Correlatos neuroanatómicos de la velocidad de procesamiento de la información

• Autores: Manuela Martín-Bejarano García
• Directores de la Tesis: Marcos Ríos Lago (dir. tes.), Genny Lubrini (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cádiz ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Beatriz Calvo Merino (presid.), Gabriel González de la Torre Benítez (secret.), Joaquín A. Ibáñez-Alfonso (voc.)
• Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Ciencias de la Salud
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen

  • Introducción La Velocidad de Procesamiento de la Información (VPI) es una medida de la eficiencia de la función cognitiva. Se define como el tiempo necesario para completar una serie de operaciones, o el número de elementos respondidos correctamente en un período de tiempo determinado (Ríos-Lago & Periáñez, 2010). Su estudio es de particular interés porque el enlentecimiento en la VPI es el déficit más predominante en muchas condiciones neurológicas. La VPI se ha relacionado tradicionalmente con la sustancia blanca (SB) en la literatura científica. La imagen por tensor de difusión (DTI) parece ser la mejor herramienta para estudiar en profundidad la SB. Sin embargo, a pesar de que a nivel conductual, la VPI ha demostrado su independencia con respecto otros procesos (Ríos et al., 2004) y su carácter multidimensional (Costa et al., 2017), el conocimiento sobre los correlatos neuroanatómicos de la VPI sigue siendo escaso. No existen estudios que hayan sido específicamente diseñados para apoyar estos hallazgos a nivel neuroanatómico empleando DTI.

    Objetivo y Metodología La presente tesis tuvo como propósito contribuir al estudio de la VPI y esclarecer si se trata de un proceso independiente del resto de funciones cognitivas y si tiene una naturaleza multidimensional tanto a nivel conductual como neuroanatómico. Para ello, se llevaron a cabo tres estudios. El Estudio I tuvo como objetivo determinar si en la estructura factorial de una batería de pruebas neuropsicológicas clásicas que evalúan funciones ejecutivas se incluía un factor de velocidad de procesamiento de la información (VPI). Para ello, 13 pacientes (25,88±10,04 años) con TCE grave (Escala de Coma de Glasgow < 8) y 12 controles sanos (29,5±2,2 años) fueron evaluados con test neuropsicológicos que se utilizan para evaluar las funciones ejecutivas (FE) y que son ampliamente utilizadas en el ámbito clínico tales como el Trail Making Test (TMT), Dígitos, Test de Clasificación de Tarjetas de Wisconsin (WCST) y Stroop. Se utilizó el análisis de componentes principales (ACP) para identificar si la estructura factorial de la batería de test era unifactorial o multifactorial, y si la VPI era uno de los factores identificados. El Estudio II tuvo como objetivo identificar qué tractos de la sustancia blanca cerebral estaban relacionados con los factores identificados en la estructura factorial de la batería de test de FE utilizada en el Estudio I. Para ello, utilizando la misma muestra del Estudio I, se adquirieron secuencias DWI (difusion weighted imaging) de Resonancia Magnética (RM) para extraer el índice de anisotropía fraccional (FA) mediante el análisis basado en vóxeles empleando el software SPM (Statistical Parametric Mapping). En primer lugar, se realizó un análisis de correlación entre las puntuaciones de los test neuropsicológicos y las medidas del índice de FA. En segundo lugar, con el objetivo de estudiar las áreas de SB relacionadas con cada uno de los cuatro factores resultantes del ACP, se obtuvo una máscara mediante la superposición de los dos SPMs correspondientes a las dos puntuaciones que mostraban una mayor carga en cada factor (análisis de conjunción). El objetivo del Estudio III fue describir los tractos de la SB cerebral relacionados con los componentes motores, perceptivos y cognitivos de la VPI. Para lograrlo, 32 participantes sanos (23,97 ± 3,86 años) fueron evaluados con una batería constituida por cinco tareas de tiempos de reacción (TR) de complejidad creciente (Finger Tapping, Tarea de Tiempo de Reacción Simple, Tarea de Tiempo de Reacción Simple- Tarea de Atención Sostenida a la Respuesta, Tarea de Tiempo de Reacción de Elección, Tarea de Tiempo de Reacción de Elección- Búsqueda). Además, se les realizó un estudio de Imágenes de Tensor de Difusión (DTI) con RM, que fue postprocesada utilizando la estadística espacial basada en el tracto (TBSS) empleando el software FSL (FMRIB Software Library) con el objetivo de extraer los índices de FA y difusividad media (MD). Se realizaron correlaciones parciales entre las tareas de tiempo de reacción y los índices de DTI, controlando por la tarea anterior del continuo de complejidad.

    Resultados En el Estudio I, los resultados del análisis factorial identificó cuatro factores que en total explicaron el 93,8% de la varianza. El criterio de carga utilizado fue superior a 0,65 en todos los casos. Las puntuaciones TMT B-A y el span de dígitos inversos cargaron en el primer factor (memoria operativa), lo que explicó el 27,05% de la varianza. Las variables que cargaron en el segundo factor (flexibilidad cognitiva) fueron las puntuaciones del WCST, que explicaron el 25,37% de la varianza. Las puntuaciones Stroop C y TMT A cargaron en el tercer factor (control de la interferencia), que explicó el 22,77% de la varianza. Por último, el cuarto factor (velocidad de procesamiento de la información) se definió por las puntuaciones de Stroop PC y Stroop Interferencia, que explicaron el 18,65% de la varianza.

    En el Estudio II se identificaron tractos comunes a los 4 componentes tales como el cerebelo, giro frontal medio (córtex prefrontal dorsolateral), giro frontal superior (polo frontal, córtex prefrontal) y precuneus. Sin embargo, el análisis de conjunción ilustró un fenotipo neuroanatómico único sin solapamiento entre factores. La exploración visual de este análisis identificó vóxeles significativos para el control inhibitorio en el giro precentral y postcentral; para la flexibilidad cognitiva en el uncinado, giro frontal (inferior, medio y superior), genu, anterior corona radiata y SB por debajo del giro supramarginal; para la memoria operativa en el medial lemniscus, hemisferio cerebeloso, giro frontal superior, cápsula externa y giro fusiforme; y por último, para la VPI en el giro frontal inferior, fascículo inferior fronto-occipital, CC (genu, esplenio y cuerpo), fórnix y superior corona radiata. Además, los resultados del análisis de correlación entre las puntuaciones de los test de VPI y cada vóxel identificaron tractos significativos tanto en la sustancia blanca superficial como en la sustancia blanca profunda.

    En el Estudio III se observaron correlaciones estadísticamente significativas entre alguno de los índices de DTI y cada uno de los componentes de la VPI, excepto para los componentes perceptivo-motor y de estrategia de respuesta-inhibición. Los tractos que correlacionaron significativamente de forma única con el componente motor fueron el brazo anterior de la cápsula interna izquierda, corona radiata posterior bilateral y superior izquierda, la radiación talámica posterior izquierda, cápsula externa derecha, fascículo superior fronto-occipital izquierdo, fascículo longitudinal superior izquierdo y cíngulo derecho (hipocampo); el componente decisional correlacionó con el medial lemniscus derecho y con el sagital stratum bilateral; el componente de búsqueda visual correlacionó con pontine, pedúnculo cerebeloso bilateral, brazo posterior y retrolenticular de la cápsula interna izquierda, radiación talámica posterior (incluye radiación óptica) derecha, y el esplenio del cuerpo calloso; por último, el componente de control de la interferencia correlacionó con la parte retrolenticular de la cápsula interna derecha. Por otra parte, los resultados mostraron tractos significativos comunes a más de un componente, tales como los pedúnculos cerebelosos medio y superior (bilateral), la parte posterior derecha de la cápsula interna, el fórnix derecho y el cíngulo izquierdo (hipocampo).

    Conclusión En el contexto de esta tesis, las conclusiones derivadas de los tres estudios realizados son las siguientes: En relación con el Estudio I, se encontró que la velocidad de procesamiento de la información (VPI) es un factor dentro de la estructura factorial de una batería de pruebas neuropsicológicas clásicas, apoyando su independencia como proponen Ríos et al., (2004).

    En cuanto al Estudio II, se confirmó que el factor de VPI tiene un sustrato neuroanatómico único y diferenciado del resto de FE. Además, en consonancia con Nazerí et al., (2015) la VPI se relacionó tanto con la SB superficial como la SB profunda.

    Para el Estudio III, se identificaron patrones neuroanatómicos diferenciados para los componentes motores y cognitivos de la VPI, apoyando parcialmente el modelo teórico-conductual propuesto por Costa et al., (2017).