Pupilometría de Realidad Virtual en Deterioro Cognitivo

El rendimiento cognitivo suele disminuir con la edad y normalmente va acompañado de déficits de atención y memoria. Aunque estos cambios pueden ser consistentes con el envejecimiento normal, también pueden reflejar trastornos afectivos o etapas tempranas de enfermedades neurodegenerativas (p. ej., la enfermedad de Alzheimer; EA). En la práctica clínica, las pruebas neurocognitivas se utilizan comúnmente para distinguir los cambios apropiados para la edad del deterioro patológico. Dado que estas pruebas cuantifican el rendimiento conductual, son más eficaces para detectar el deterioro cognitivo una vez que se manifiestan déficits medibles. Sin embargo, tienen una sensibilidad limitada para detectar cambios sutiles que pueden preceder a los síntomas clínicos evidentes por varios años. Por lo tanto, proponemos un enfoque diagnóstico simple basado en mediciones de dilatación pupilar que podría respaldar una detección más temprana y un seguimiento longitudinal, permitiendo potencialmente intervenciones más precoces.

La pupilometría proporciona un índice no invasivo de la dinámica pupilar vinculada a los sistemas de activación relevantes para la cognición, incluido el sistema locus coeruleus-noradrenérgico (LC-NA). La actividad del LC-NA está acoplada a la dilatación pupilar a través de vías autonómicas, y este acoplamiento se ha demostrado en estudios con animales y humanos. Dadas sus proyecciones generalizadas, el sistema LC-NA está implicado en condiciones psiquiátricas y neurológicas a través de su papel en la regulación de la activación, la respuesta al estrés, la atención y la memoria. La pupilometría en la enfermedad de Alzheimer a menudo se ha examinado utilizando paradigmas de reflejo pupilar a la luz. Sin embargo, las medidas simples de destello de luz pueden ser menos informativas en el deterioro en etapas tempranas porque las respuestas pupilares varían con el estado cognitivo y las demandas de la tarea y no proporcionan una lectura uniforme e independiente de la tarea de la función vinculada al LC. En consecuencia, analizar las respuestas pupilares durante e inmediatamente después de tareas cognitivas puede ser más adecuado para capturar disfunción sutil relevante para procesos prodrómicos, con las alteraciones del reflejo a la luz volviéndose potencialmente más evidentes una vez que se establece el deterioro. En trabajos previos, observamos que el diámetro pupilar aumentaba con la carga de memoria de trabajo durante una tarea N-back. La mayoría de los participantes mostraron el aumento esperado en la dilatación pupilar con la dificultad de la tarea, mientras que un subconjunto exhibió respuestas pupilares atípicas pronunciadas a pesar de solo ligeras diferencias en las medidas neurocognitivas estándar. Basándonos en estos principios, este estudio utiliza una evaluación basada en realidad virtual (RV) para examinar a adultos que presentan quejas cognitivas tempranas y no específicas. Al registrar sistemáticamente la dinámica pupilar durante y después de paradigmas cognitivos, nuestro objetivo es obtener lecturas de la función del sistema LC-NA que puedan respaldar el diagnóstico diferencial entre condiciones con presentaciones clínicas superpuestas (p. ej., deterioro cognitivo relacionado con la depresión vs. demencia temprana).

En cada visita, el personal del estudio capacitado coloca un casco de RV a los participantes, quienes completan evaluaciones basadas en RV con seguimiento ocular concurrente y registro del rendimiento conductual. Las evaluaciones se realizan en la línea de base (T0) y se repiten después de 3 meses (T1) y 6 meses (T2). En cada visita, se registran las respuestas pupilares y el rendimiento en la tarea durante un paradigma de reflejo pupilar a la luz, un bloque de fijación en estado de reposo, una tarea de memoria de trabajo (N-back) y una tarea de recompensa. Los participantes también completan pruebas neuropsicológicas de rutina, incluyendo la Evaluación Cognitiva de Montreal (MoCA) y la batería CERAD que comprende fluidez semántica, Prueba de Denominación de Boston, Mini-Examen del Estado Mental (MMSE), aprendizaje de lista de palabras, recuerdo diferido de lista de palabras, reconocimiento de lista de palabras, copia de figuras, recuerdo diferido de figuras, fluidez fonémica y Prueba de Trazado de Senderos. Las evaluaciones adicionales incluyen la escala Bayer de Actividades de la Vida Diaria (Bayer-ADL) y la Escala de Depresión Geriátrica (GDS), así como cuestionarios que evalúan el deterioro cognitivo subjetivo (FLei) y la adversidad en la infancia (CTQ). Se registran datos sociodemográficos, incluyendo edad, sexo, educación (años de escolaridad) y ocupación. Se recolecta sangre para medidas de laboratorio de rutina y análisis de biomarcadores en sangre (incluyendo tau fosforilada 217), y se vinculan datos clínicos de la atención de rutina cuando están disponibles. En algunos casos, están disponibles y se vinculan biomarcadores del líquido cefalorraquídeo de la evaluación clínica de rutina, incluyendo marcadores de patología de EA (medidas de amiloide-β y tau).

Las medidas pupilométricas y conductuales se compararán entre cohortes y se evaluarán longitudinalmente a lo largo de las visitas de seguimiento. Las medidas también se relacionarán con la evaluación neuropsicológica de rutina, así como con los biomarcadores clínicos disponibles (medidas de amiloide-β y tau en LCR, biomarcadores basados en sangre y secuencias de neuroimagen anatómica). Nuestras observaciones previas sugieren que la dilatación pupilar escala con la carga cognitiva y que las respuestas pupilares evocadas por la tarea pueden diferir, incluso cuando las medidas neurocognitivas estándar muestran solo diferencias sutiles. Nuestra hipótesis es que los patrones de respuesta pupilar evocados por la tarea diferirán entre cohortes y pueden ser sensibles al cambio a lo largo del tiempo.