Anormalidades de la conectividad cerebral y deterioro cognitivo en la epilepsia del lóbulo temporal

• Autores: Raúl Rodríguez Cruces
• Directores de la Tesis: Luis Concha Loyola (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional Autónoma de México ( México ) en 2019
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: ru.dgb.unam.mx
• Resumen
  • español

    El término epilepsia se refiere a un conjunto de desórdenes neurológicos que se caracterizan por una predisposición para generar crisis no provocadas y por sus consecuencias cognitivas, neurobiológicas, psicológicas y sociales. La epilepsia del lóbulo temporal es la más común de las epilepsias de origen localizado, sin embargo, actualmente se sabe que el daño puede extenderse a traves de la sustancia blanca a regiones extra-temporales. En los pacientes con ELT frecuentemente se presentan alteraciones en diversas esferas cognitivas, como en la memoria reciente, verbal, no verbal y en funciones ejecutivas. Además, se ha observado un deterioro progresivo en pacientes con pobre control de la enfermedad. Por medio de imágenes de resonancia magnética sensibles a difusión (DWI) se obtiene una medida indirecta de la in- tegridad de la sustancia blanca (SB), con la cual podemos valorar la conectividad estructural cerebral. Estas diferentes medidas estructurales combinadas con una evaluación neuropsi- cológica completa permiten una estimación de la función cognitiva basada en la integridad estructural del cerebro. Si el rendimiento cognitivo se basa en una comunicación adecuada entre diferentes áreas del cerebro, entonces deben existir asociaciones entre la cognición y la integridad estructural. Además, tales correlaciones podrían ser moduladas por la ubicación del foco epiléptico y la presencia de esclerosis mesial temporal (EMT).

    En el presente trabajo se ha realizado un análisis basado en las regiones de interés de las características de difusión de la sustancia blanca y se ha evaluado la relación entre estas métricas y las puntuaciones derivadas de extensas evaluaciones neuropsicométricas, teniendo en cuenta las características clínicas. En segundo lugar, se realizó una agrupación de los pa- cientes basado en sus puntajes cognitivos. Finalmente, utilizando el análisis de correlaciones canónicas, se identificaron asociaciones multivariadas entre los perfiles cognitivos y las carac- terísticas de redes estructurales. Ambos métodos proporcionaron pruebas convergentes de un estrecho acoplamiento entre las deficiencias cognitivas en múltiples dominios y el compromiso de la red estructural a gran escala en la ELT. Las clases cognitivas presentaron un gradiente creciente de anormalidades corticales, subcorticales, y de sustancia blanca. En particular, las medidas topológicas de la red se relacionan más estrechamente con el rendimiento cognitivo que los índices morfométricos, y aparecen como marcadores importantes de la reorganización de la red y de la pérdida de conectividad interregional. Nuestros hallazgos enfatizan una estrecha interacción entre el deterioro cognitivo multidominio y las anomalías de la red a gran escala en la ELT, lo que contribuye a la comprensión de los déficits funcionales de la epilepsia.

  • English

    The term epilepsy refers to a set of neurological disorders characterized by a predisposi- tion to generate unprovoked seizures and their neurobiological, cognitive, psychological and social consequences. Epilepsy of the temporal lobe is the most common localized source of epilepsy, however, it is now known that damage can extend through white matter to extra- mporal regions. In ELT patients, alterations frequently occur in various cognitive spheres, such as recent memory, verbal, nonverbal and executive functions . In addition, progres- sive deterioration has been observed in patients with poor disease control. We can assess the structural conections of the brain using diffusion-weigthed magnetic resonance imaging (DWI), an indirect measure (diffusion tensor and spherical-deconvolution) of white matter integrity (WM). These different structural measures combined with a full neuropsychological evaluation allow an estimation of cognitive function based on brain structural integrity. We have hypothesized that, if cognitive performance is based on adequate communication be- tween different areas of the brain, then several associations between cognition and structural integrity must exist. In addition, such correlations could be modulated by the location of the epileptic focus and the presence of mesial temporal sclerosis (MTS).

    In the present work an analysis based on regions of interest of white matter diffusion characteristics was performed and the relationship between these metrics and scores derived from extensive neuro-psychometric evaluations was evaluated, taking into account clinical characteristics. Secondly, a clustering of cognitive scores was performed to identify the struc- tural and clinical characteristics that determined the cognitive profiles in our sample. Finally, using canonical correlation analysis, we identified multivariate associations between cognitive profiles and structural network signatures. Both methods provided converging evidence for a close coupling between cognitive impairments across multiple domains and large-scale struc- tural network compromise in TLE. Cognitive classes presented with an increasing gradient of abnormalities related to cortical and subcortical darkgray matter as well as interconnect- ing white matter connections. Notably, network topological measures more closely indexed cognitive performance than morphometric indices, and featured as important markers of net- work reorganization and loss of inter-regions connectivity. Our findings emphasize a close interplay between multi-domain cognitive impairment and large-scale network anomalies in TLE, contributing to the understanding of functional deficits in the condition.