Lesión cerebral y función cognitiva

El estudio de los mecanismos cerebrales que subyacen a las funciones mentales, concretamente en humanos, se basa en dos fuentes de datos: el estudio de pacientes con lesiones cerebrales y la neuroimagen. Si bien la neuroimagen ha experimentado un desarrollo espectacular en los últimos años, permitiendo la caracterización de las propiedades funcionales de múltiples sistemas cerebrales, solo el estudio de los pacientes puede establecer la participación causal de estas regiones en los procesos en cuestión mediante la observación de los déficits selectivos resultantes de las lesiones. Esta lógica se aplica no solo a las lesiones focales adquiridas resultantes, por ejemplo, de accidentes vasculares o resecciones quirúrgicas, sino también a trastornos cognitivos selectivos del desarrollo, como la dislexia o la discalculia, que se ha demostrado que resultan de anomalías focales en el desarrollo del cerebro.

A lo largo de los años, los equipos de investigación que emplean este protocolo han utilizado con éxito ambos enfoques y, de manera innovadora, los han combinado en estudios que exploran los déficits cognitivos utilizando neuroimágenes. Por ejemplo, Gaillard et al. (2006) y Epelbaum et al. (2008) investigaron los trastornos de la lectura relacionados con pequeñas lesiones corticales mediante la combinación de estudios de comportamiento, resonancia magnética anatómica, imágenes de tensor de difusión (DTI) de tractos de sustancia blanca, resonancia magnética funcional y registros intracerebrales de potenciales evocados (EP) en el mismo paciente. La rareza de los perfiles conductuales, como los trastornos de lectura adquiridos, motiva el uso de un enfoque conocido como "estudios de caso único". Los avances significativos en neuropsicología solo han sido posibles a través del estudio de casos únicos. En tales estudios, uno o unos pocos pacientes se examinan con gran detalle de forma individual y su comportamiento se compara con modelos cognitivos explícitos de la función específica que se investiga. En consecuencia, junto con las baterías de pruebas estandarizadas, los protocolos de evaluación deben necesariamente ser personalizados y adaptados a cada caso individual. Por otro lado, los estudios grupales no son factibles para perfiles conductuales raros, como los trastornos adquiridos de la lectura (alexia) o las deficiencias de la percepción visual (agnosia). Este enfoque de caso único se puede mejorar en gran medida mediante imágenes cerebrales. Esto ahora se puede lograr gracias al poder suficiente de la resonancia magnética funcional (fMRI), que permite el análisis de activaciones en un solo sujeto. De manera similar, los avances en las técnicas de registro y procesamiento de datos en potenciales evocados (EP) y magnetoencefalografía (MEG) permiten el análisis del desempeño de pacientes individuales. Además, la adaptación flexible de los protocolos de estimulación a cada paciente requiere la recopilación paralela de datos de unos pocos sujetos de control cuando sea necesario.

Por tanto, el objetivo de este proyecto exploratorio es continuar este trabajo en neuroimagen cognitiva, con el objetivo específico de comparar los resultados obtenidos con múltiples métodos de imagen no invasivos (fMRI, EEG y MEG) aplicados a pacientes con lesiones cerebrales (y a grupos de control de sujetos según sea necesario). De hecho, dentro del alcance de nuestro estudio exploratorio, el investigador tiene como objetivo investigar la dinámica espaciotemporal de la actividad cerebral involucrada en funciones cognitivas superiores específicas en humanos: comprensión y producción del lenguaje, cálculo mental, así como percepción consciente e inconsciente. El investigador evaluará individualmente a los pacientes seleccionados en función de la naturaleza de su déficit y la topografía de sus lesiones, junto con los sujetos de control. Los pacientes neurológicos serán seguidos durante un año después de dar su consentimiento, con múltiples pruebas y sesiones de neuroimagen. Los pacientes pueden retirarse del estudio en cualquier momento. Los sujetos de control deben ser comparables a los pacientes en términos de edad y nivel sociocultural y, por lo tanto, se equipararán para estas variables en el caso de cada paciente. Recibirá estímulos auditivos a través de auriculares o estímulos visuales presentados en una pantalla y realizará tareas elementales (memorización, comprensión, clasificación, producción, etc.), indicando verbalmente la respuesta correcta o utilizando botones de respuesta cuando sea necesario. El investigador puede derivar a los mismos sujetos a diferentes tipos de exámenes (MRI, EP, MEG) para comparar sus resultados, que serán interpretados integrando el análisis neuropsicológico del déficit y la topografía de la lesión. El investigador se reserva la opción de emplear solo uno o dos de estos métodos de imagen en ciertos sujetos. Además, se evaluará a un grupo de voluntarios sanos, con solo la recopilación de sus respuestas de comportamiento.