Working memory and arithmetic impairments in children with FMR1 premutation and gray zone alleles

• Published in: Dementia & neuropsychologia Vol. 16; no. 1; pp. 105 - 114
• Main Authors: Martins, Aline Aparecida Silva, Paiva, Giulia Moreira, Matosinho, Carolina Guimarães Ramos, Coser, Elisângela Monteiro, Fonseca, Pablo Augusto de Souza, Haase, Vitor Geraldi, Carvalho, Maria Raquel Santos
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Academia Brasileira de Neurologia, Departamento de Neurologia Cognitiva e Envelhecimento 01-01-2022; Associação Neurologia Cognitiva e do Comportamento
• Subjects: CLINICAL NEUROLOGY; Dyscalculia; FMR1; GERIATRICS & GERONTOLOGY; HEALTH CARE SCIENCES & SERVICES; Learning; MEDICINE, GENERAL & INTERNAL; NURSING; Original; PSYCHIATRY; PSYCHOLOGY; Working Memory; Learning; Working Memory; Discalculia; Memória de Trabalho; FMR1; Aprendizagem; Dyscalculia
• ISSN: 1980-5764; 1980-5764
• DOI: 10.1590/1980-5764-dn-2021-0035

Expansive mutations in familial mental retardation 1 (FMR1) gene have been associated with different phenotypes. Full mutations are associated with intellectual disability and autism spectrum disorder; premutations are associated with math learning difficulties and working memory impairments. In gray zone, neuropsychological development has not yet been described. Objectives: This study aimed to describe the frequency of FMR1 premutation and gray zone alleles in a school population sample representing a broad spectrum of variation in math achievement and detail school achievement and cognitive performance in the children identified with FMR1 premutation or gray zone alleles. Methods: We described a two-phase study. In the first phase, 2,195 school-age children were screened for math achievement. In the second phase, 378 children with normal intelligence were neuropsychologically assessed and genotyped for FMR1. Of these, 121 children (61 girls) performed below percentile 25 in mathematics (MD group) and 257 children (146 girls) performed above percentile 25 (control group). Results: Four pupils presented expanded alleles, one premutation and three gray zone alleles. The girl with the premutation and one boy with a gray zone allele presented impairments in working memory and arithmetic performance below percentile 6, compatible with the diagnosis of developmental dyscalculia. These children’s difficulties were not associated with inaccuracy of nonsymbolic number representations or literacy impairments. Dyscalculia in these children seems to be associated mainly with working memory impairments. Conclusions: FMR1 expansions in the gray zone may contribute to dyscalculia in otherwise healthy and normally intelligent children.
RESUMO. Mutações expansivas no gene FMR1 têm sido associadas a diferentes fenótipos. Mutações completas estão associadas a deficiência intelectual e transtorno do espectro do autismo; pré-mutações, com dificuldades de aprendizagem de matemática e comprometimentos de memória de trabalho. Na zona cinzenta o desenvolvimento neuropsicológico ainda não foi descrito. Objetivos: Descrever a frequência de alelos pré-mutados e zona cinzenta em uma amostra escolar que representa amplo espectro de variação do desempenho em Matemática e detalhar o desempenho escolar e cognitivo em crianças identificadas com alelos pré-mutados ou zona cinzenta. Métodos: Aqui, descrevemos um estudo de duas fases. Na primeira fase, 2.195 crianças em idade escolar foram selecionadas para desempenho em Matemática. Na segunda fase, 378 crianças com inteligência normal foram avaliadas neuropsicologicamente e, em seguida, por genotipagem FMR1. Resultados: Tiveram desempenho abaixo do percentil 25 em Matemática (grupo DM) 121 crianças (61 meninas), e tiveram desempenho acima do percentil 25 (grupo controle) 257 crianças (146 meninas). Quatro alunos apresentaram alelos expandidos, sendo uma pré-mutação e três alelos da zona cinza. A menina com a pré-mutação e um menino com o alelo da zona cinza apresentaram prejuízos na memória de trabalho e desempenho aritmético abaixo do percentil 6, compatíveis com o diagnóstico de discalculia do desenvolvimento. As dificuldades dessas crianças não foram associadas à imprecisão de representações não simbólicas de números ou deficiências de alfabetização. A discalculia nessas crianças parece estar associada principalmente a deficiências da memória de trabalho. Conclusões: Em conclusão, expansões na zona cinzenta do FMR1 podem contribuir para a discalculia em crianças saudáveis com inteligência normal.