drawing-to-command tasks, less complex copying tasks (PDT and the two simpler items of the CPT) could not distinguish the two groups (p>.05). Regarding the differences between patients who converted (C) and patients who did not convert (NC) to dementia, the C group included significantly more MCI patients with late-onsets than the NC group (t(135.66)= -4.233, p<.001). Survival analysis reported significantly different patterns of conversion for patients with early-onsets (EO) and late-onsets (LO) (χ2(1)=13.416, p<.001), with the latter presenting lower probabilities of remaining stable. Multilevel analysis of EO patients yelled the CDT (χ2(1)=5.019, p=.025) and the interaction effect between the PDT and Time (χ2(1)=6.655, p=.010) as significant predictors of dementia. For LO patients, the yelled predictors were the CDT (χ2(1)=16.677, p<.001) and the visuospatial domain of MoCA (χ2(1)=4.157, p=.041). In both models, worse visuoconstructional scores implied an increase in the chances of a patient converting versus the chances of not converting.Conclusions: Our results suggest that amMCI patients present steeper visuoconstructional impairment in comparison to aMCI patients. Besides, visuoconstruction is a significant predictor of AD, with greater deficits leading to an increase in the probability to convert from MCI to dementia. Since late-onset patients are less likely to remain stable compared to their early-onset counterparts, late-onset patients with poor visuoconstructive capabilities may constitute a group at high risk of conversion. In this sense, visuoconstructive deficits may be used as an important warning sign of the probability of a patient to develop dementia.