Conexiones cerebrales locales en el TEA

A menudo hablamos de la prevalencia de los trastornos del espectro del autismo (TEA) y damos cifras como 1 de cada 160 niños presentada por la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2017) o las cifras más preocupantes presentadas por los Centros de Control de Enfermedades de Estados Unidos que hablan de 1 de cada 88. Sin embargo, eso oculta una realidad que es muy importante, el impacto del TEA en cada vida individual es enormemente diverso y hay personas que tienen una discapacidad grave y global mientras que otras presentan habilidades buenas en muchos ámbitos. Una vez establecido el diagnóstico nada hay tan importante como disminuir el primer grupo y desplazar la curva hacia el segundo grupo, mucho más favorable.

No sabemos mucho sobre el porqué de estas diferencias, pero hay evidencias de que los déficits sociales que se observan en la vida adulta tienen mucho que ver con cómo eran los síntomas durante la infancia y qué terapias se trabajaron en esos niños. La solución siempre es trabajar y trabajar, sin esperar milagros, sin caer en cantos de sirenas. Un niño que tenga dificultades para hablar hay que trabajar la comunicación. Hay que explorar qué tal se maneja con una tableta o con un teclado. Si el problema son las habilidades sociales, hay que trabajar las más básicas, como pedir por favor y dar las gracias, dar la mano y hacer turnos. Es siempre importante recordar que los mejores resultados van ligados al trabajo con terapeutas especializados y con la mayor intensidad posible, pero a veces se puede pedir ayuda ¿los abuelos? y contar con ellos para repetir y reforzar los aprendizajes.

Además, sería importante entender el sustrato neurobiológico de estas diferencias individuales y el cerebro es el lugar natural para encontrar diferencias que expliquen la distinta gravedad de los síntomas en distintos niños y que los resultados en el medio y largo plazo sean mejores o peores. La gran ventaja es que en los últimos años disponemos de técnicas de neuroimagen, no invasivas y cada vez con mayor poder de resolución. De esta manera, estamos comenzando a entender más sobre la miríada de conexiones entre regiones cerebrales y de qué forma el cerebro coordina toda esa actividad neuronal para producir comportamientos simples y complejos. La idea más o menos aceptada es que las personas con TEA tienen una hiperconectividad en los tractos de corta distancia, es decir, un exceso de conexiones locales, y una hipoconectividad en las conexiones de larga distancia, es decir, tienen menos cables que conecten regiones cerebrales alejadas entre sí. Sin embargo, muchos de estos trabajos son poco sólidos, los resultados son heterogéneos, se centran en unas pocas conexiones, las metodologías van quedando anticuadas y las muestras son con frecuencia pequeñas y no muy bien elegidas. Por tanto, un trabajo de Marc-Antoine d’Albis y su grupo, que soluciona parte de estos problemas, es un avance bienvenido.

Este trabajo muestra la potencia de las técnicas de neuroimagen para entender la relación entre las diferencias en la conectividad cerebral y las habilidades sociales en personas con TEA. Para ello se han centrado en personas con autismo de alto funcionamiento y han usado una nueva metodología especialmente enfocada a identificar los tractos de corta distancia, conexiones corticales locales en forma de U que como digo asocian zonas corticales cercanas. Estas conexiones asocian distintas regiones de la corteza cerebral y son clave en muchos de los comportamientos sociales. Los investigadores han usado un atlas reciente que permite localizar con mucha mayor exactitud esos fascículos superficiales de sustancia blanca.

Tenemos cada vez más evidencias de que las conexiones entre diferentes regiones cerebrales están alteradas en los TEA. Los estudios se han hecho con resonancia magnética funcional o con imagen de tensores de difusión (DTI). Los estudios de conectividad funcional se basan en la sincronización de los niveles de oxigenación sanguínea, dependientes de nivel, mientras al cerebro se le presenta una tarea social, emocional o cognitiva, frente a un nivel de activación basal, cuando no está sometido a una actividad particular. En palabras sencillas, varias zonas corticales están conectadas si se activan simultáneamente al realizar una tarea determinada.

La DTI mide la difusión de agua lo que permite valorar las propiedades microestructurales de la sustancia blanca, los gruesos fascículos mielinizados de axones que se utilizan para conectar diferentes partes del encéfalo. En otras palabras, los cables cerebrales son bastante variados y se pueden distinguir en función de la actividad del agua dentro de ellos.

La DTI usa un valor llamado anisotropía fraccional. Suena complicado pero es fácil de entender. Tenemos una molécula de agua, si está en un vaso con agua puede moverse con la misma probabilidad en todas direcciones, es un proceso isotrópico. Por tanto, el valor de su anisotropía, lo contrario, es cero. Si la molécula está dentro de un tubo de plástico diminuto, difunde sin problema en el eje del tubo, pero no lo puede hacer en ninguna otra dirección. El valor de su anisotropía es uno, el máximo. En un sistema biológico como un fascículo nervioso, un grupo de axones rodeados por una envuelta lipídica de mielina, la anisotropía fraccional nos da un valor que está en función de la densidad de fibras, del diámetro de esos axones y del grado de mielinización que presentan.

D’Albis y su grupo han usado DTI para ver cambios en la conectividad a corta distancia (fascículos que tienen una longitud entre 20 y 80 milímetros) en hombres con TEA entre 18 y 55 años, con un cociente de inteligencia igual o superior a 70, por tanto sin discapacidad intelectual. La muestra final contaba con 27 hombres con TEA y 31 controles y en cada uno de ellos se estudiaron usando DTI 63 fascículos nerviosos de corta distancia. Los investigadores analizaron las diferencias en la anisotropía fraccional de esos fascículos entre el grupo con TEA y el grupo sin TEA y la relación con las características clínicas de las personas afectadas por esta condición.

La anisotropía fraccional de componentes de los lóbulos frontal, temporal y parietal era menor en los hombres con TEA frente a los controles no afectados. Las puntuaciones de ese componente entre los hombres con TEA presentaban los menores valores en aquellos que presentaban el mayor índice de discapacidad en varias subescalas de la Escala de Respuesta Social y que demostraban la menor empatía. Los análisis más finos mostraron que en particular la anisotropía de las conexiones entre la ínsula y la corteza temporal y dentro del lóbulo temporal estaban especialmente asociadas a los déficits cognitivos y sociales más significativos. En otras palabras, los hombres con TEA que tenían conexiones cerebrales a corta distancia de peor calidad tenían también una habilidad menor para mantener relaciones sociales. Por tanto, este estudio proporciona información sobre las diferencias neurobiológicas que subyacen en el funcionamiento social de personas con TEA y enfatiza cómo las nuevas técnicas de neuroimagen nos pueden ayudar a entender los síntomas de esta condición y su nivel de gravedad.

Hace falta más investigación para determinar cómo se desarrollan estas anomalías en la conectividad axonal y las alteraciones en los procesos cognitivos sociales a lo largo del tiempo. De momento, tenemos evidencias de que se observan cambios prenatales en los niños que posteriormente serán diagnosticados con TEA. Muchas investigaciones muestran un incremento temprano del volumen cerebral y el estudio postmorten de niños pequeños muestra un exceso de neuronas corticales lo que puede sugerir una hiperconectividad temprana en los TEA.

Volvamos por un momento a las conexiones a larga distancia. Hay datos que muestran mayor anisotropía fraccional entre niños muy pequeños con TEA lo que pone de manifiesto que la hiperconectividad está presenta en las fases clínicas más tempranas del trastorno y que influye en la forma en que los niños aprenden y desarrollan sus habilidades sociales. El trabajo de d’Albis y su grupo se centra en las de corta distancia que eran mucho menos conocidas.  Incorporar medidas sobre el cerebro y los comportamientos nos puede ayudar a entender la diversidad de trayectorias que tienen las personas con TEA en su desarrollo y a diseñar estrategias individuales para, trabajando con él, permitir a cada persona con TEA alcanzar su mayor potencial.

 

Referencias

• d’Albis MA, Guevara P, Guevara M, Laidi C, Boisgontier J, Sarrazin S, Duclap D, Delorme R, Bolognani F, Czech C, Bouquet C, Ly-Le Moal M, Holiga S, Amestoy A, Scheid I, Gaman A, Leboyer M, Poupon C, Mangin JF, Houenou J (2018) Local structural connectivity is associated with social cognition in autism spectrum disorder. Brain 141(12): 3472-3481.
• Eyler LT (2018) Brain connections and social connections in autism spectrum disorders. Brain 141(12): 3287-3289.