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Caracterización de redes insulares en enfermedades neurodegenerativas y lesiones: análisis de neuroimágenes asociadas a déficits conductuales


Characterization of insular networks in neurodegeneration and stroke: a link between neuroimaging and behavioral deficits

García Cordero, Indira Ruth

Director(a):
Ibañez, Agustín
 
Institución otorgante:
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Fecha:
2019-03-22
Tipo de documento: 
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 
Formato:
application/pdf
Idioma:
spa
Temas:
CORTEZA INSULAR - INTEROCEPCIÓN - MONITOREO - ESTUDIOS DE LESIÓN - NEURODEGENERACIÓN - ACV - PEC - LESIONES FOCALES - MORFOMETRÍA - CONECTIVIDAD FUNCIONAL - INSULAR CORTEX - INTEROCEPTION - MONITORING - LESION STUDIES - NEURODEGENERACIÓN - STROKE - HEP - FOCAL LESIONS - MORPHOMETRY - FUNCTIONAL CONNECTIVITY
Descripción:
El estudio de la corteza insular (CI) es de gran interés en las neurociencias contemporáneas por su participación en múltiples procesos perceptuales, afectivos y cognitivos. Un marco teórico integrador para la comprensión de estos procesos es el estudio de la interocepción y el monitoreo cognitivo. Ambos involucran la percepción y supervisión, tanto del estado corporal como de procesos cognitivos de alto orden respectivamente, y tienen bases funcionales y neuroanatómicas asociadas con la CI. En particular, los déficits en el procesamiento interoceptivo podrían relacionarse con fallas en el monitoreo, y ambos estarían vinculados con un procesamiento insular afectado. De hecho, la CI también se vincula con procesos de autoevaluación y de detección consciente de errores, habilidades necesarias para un monitoreo adecuado. Asimismo, la anosognosia (falta de conciencia de padecer una enfermedad) es un trastorno característico de las demencias y de ciertos accidentes cerebrovasculares (ACV), que también estaría asociado a alteraciones de monitoreo e interocepción. Sin embargo, se conoce poco si las diferencias fisiopatológicas asociadas a la neurodegeneración y a los ACV (en pacientes con lesión insular) afectan en forma diferencial a las redes insulares. En este contexto, se abre una nueva avenida para el estudio del rol de la CI en modelos de lesiones múltiples (degeneración y ACV) por ser una región clave de integración del procesamiento cognitivo y corporal. Esto, además, permitiría un mejor entendimiento de ciertas enfermedades y déficits conductuales subyacentes al daño insular. En la presente tesis se exponen tres estudios que exploraron, mediante el modelo de lesión basado en ACV (lesión focal) y neurodegeneración: (a) la conectividad de la CI y su afectación diferencial según el tipo de fisiopatología; (b) las redes insulares involucradas en las diferentes dimensiones interoceptivas; y (c) los correlatos neuroanatómicos del monitoreo cognitivo explícito e implícito. El modelo de lesión (pacientes con lesión/atrofia insular) permite relacionar la ubicación del daño cerebral con los distintos patrones de conectividad y perfiles de afectación conductual. Por esta razón, se evaluaron pacientes con lesiones cerebrales focales fronto-insulares causadas por ACV (LFI) y con neurodegeneración selectiva fronto-insular asociada a demencia frontotemporal variante conductual (vcDFT). También se estudiaron pacientes con la enfermedad de Alzheimer (EA), como modelo de degeneración contrastiva ya que afecta mayormente áreas cerebrales posteriores (parietales y temporales), y un grupo de sujetos sanos. Los estudios se realizaron a través de la aplicación de tareas conductuales de interocepción cardíaca y monitoreo explícito e implícito, que fueron previamente validadas, y permitieron diferenciar los distintos perfiles patológicos de cada enfermedad. Estas medidas conductuales fueron combinadas con técnicas de morfometría basada en vóxeles (MBV) y de mapeo de síntomas de lesión basado en vóxeles (MSLBV) que posibilitaron asociar la atrofia o lesión de los pacientes con los déficits conductuales. Además, se aplicaron medidas de conectividad funcional en resonancia magnética funcional (RMf) de cerebro para estudiar el grado de acoplamiento de la actividad de la CI y de sus redes y su relación con las tareas administradas. En el Estudio I, se evaluó el impacto diferencial de la neurodegeneración y de las lesiones focales producidas por ACV en la conectividad funcional local y global de las redes insulares. En el Estudio II, se midió (a través de registros de electroencefalografía) el correlato cortical de la interocepción (el potencial evocado cardíaco -PEC-) y la conectividad funcional de las redes insulares en tres dimensiones interoceptivas. En el Estudio III, se abordó el impacto de la neurodegenación y el ACV en el monitoreo implícito y explícito. Los resultados del Estudio I evidenciaron que la conectividad intra-insular, a diferencia de la conectividad global, distinguió mejor entre etiologías diferentes (lesión focales versus neurodegeneración), demostrando que la fisiopatología puede tener un impacto diferencial en la conectividad funcional insular. En el Estudio II, se encontró que los pacientes con LFI y neurodegeneración presentaron alteraciones en el procesamiento interoceptivo basal, que fueron acompañadas por una modulación atípica del marcador cortical cardíaco (PEC). Además, el desempeño en el procesamiento interoceptivo se asoció con la CI y sus conexiones. Por otro lado, la capacidad de aprendizaje interoceptivo (mejora de la precisión interoceptiva después de la retroalimentación cardíaca) estuvo preservada en los pacientes con daño frontal (vcDFT y LFI) y afectada en la EA (asociada al volumen de regiones hipocampales y orbitofrontales). Finalmente, el monitoreo o conciencia interoceptiva (la relación entre el juicio de valor sobre el desempeño interoceptivo y el desempeño real de los participantes) estuvo afectado sólo en los cuadros neurodegenerativos, dependiendo críticamente de regiones de memoria (fronto-hipocampales). En el Estudio III, se administró una tarea perceptual en la cual los participantes tuvieron que brindar juicios de confianza (monitoreo) sobre su desempeño de manera explícita e implícita. Aquí, encontramos un patrón diferencial en los reportes: los pacientes con afectación frontal (vcDFT y LFI) exhibieron un correcto reporte explícito, pero presentaron un exceso de confianza cuando tuvieron que apostar en base a su desempeño (monitoreo implícito). Los pacientes con EA presentaron alteraciones tanto en el monitoreo explícito como implícito. El monitoreo explícito se asoció con áreas ventromediales y el implícito, con áreas fronto-temporo-insulares, lo que permitió realizar un mapeo diferencial de ambos dominios. Los tres estudios que componen esta tesis brindan implicancias teóricas y clínicas respecto de la CI y sus redes. En primer lugar, los mecanismos fisiopatológicos específicos de cada enfermedad (ACV o neurodegeneración) afectan en forma diferencial la conectividad funcional de la CI. El abordaje de pacientes con afectación insular permitió relacionar la ubicación del daño cerebral con los distintos patrones de lesión/atrofia, conectividad y perfiles de afectación conductual, tanto del monitoreo interoceptivo como cognitivo. Los resultados de estas tesis muestran cómo el daño insular compromete conexiones fronto-temporo-insulares, afectando de manera diferencial las dimensiones interoceptivas y de monitoreo, lo que apoya el rol de la CI en ambos procesos. Estos hallazgos brindan evidencia de la importancia de la CI en la caracterización y diferenciación de perfiles cognitivos patológicos, destacando su posible rol como potencial marcador neurocognitivo de enfermedades neurológicas.
Identificador:
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6629_GarciaCordero
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons


Cita bibliográfica:

García Cordero, Indira Ruth  (2019-03-22).     Caracterización de redes insulares en enfermedades neurodegenerativas y lesiones: análisis de neuroimágenes asociadas a déficits conductuales.  (info:eu-repo/semantics/doctoralThesis).    Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6629_GarciaCordero>