Resumen de Structural and functional neuroplasticity in adhd: training-induced changes in fronto-cerebellar grey matter volume and hemodynamic response
El cerebro es un órgano plástico que puede sufrir cambios en respuesta a estímulos tanto internos como externos a lo largo de la vida. Esta naturaleza plástica del sistema nervioso permite modificar la morfología y la actividad del cerebro a nivel macro y microscópico en respuesta a los cambios y demandas ambientales. La exposición a un programa de entrenamiento es una condición externa que puede provocar cambios plásticos, de hecho, estudios en los que se ha aplicado este tipo de programas han demostrado un rápido incremento de volumen de sustancia gris y de la actividad neuronal en aquellas estructuras implicadas en los procesos entrenados. Estos resultados sugieren que sería recomendable aplicar programas de entrenamiento para restituir algunas disfunciones neuronales asociadas a determinados trastornos psiquiátricos.
El trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) es un trastorno del neurodesarrollo con una alta prevalencia cuyo tratamiento está basado principalmente en la administración de fármacos psicoestimulantes. A parte de la medicación, los programas de entrenamiento cognitivo también pueden formar parte del tratamiento de esta patología. Este tipo de tratamiento está diseñado para entrenar las funciones cognitivas que se hallan deficitarias en el TDAH, sin embargo, los efectos que producen a nivel neuronal no se han estudiado hasta el momento.
En los estudios presentados en esta tesis, hemos evaluado los efectos de un programa de entrenamiento cognitivo sobre el volumen de la sustancia gris y la actividad neuronal. Para ello, se administró a un grupo de niños con TDAH un programa de entrenamiento cognitivo durante 10 días, mientras que a otro grupo de niños con TDAH se les aplicó durante el mismo período de tiempo, un programa de entrenamiento control. En cuanto a los datos de neuroimagen, adquirimos una imagen de resonancia magnética anatómica de alta resolución. Asimismo realizamos una adquisición de resonancia magnética funcional (RMf), para observar los cambios en el patrón de actividad cerebral durante la implementación de tareas relacionadas con la inhibición conductual y la atención selectiva. Dichas pruebas se adquirieron antes y después del período de entrenamiento. Seguidamente, se llevaron a cabo los análisis neuroanatómicos utilizando una técnica basada en la morfometría de tensores, así como los análisis de RMf diseñados para cuantificar y comparar los cambios en la señal BOLD (del inglés Blood oxygen level-dependent) que es un buen indicador de la actividad cerebral.
Los resultados anatómicos indican un aumento bilateral de sustancia gris en la parte media de la corteza frontal y en la parte infero-posterior derecha del cerebelo en el grupo que recibió las sesiones de entrenamiento cognitivo. Los cambios volumétricos en la última región han sido asociados con cambios atencionales. Además, el análisis funcional indica un aumento de la actividad después del entrenamiento cognitivo en la corteza orbitofrontal izquierda, la corteza frontal superior izquierda, la parte media de la corteza temporal derecha y la corteza frontal inferior derecha. Es más, el incremento de actividad en el cerebelo durante la ejecución en la tarea atencional correlaciona con los datos conductuales obtenidos en dicha tarea.
Estos resultados ponen de manifiesto la capacidad que tiene el sistema nervioso de modificar su anatomía y funcionalidad de manera rápida para adaptarse a las demandas ambientales, en este caso cognitivas. Asimismo, cabe mencionar que las estructuras en las que se han observado los cambios volumétricos y de señal BOLD están relacionadas con la fisiopatología del TDAH.
En cuanto al estudio funcional, las regiones resultantes del análisis parecen tener un importante papel en las funciones específicas que fueron entrenadas con el programa. Es más, muchas de estas regiones se han asociado con una hipoactivación en pacientes con TDAH. En cuanto a los datos volumétricos, las regiones que han mostrado un aumento de sustancia gris después del entrenamiento cognitivo suelen mostrarse disminuidas en pacientes con TDAH. Por último, el lóbulo del cerebelo que se ha visto afectado ha sido relacionado con una pérdida progresiva de sustancia gris, que a su vez se ha relacionado con la sintomatología del trastorno.
Estos resultados parecen indicar que el entrenamiento cognitivo puede contrarrestar algunos déficits anatómicos y de la actividad neuronal asociados al TDAH.
