Functional mapping of language pathways in the brain: a combined intraoperative electrical stimulation and neuroimaging approach
- Autores: Joanna Sierpowska
- Directores de la Tesis: Antoni Rodríguez Fornells (dir. tes.), Andreu Gabarrós Canals (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Marcelo L. Berthier Torres (presid.), Emmanuel Mandonnet (secret.), Stephanie Forkel (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El modelo de “la doble vía para el lenguaje”, sugiere que el habla sigue la regla de división de tareas, distinguiendo el procesamiento fonológico y el semántico. Anatómicamente, estos dos tipos de procesamiento están relacionadas con las ares dorsales y ventrales respecto a la fisura de Silvio.
El mapeo por estimulación eléctrica intraoperatoria (ESM) en pacientes despiertos permite la identificación de las áreas “elocuentes” para determinadas funciones cerebrales en diferentes niveles de organización cerebral: en la corteza cerebral y en la sustancia blanca. En la actualidad, contamos con un gran número de estudios por ESM que han identificado las diferentes áreas corticales que están involucradas específicamente en el procesamiento de lenguaje. Sin embargo, la información proporcionada por ESM acerca de la conectividad por sustancia blanca sigue siendo escasa.
El principal objetivo de esta tesis consiste en investigar la implicación de la sustancia blanca subyacente en las áreas perisilvianas en el procesamiento de lenguaje. Con este fin, usamos la técnica de ESM combinada con los análisis por neuroimagen estructural en pacientes con lesiones cerebrales intrínsecas del hemisferio izquierdo. Los resultados de esta tesis están resumidos en forma de cuarto artículos: tres de ellos revelan nuestras observaciones respecto a las relaciones entre la conectividad estructural por sustancia blanca y le procesamiento de lenguaje, mientras que el último resume los resultados de los pacientes en tareas cognitivas y de lenguaje, adquiridos antes y después de la cirugía. Más concretamente, en el primer estudio, observamos que la ESM aplicada a nivel del fascículo frontal aslant (FAT) interfiere con la ejecución de la tarea de generación de verbos, lo que sugiere la implicación de este fascículo en la producción del lenguaje. Los resultados de la resonancia magnética funcional (fMRI) y las disecciones in vivo a través de la técnica de neuroimagen por difusión (DTI) corroboraran también esta misma interpretación. Tanto el segundo estudio como el tercero reafirmaron la validez del modelo de la doble vía para el procesamiento del lenguaje, mostrando que la ESM aplicada a nivel del fascículo arqueado (AF) izquierdo (vía dorsal) perturba el procesamiento fonológico, mientras que la misma estimulación aplicada sobre los tractos longitudinal inferior y fronto-occipital inferior (ILF/IFOF, vía ventral) produce una afectación selectiva de tareas semánticas. Además, los análisis estructurales de lesiones (structural lesion-symptom analyses) revelaron la implicación de áreas ubicadas en el lóbulo frontal y temporal izquierdo relacionadas con el procesamiento semántico. Asimismo, el análisis track-wise muestra también una relación significativa entre el resultado del test de las parejas semánticas y la integridad del fascículo fronto-occipital inferior. Finalmente, el cuarto estudio donde se llevó a cabo un análisis longitudinal a largo plazo en un grupo de sesenta y tres pacientes, muestra que antes de la cirugía tanto la edad y el nivel educacional como el grado y volumen de la lesión pueden ejercer un efecto sobre los resultados en las tareas cognitivas. Además, las tareas que se administraron con el fin de evaluar el procesamiento semántico y el fonológico mostraron que permitían detectar dificultades en los pacientes que pasaban desapercibidas en la evaluación a través de tareas estándar. Después de la cirugía, la ejecución en las tareas de denominación y repetición disminuyó significativamente en todo el grupo de pacientes. Además, los pacientes con tumores de bajo grado o los que seguían terapia por quimioradiación fueron los más susceptibles a la afectación de la fluencia verbal, también después de la cirugía. En todo caso, la tarea de fluencia verbal indicó que un año después de la cirugía, en el promedio de todo el grupo, los pacientes solían recuperar el rendimiento pre-operatorio.
Todos los estudios presentados en esta tesis, ayudan el elucidar el papel de la conectividad estructural en las áreas perisilvianas en el procesamiento del lenguaje. Además, estos estudios muestran diferentes aplicaciones clínicas para el seguimiento perioperatorio de los pacientes neuroquirúrgicos. Aunque se necesitan más estudios, sugerimos que las tareas de generación de verbos pueden ser útiles en el monitoring durante las cirugías de resección de lesiones ubicadas en las áreas cercanas al FAT. La tarea de la repetición de no-palabras, se mostró la más adecuada para el monitoring intraoperatorio de la integridad del tracto AF, mientras que la tarea de parejas semánticas podrían usarse para monitorizar la integridad de los tractos IFOF/ILF. Los resultados obtenidos en el seguimiento de los pacientes, pueden servir también como una recomendación sobre qué tipo de tareas son las más adecuadas para la evaluación en los distintos momentos temporales.
