La estimación de redes de conectividad cerebral mediante señal fmri para la caracterización del envejecimiento sano y patológico (deterioro cognitivo leve)

Resumo

Los datos obtenidos a partir de señal fMRI son cada vez más utilizados en diferentes disciplinas, entre las cuales se encuentra la psicología. El hecho de tratarse de una herramienta no invasiva que proporciona información de las características del cerebro y su actividad hacen de estas imágenes un complemento muy valioso tanto en la práctica profesional como en la investigación de diferentes ámbitos científicos. Sin embargo, su análisis resulta ciertamente más complejo de lo que podría parecer. La elección de las técnicas empleadas puede variar notablemente entre estudios y acaban dependiendo de los recursos de cada equipo, y pueden ir desde el uso de correlaciones hasta la aplicación de modelos de ecuaciones estructurales, entre otros. Así pues, utilizar esta herramienta requiere de equipos multidisciplinares que puedan hacer frente a todo lo que supone el análisis de este tipo de información. Los estudios con señal fMRI pueden realizarse en un amplio abanico de poblaciones diferentes, desde participantes sanos hasta participantes con diferentes patologías, tanto físicas como psicológicas. Una de estas poblaciones es la que engloba la tercera edad: participantes mayores que pueden sufrir algún tipo de deterioro de diferente gravedad, mientras que otros se encuentran cognitivamente preservados. Entre los participantes con deterioro cognitivo encontramos una categoría diagnóstica de interés creciente: el deterioro cognitivo leve. Las personas con este diagnóstico realizan sus actividades de la vida diaria casi con total independencia, aunque empiezan a presentar un deterioro relativamente reconocible. La mayoría de estas personas sufren de deterioro en la memoria, aunque en algunos casos también se ven afectadas otras capacidades como el lenguaje. Se suele definir como un paso entre el envejecimiento normal y la demencia, aunque algunas de estas personas mantienen el diagnóstico durante muchos años y no llegan a aumentar su deterioro. Así pues, la investigación en esta temática es cada vez más necesaria para entender tanto las características de esta patología como su diferenciación de la población sana del mismo rango de edad. La presente tesis doctoral tiene como objetivo estudiar la conectividad cerebral a través de fMRI en personas con deterioro cognitivo leve, así como personas con las capacidades cognitivas preservadas. Para ello será necesario identificar las técnicas de análisis más utilizadas para estos datos en la actualidad, estudiar la conectividad funcional en envejecimiento sano y también en envejecimiento con deterioro, procurando proporcionar herramientas que solventen las problemáticas estadísticas más habituales en este ámbito. A su vez, todas estas aproximaciones se harán desde un paradigma lo más comprensible posible para todo tipo de profesionales, puesto que en los ámbitos más aplicados acostumbra a ser un tema de difícil comprensión. Se han desarrollado tres estudios para alcanzar los objetivos propuestos. El Estudio 1 consta de una revisión bibliográfica de la literatura científica acerca del estudio del deterioro cognitivo leve a través de fMRI. El Estudio 2 se centra en la descripción de la conectividad funcional en envejecimiento sano para discernir sus principales características de patrones de conectividad, así como sus diferencias entre grupos de edades. Finalmente, el Estudio 3 compara los patrones de conectividad de 10 personas diagnosticadas de MCI con 10 participantes sanos apareados en sexo, edad y grado de escolaridad. En relación directa con los objetivos de la presente tesis, así como con los resultados obtenidos en los tres estudios llevados a cabo, se han podido extraer tres conclusiones principales. En primer lugar, quedó verificada la amplia variedad de aproximaciones estadísticas que se emplean actualmente para el estudio de la patología MCI a través de datos fMRI. Los objetivos de las investigaciones consultadas seguían líneas comunes o similares, aunque los resultados clínicos a los que se llegaba necesitan, en general, de más estudios para profundizar en la temática y poder generalizar los resultados obtenidos. Se ha constatado la necesidad de incluir los detalles relacionados con los análisis de conectividad funcional, puesto que en numerosos casos se ha echado de menos valiosa información para que puedan ser reproducidos o replicados. En segundo lugar, se ha verificado la existencia de cambios en los patrones de conectividad funcional en envejecimiento sano. El número e intensidad de conexiones entre regiones disminuía de forma progresiva a medida que aumentaba la edad de los participantes, teniendo en cuenta que se trabajaba con los participantes clasificados en grupos de edad, mostrando el declive más agudo en los participantes entre 75 y 79 años. Sin embargo, los participantes a partir de 80 años mostraron un pico más elevado en este sentido, probablemente relacionado con mecanismos de compensación. Por último, el estudio de las diferencias en patrones de conectividad cerebral de los pacientes con MCI respecto a controles sanos permitió subrayar la existencia de dichas diversidades, aunque en muchos casos fueran relativamente sutiles. El aumento de la conectividad funcional que experimentan algunas regiones de los pacientes MCI quedó constatado, a la vez que la disminución de la conectividad en otras. La clasificación de las regiones cerebrales en clústeres permite ver diferencias en función del grupo, especialmente en relación a las regiones de la DMN anterior. Por todo lo expuesto, será importante profundizar en el estudio de los patrones de conectividad tanto en envejecimiento sano como patológico. Por un lado, es importante estudiar los grupos de edad entre 75 y 79 años de participantes sanos, así como a partir de 80 años, para entender los mecanismos que producen las diferencias tan abruptas entre ellos. Por otro lado, se deberán investigar la distribución de las regiones de la DMN anterior en pacientes MCI a partir del análisis de clústeres para confirmar su posible uso como biomarcador y facilitar así el diagnóstico de dicha patología