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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA CARRERA DE PSICOLOGÍA “Características electroencefalográficas durante la ejecución de la prueba Torre de Londres en niños de 12 a 15 años con y sin trastorno de atención” TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE LICENCIADO EN PSICOLOGÍA PRESENTA Miguel Ángel Rodríguez Cabrera JURADO Tutor: Dr. Miguel Ángel Villa Rodríguez Dr. Héctor Brust Carmona Lic. Guillermina Netzahuatl Salto Mtro. Martín Pérez Mendoza Dr. Alejandro Valdés Cruz Mayo 2010 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Agradezco a la Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, institución que a través de su personal y profesores me ha otorgado todo lo necesario, en particular la formación académica, para poder continuar desarrollándome en el ámbito profesional. Así mismo, agradezco a Dr. Miguel Ángel Villa, Lic. Guillermina Netzahuatl, Mtro. Martín Pérez, Dr. Alejandro Valdés, así como al personal del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR): Dr. Luis Guillermo Ibarra, Dr. Héctor Brust, Dr. Teodoro Flores, Dra. Blanca Flores, Téc. Ana Laura Sánchez, Téc. Ofelia Ornelas, Neuropsic. Ana Lilia Dotor, Psic. Rosa Espinosa, por todo el apoyo y las facilidades concedidas para la realización del presente trabajo en dicha institución. Al personal de la Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa: Dr. Oscar Yáñez y Dra. Raquel Valdés, por todas sus enseñanzas. Agradezco a mis padres, hermanos, amigos y familiares quienes de muy diversas formas me han dedicado su tiempo, esfuerzo y generosidad para alcanzar mis objetivos, sobre todo estoy muy agradecido con Beatriz Rodríguez Martínez quien me ha acompañado y apoyado durante diversas etapas de la vida y con quien comparto este logro. Muchas gracias a todos ustedes. ÍNDICE Resumen…………………………………………………………………………1 Introducción……………………………………………………………………..2-4 Marco Teórico…………………………………………………………………...5-39 Método…………………………………………………………………………...40-52 Resultados………………………………………………………………………..53-58 Discusión y conclusiones………………………………………………………...58-60 Referencias bibliográficas……………………………………………………….60-64 1 RESUMEN CARACTERÍSTICAS ELECTROENCEFALOGRÁFICAS DURANTE LA EJECUCIÓN DE LA PRUEBA TORRE DE LONDRES EN NIÑOS DE 12 A 15 AÑOS CON Y SIN TRASTORNO DE ATENCIÓN. Introducción: El trastorno por déficit de atención (TDA) se caracteriza por inatención, con o sin hiperactividad, que altera las funciones ejecutivas, lo cual se relaciona con hipofunción de los circuitos cerebrales. Lo anterior, en conjunto compromete el bienestar biológico, psicológico y socio-económico-cultural del paciente y su familia. Debido a su complejidad, el diagnóstico y tratamiento del TDA implica la participación e integración de diferentes áreas del conocimiento. Esta colaboración ha llevado a proponer la evaluación de los pacientes con la “Torre de Londres” (TOL) para comprobar la probable incapacidad en las funciones ejecutivas y, al electroencefalograma (EEG) para obtener datos del funcionamiento cerebral. El uso de ambos, permite a través del análisis simultáneo conocer mejor las alteraciones relacionadas con los procesos funcionales del cerebro. Objetivo: Comparar el desempeño en la ejecución de la TOL y la actividad eléctrica cerebral registrada simultáneamente en pacientes diagnosticados con y sin TDA, (criterios DSM-IV). Sujetos y Método: Participaron 10 niños de 12-15 años, 5 de los cuales tenían diagnóstico de TDA (CTDA) y 5 sin este diagnóstico (STDA), que obtuvieron una puntuación mayor a 90 en el WISC-IV. Se realizaron registros EEG utilizando el sistema 10/20, sentados, con los párpados cerrados y enseguida abiertos para ejecutar la TOL, en esta prueba se le pide a los participantes planear y ejecutar una secuencia de movimientos de objetos en forma circular, con el fin de que su disposición final iguale un modelo presentado previamente como meta. El grado de dificultad de cada ensayo varía en función del número de movimientos que tengan que realizar para construir el modelo. El EEG se registra simultáneamente antes de la presentación del problema (AP), durante las etapas de observación-planeación (OP) y ejecución (E) de la TOL, y se video-graba su conducta. Resultados: En el grupo STDA se observa disminución del ritmo alfa en la transición de un periodo a otro de la TOL. Dicha disminución se observa de menor magnitud en el grupo CTDA únicamente hasta que dicho grupo se encuentra en la transición de la etapa de observación-planeación a la ejecución, diferencias que no alcanzan valores estadísticos significativos. Conclusiones: El grupo CTDA presenta retardo de respuestas adecuadas para la solución de los problemas, lo cual se traduce en mayor inversión de tiempo durante el periodo de ejecución. Lo anterior puede interpretarse proponiendo que dicho grupo presenta deficiencias en el proceso de maduración conductual. Alteración que podrá manifestarse con trastornos de la atención y problemas de conducta. El grupo CTDA muestra mayor PA con alta variabilidad de ritmos delta y theta y menor Potencia absoluta (PA) de alfa que el grupo STDA. Sin embargo, no se detectaron diferencias significativas durante el desempeño en las etapas de la TOL. Aunque se registró una tendencia a disminuir el ritmo alfa en la transición del periodo previo a la presentación del problema con el de observación-planeación en el grupo STDA. 2 INTRODUCCIÓN El proceso de responder a los cambios del medio ambiente consta de dos etapas consecutivas: la sensación y la percepción, separadas ambas por el foco o el motivo de atención (Velasco y Velasco, 1998). En ese concepto se acepta que de alguna manera en el cerebro se forma la imagen global del ambiente para compararlas con sus variaciones. En los seres humanos, además, se va desarrollando la capacidad de tener conciencia de ese cambio y de describirlo con señales analógicas y posteriormente con nombres que inventa, aprende, emite y escribe, acompañando lo anterior con cambios somato-vegetativos de su organismo (emociones). El sujeto percibe el estímulo y responde. Supongamos que percibe un tono de 500 Hz, y que reacciona con lo que se ha llamado “reflejo de orientación”, durante el cual interrumpe lo que estaba haciendo para mirar hacia el sitio de donde supone procedía el estímulo. En correlación con el reflejo de orientación, ocurren ciertos cambios vegetativos y una desincronización del electroencefalograma (EEG)1. Esta respuesta que corresponde al reflejo de orientación se califica de atención inespecífica. En este proceso de atención, el sistema nervioso central (SNC) codifica, decodifica y compara la información actual con la información previa, inclusive de orden genético, característica de la especie, y le otorga algún valor objetivo y subjetivo al estímulo que produjo la respuesta. Este valor o significancia del estímulo (relevancia) se refuerza con una serie de eventos posteriores. Cuando esos estímulos modifican la homeostasis del organismo, yasea por sí mismos o por otros estímulos que lo acompañen, se califican de estímulos significativos. Los estímulos que no modifican la condición homeostática del sujeto se convierten en no significativos. En el caso de los seres humanos la homeostasis significa el estado de salud, es decir, la condición de bienestar biológico, social y psicológico (Brust, 1998). La atención es un proceso complejo relacionado con la formación de “engramas” del ambiente que se han estudiado desde los cambios de potenciales provocados en las vías sensoriales (Lindsley, 1960) hasta los niveles corticales en particular en las áreas de asociación. Por ejemplo, se ha demostrado que ante la 1 El electroencefalograma (EEG) es una representación gráfica de la diferencia de voltaje entre dos lugares diferentes del cerebro trazado en el tiempo. La señal del EEG proveniente del cuero cabelludo es generada por las neuronas cerebrales y modificada por propiedades eléctrico conductoras de los tejidos entre la fuente de electricidad y el electrodo en el cuero cabelludo, las propiedades conductoras del electrodo en sí, así como la orientación del generador cortical para el electrodo de registro (Olejniczak, 2006). 3 estimulación visual responden neuronas corticales occipitales y parietales (Kandel, Schwartz y Jessell, 1995) en las que se proponen ocurren cambios sinápticos que mantienen la actividad por un tiempo y al repetirse dicha estimulación el cambio va siendo morfofuncional, con generación de nuevos receptores, de más vesículas sinápticas y además se ha demostrado que con una señal (potencial de acción) se activan circuitos corticales específicos (Cheng-yu, Mu-ming Poo y Yang Dan, 2009). La atención inespecífica se ha relacionado con el estado inicial de vigilia en el cual el organismo se “prepara” para responder a los cambios del ambiente (Hernández Peón, Scherrer y Jouvet, 1956) y aparentemente el sistema reticular activador-tálamo- corteza se prepara a regular el ingreso de información por las diversas vías sensoriales con procesos de facilitación o de inhibición en diferentes niveles de los circuitos sensoriales, además de regular los procesos de salida integrándose en lo que se ha descrito como el sistema centroencefálico (Penfield, 1990). Alteraciones de la atención de muy variados matices pueden observarse en un número cada vez mayor de personas que están siendo diagnosticadas y tratadas por problemas crónicos de atención y dificultades asociadas que han perturbado gravemente su actividad en la escuela, en el trabajo y en sus relaciones familiares y sociales, lo cual ha permitido identificar algunos de los síntomas asociados con los trastornos de la atención (TDA) (Brown, 2003). Para lograrlo, se utilizan, por un lado, procedimientos clínicos que han permitido establecer que el TDA se caracteriza por inatención, con o sin hiperactividad, que altera las funciones ejecutivas (FE). Sin embargo, existe un rezago en procesos de exploración que permitan establecer signos diagnósticos del neurodesarrollo que identifiquen alteraciones morfofuncionales en las diferentes etapas de la vida (Brust, et al., 2009). Por tales motivos, en este trabajo se propone la prueba Torre de Londres (TOL) para evaluar la probable incapacidad en las FE, la cual permite a través del análisis de los datos obtener principalmente un índice cuantitativo de las habilidades de planificación y organización, especificando el número de pasos o etapas involucradas en la solución de un problema. Debido a que diversos estudios han demostrado que las manifestaciones conductuales externas e internas (sensación, percepción, atención, etc.) resultan de la actividad neuro-electro-bioquímica del SNC, se propone el registro de los flujos de corriente eléctrica de los circuitos intra-corticales, EEG, como un procedimiento para obtener datos del funcionamiento cerebral registrado durante la evaluación de las FE 4 con la TOL. El uso de ambos instrumentos, permite a través del análisis simultáneo conocer mejor las alteraciones relacionadas con los procesos funcionales del cerebro. 5 MARCO TEÓRICO EL PROCESO DE INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN Los estudios neurofuncionales de los sistemas sensoriales del encéfalo han ayudado a comprender cómo varias de sus regiones contribuyen a la percepción y a la integración de una conducta planificada. Los análisis del procesamiento de la información en la vía visual han demostrado que el encéfalo, además de recibir los cambios de las variaciones de luz del medio exterior, construye “sus” imágenes visuales, basándose en una integración altamente selectiva de las modificaciones electroquímicas que aportan distintas vías paralelas. La integración de estos patrones del medio exterior se inicia desde la conformación de los circuitos neuronales, como se ha demostrado en la vía sensorial visual (Alkire y Hudetz, 2008) y en la vía olfatoria (Takeshi, et al., 2009). Diferentes modos de interacción con el medio externo de los organismos son procesados en paralelo por distintos sistemas sensoriales. En primer lugar, los receptores de cada sistema sensorial responden generando el potencial del receptor que a su vez activa la fibra aferente que responde con un número determinado de potenciales de acción con una frecuencia específica, “codificación” que traduce las características del estímulo. Luego, cada sistema sensorial decodifica e integra dichas “claves” y las representa en los diferentes relevos específicos e inespecíficos del encéfalo, convirtiéndolo en su propia “información”. El encéfalo lo logra gracias a que sus componentes básicos, las células nerviosas y la glía, que conectadas entre sí integran los circuitos neurogliales, pueden ser modificadas por las actividades sensoriales motoras internas y externas, así como por el aprendizaje, que incluye los procesos responsables de la “memoria”. Recordamos los acontecimientos debido a que la estructura y la función de las conexiones entre dichas células nerviosas llegan a modificarse con la experiencia (Kandel, Schwartz y Jessell, 1997). Este flujo constante de integración se manifiesta como el proceso selectivo de la información necesaria, la consolidación de los programas de acción elegibles y el mantenimiento de un control permanente sobre el curso de los mismos, denominado atención (Luria, 1991), que se inicia por la respuesta a los cambios de los medios externos e internos del organismo, continúa con la activación del sistema centroencefálico y termina en los diferentes circuitos intracorticales (sistema ascendente) e inicia los procesos de respuesta con intervención del sistema extrapiramidal límbico con sus estructuras que modifican la actividad vegetativa (sistema descendente). Lo que se ha sumado a la teoría centroencefálica de Penfield antes mencionada. 6 Las funciones atencionales contribuyen a la coherencia y continuidad de un comportamiento orientado a mantener la homeostasis del organismo y promover la sobrevivencia, por ello representan la base de todos los procesos cognitivos. Esto supone cambios en la selectividad, intensidad y duración de las respuestas neuronales durante la sensación, percepción y emisión de respuestas externas (somáticas) e internas (vegetativas), la conducta integral del organismo vivo. La selección de los eventos más relevantes para lograr los objetivos propuestos en un momento dado cambia en función no sólo de determinados dispositivos biológicos, sino también en dependencia de las necesidades internas, demandas del medio y experiencia adquirida en el pasado (Álvarez y Trápaga, 2005). En 1958 Broadbent propuso que cuando focalizamos nuestra atención en un objeto y excluimos otros objetos circundantes,el foco de atención selectiva requiere un filtro para los mensajes de los canales no atendidos. De acuerdo con esta hipótesis, la atención es una habilidad compleja que está tan desarrollada en algunas personas como para permitirles realizar proezas tales como una traducción simultánea. Esta capacidad permite seleccionar objetos del entorno atendiendo sólo a ciertos estímulos e ignorando otros. Para hacerse una idea de cómo las áreas cerebrales participan en la selección de un estímulo, consideremos la tarea de buscar un archivo en el computador. Éste está lleno de archivos desordenados, se tendrá que buscar uno por uno hasta encontrar el que se quiere. Esta búsqueda puede incluir movimientos oculares, pero si los objetos están próximos, se producirán cambios en la atención sin movimientos oculares. Tales tareas de búsqueda visual implican la acción coordinada de los dos circuitos cerebrales a gran escala. Uno de ellos, la vía visual ventral, relacionada con los objetos y con el reconocimiento de formas, y es necesaria para obtener la identidad de cada archivo. El segundo circuito, localizado en la corteza parietal posterior de la vía dorsal visual, se relaciona con los cambios en la atención a los lugares donde se podría encontrar el archivo. En 1972 Goldberg y Wurtz descubrieron que las células de la corteza parietal posterior de monos respondían de forma diferente a estímulos idénticos, dependiendo de si el mono estaba atento al estímulo o no. Cuando sí lo estaba, la activación de las neuronas era mucho más intensa que cuando el mono ignoraba el estímulo. Estos resultados aportaron pruebas a nivel celular de que la corteza parietal se relaciona con la atención en la localización de los objetos visuales. 7 Con la tecnología de neuroimágenes se pudieron ver las áreas cerebrales implicadas en la atención visual en los seres humanos. En 1998 Corbetta describió que este circuito incluye las áreas oculares frontales, el colículo superior y el lóbulo parietal posterior, que están también implicadas en los movimientos oculares. En 1995 Desimone analizó la función de la vía visual ventral en el control de la atención. Un ejemplo típico implica, primero, establecer el estímulo selectivo de grupos de neuronas corticales. Supongamos, por ejemplo, que las neuronas objeto de estudio respondieron adecuadamente a una barra de luz roja y débilmente a una barra verde cuando los estímulos se colocaron solos en su campo receptivo. A continuación, ambos estímulos se colocarían en el campo receptivo de las neuronas simultáneamente. Si el animal hubiera sido entrenado para prestar atención al estímulo “bueno” (la barra roja relacionada con una recompensa), entonces las neuronas responderían con mayor intensidad. En cambio, si el animal hubiera sido entrenado para no atender al estímulo “débil” (la barra verde), entonces la respuesta sería de menor intensidad, a pesar del hecho de que la intensidad del estímulo retiniano era la misma en ambos casos. Estos autores, consideraron los datos anteriores como pruebas de que la respuesta del campo receptivo se incrementa para adaptarse a los estímulos a los que se dirige la atención, disminuyéndola para los estímulos a los que no se atiende, aplicando un mecanismo de filtro del tipo similar al propuesto por Broadbent, que en este caso sería de facilitación. El área visual que será afectada del modo que revelaron estos estudios fisiológicos parece depender de la tarea requerida por parte del sujeto y probablemente por el tipo de circuitos pre-establecidos por la evolución histórico-cultural que modifica los comandos genéticos. Parece probable que la “computación neuronal” que ocurre en la mayoría de las áreas corticales puede ser modificada por la atención. De hecho, existen numerosos lugares en el cerebro donde se puede demostrar la influencia de la atención. Un estímulo visual sirve tanto para alertar al organismo como para orientar su atención hacia el lugar de donde procede el estímulo. Esta distinción se puede demostrar utilizando señales diferentes para provocar la respuesta de alerta y la de orientación. Una señal de alerta proporciona información sobre la presentación del estímulo diana, pero no sobre dónde está localizado. Una respuesta de orientación, en cambio, da información sobre dónde se encuentra el estímulo diana, y permite fijar la atención en ese lugar. 8 Dos circuitos cerebrales separados participan en el cambio del nivel de alerta y en dirigir la atención hacia el estímulo. Ambos están localizados en el lóbulo parietal, pero utilizan diferentes neurotransmisores. Así, el nivel de alerta es reducido por los fármacos que inhiben la actividad de la noradrenalina, pero estos fármacos no influyen en la orientación. En cambio, los fármacos que inhiben la actividad colinérgica alteran la orientación hacia la señal, pero no disminuyen la alerta. Estos estudios farmacológicos ilustran cómo puede separarse el proceso de atención en dos componentes distintos, y definir tanto los sistemas anatómicos como los mecanismos sinápticos modulatorios que participan en él. Una de las líneas de investigación para estudiar el proceso de atención en la vida de un organismo se centra en el estudio de la maduración de los mecanismos de orientación en los niños, en los que se ha observado que la capacidad de orientar la atención a estímulos visuales experimenta una maduración sustancial durante el primer año de vida. Por ejemplo, un niño de 2 a 4 meses de edad tiene una gran dificultad para desconectarse de un estímulo que atraiga intensamente su atención. Con el tiempo, los mecanismos parietales implicados en la orientación de la atención maduran y permiten al niño desconectarse de estos estímulos. A los 4 meses, los niños pueden empezar a mover los ojos antes de que aparezca un estímulo visual. La capacidad de realizar movimientos oculares anticipatorios demuestra la influencia del aprendizaje en la orientación, en el lugar hacia donde el niño dirige su atención (Kandel, 2007). Más tarde la atención del niño adquiere formas más complejas, comienza a desarrollarse la actividad orientadora- investigativa aplicada a la manipulación de objetos; en las primeras etapas de la vida esa actividad es aun inestable, y basta que aparezca otro objeto para que cese la manipulación del primero. Mas el problema esencial radica en desarrollar las formas superiores de la atenuación, regulables a voluntad, las cuales se revelan mediante la aparición de modos estables de subordinación del comportamiento, gracias al influjo regulador de las indicaciones verbales del adulto, y después mediante la formación de tipos de atención autorregulada. La indicación verbal del adulto, completada en adelante con la participación del propio lenguaje del sujeto, se convierte en factor que guía de modo estable la atención del mismo (Luria, 1991). El proceso de atención se ha estudiado también en pacientes con electrodos implantados en diversos sitios cerebrales para el diagnóstico y el tratamiento de sus síntomas de otra manera intratables: casos de dolor, mal de Parkinson y epilepsia originada en el lóbulo temporal. 9 En estos pacientes se aprovecha la implantación de electrodos éticamente justificada, para registrar sistemáticamente los potenciales somáticos, auditivos y visuales de amplias zonas cerebrales comprendidas entre las porciones rostrales del mesencéfalo hasta la base del lóbulo frontal, el hipocampo y la amígdala, el subtálamo, el tálamo medio, así como de otras estructuras del cerebro anterior. Los potenciales se registran tanto en reposo como durante el desempeño de diferentes tareas que implican cambios de atención, instruyendo a los pacientes para que las realicen en el momento oportuno. En todos los casos se registran las respuestas sensoriales o motoras producidas porestimulación eléctrica de los sitios cerebrales donde se registraron los potenciales; en algunos casos también se estudia el efecto que producen sobre los potenciales y la conducta, las lesiones talámicas y subtalámicas realizadas para suprimir el temblor Parkinsoniano intratable y discapacitante (Velasco y Velasco, 1998). Otro método utilizado para el estudio de la atención son las tareas calificadas como “Stroop”, en las cuales se le muestra al sujeto una tarjeta con filas de palabras escritas en tinta de color. Las palabras son a su vez nombres de colores incongruentes con el color en el que están impresas –por ejemplo, la palabra “verde” escrita en tinta roja-. La tarea consiste en que los sujetos tienen que nombrar el color en el cual aparecen escritas las diferentes palabras. El color de la tinta es, de este modo, el atributo o dimensión que debe ser seleccionado. La variable dependiente del experimento es el tiempo que tarda el sujeto en nombrar dicho color, el cual dependerá del grado de interferencia que el procesamiento supuestamente automático del significado de las palabras ejerza sobre la emisión de la respuesta referida al color de impresión (Rosselló, 1997). Estas tareas en las que existe una contradicción implican la atención focal al elemento crítico de la tarea cuando se debe seleccionar ese elemento, que compite con otro dominante. En los estudios de imagen del efecto “Stroop” producido por conflictos entre elementos se ha observado una intensa actividad en la parte dorsal anterior de la circunvolución del cíngulo y, a menudo, en áreas de los ganglios basales y de la corteza frontal lateral. Por esta razón, se considera que la circunvolución del cíngulo dorsal anterior participa en la atención focal o ejecutiva (Kandel, 2007). Como herramienta psicoeducativa para obtener una evaluación completa del funcionamiento cognoscitivo general se ha utilizado la Escala Wechsler de Inteligencia para niños (WISC-IV) (Weschler, 2003). Es posible usarla como parte de una evaluación para identificar la inteligencia sobresaliente, el retraso mental, así como las fortalezas y debilidades cognitivas. 10 La subprueba de retención de dígitos es frecuentemente utilizada en la evaluación de la atención auditiva. La prueba de retención de dígitos en progresión es usada para evaluar el volumen atencional, mientras que los dígitos en regresión evalúan la capacidad de concentración y secuenciación. La subprueba de dígitos y símbolos evalúa la capacidad de concentración de la atención pues consiste en tareas que requieren de una mayor habilidad visomotora. Por otro lado, la observación conductual de la atención se hace necesaria, y consiste en analizar sus manifestaciones conductuales, aunque la observación de conductas de falta de atención puede ser insuficiente, ésta se apoya en técnicas complementarias como la entrevista y la aplicación de escalas y cuestionarios para ser contestados por el mismo individuo o por otras personas allegadas a él, siendo en este caso una estrategia de evaluación indirecta. Aunque como se mencionó, el sistema visual contiene extensas vías paralelas para procesar simultáneamente distintos estímulos, la cantidad de éstos que alcanzan los centros superiores de procesamiento en el encéfalo está limitada por los mecanismos de atención selectiva. De esta manera algunos estímulos permanecen en la conciencia mientras que otros son relegados. Es atractivo pensar que la exploración de los procesos cerebrales de la atención nos llevará a la definición de los mecanismos neuronales de una instancia concreta de la conciencia, pues las aportaciones biológicas sobre cualquier componente de ésta es muy probable que proporcionen un atisbo de comprensión sobre algunos de los componentes más complejos: la volición, la intención y la autoconciencia. ALTERACIÓN DE LA ATENCIÓN Los mecanismos neuronales de la vigilia y la atención dirigida están emergiendo como las bases de la percepción. Estudios con registros unitarios han mostrado que la atención incluye un incremento de las descargas de las neuronas que responden al objeto de interés (enfoque de un estímulo) o, en su caso, una atenuación de las descargas de las células cuando se activan con los estímulos a los que se ha disminuido su respuesta, por no darle significado a la misma. Estos estudios han demostrado la importancia de la corteza parietal posterior, una región que, a partir de observaciones clínicas, se propuso que participa en la atención de la activación de la vía visual. 11 Una importante característica de la percepción es que se relaciona con el “enfoque” de la atención de un objeto en el campo visual. Las imágenes de tomografía por emisión de positrones (TEP), de sujetos normales, han demostrado que, cuando cambian su atención en el campo visual, se activa tanto la corteza parietal superior (posterior) como la corteza frontal. Cada área participa en diferentes aspectos de la atención. La región parietal se activa cuando se cambia la atención a un estímulo que ya ha generado una clave sensorial, independientemente de si se ejecuta o no un acto motor. La región frontal posterior sólo se activa cuando estímulos específicos generan una respuesta motora. Estas explicaciones son apoyadas por observaciones de pacientes que alteran sus respuestas cuando presentan lesiones en la corteza parietal o frontal. Cuando a los pacientes con lesiones en el lóbulo parietal se les presentan estímulos simultáneos en ambos campos visuales no son capaces de detectar el estímulo sensorial en el lado contralateral de la lesión. Este déficit conocido como “negligencia”, parece reflejar un déficit en el cambio del enfoque de la atención hacia el espacio contralateral (el espacio opuesto al lado de la lesión) cuando la atención está centrada en otra parte (Kandel, et al., 1997). Como ya se describió, la disfunción del sistema atencional provoca alteraciones que van desde la incapacidad de regular la entrada de los estímulos, hasta dificultades en el procesamiento de los mismos, en aspectos tales como la orientación, la exploración, la unificación, la concentración y su almacenamiento como parte del proceso de codificación de señales (Álvarez y Trápaga, 2005). Dichas alteraciones forman parte de la complejidad de uno de los trastornos más estudiados en la actualidad: el trastorno por déficit de atención (TDA). Trastorno por déficit de atención (TDA) La conducta de los seres humanos se inicia con los procesos de vigilia-atención, lo cual permite responder a los cambios del medio ambiente (estímulos), identificarlos y seleccionarlos para mantener uno de ellos en el centro de respuestas. Estos procesos se pueden alterar por diversos factores, produciendo alteraciones en la capacidad de detectar, codificar y decodificar dichos cambios del ambiente, así como de integrar las claves correspondientes con su simbolismo (integración de la información) (Damasio, 1999; en Brust, et al., 2009) haciendo que los sujetos no respondan a un determinado estímulo (inatención) o lo hagan a cualquier variación del medio ambiente emitiendo diversos tipos de respuestas incapacidad de seleccionar o “concentrarse” en un determinado estímulo), síndrome que se califica de trastorno de atención (TDA) y que, inclusive, en algunos casos 12 provoca el incremento de la actividad motora, que se manifiesta como hiperactividad e impulsividad conductual (TDAH). Esta discapacidad de identificar señales e integrar respuestas coordinadas adaptativas adecuadas genera comorbilidades que se suman a la enfermedad inicial de TDA (Brust, et al., 2009). El reconocimiento importante de la inatención como síntoma central de pacientes con TDA se estableció en la publicación del DSM-III, que consideró la inatención como el síntoma principal de diagnóstico conocido hasta entoncescomo “hiperactividad”. El nombre del diagnóstico pasó de “reacción de hipercinesia de la infancia” a “trastorno por déficit de atención”. En la revisión del DSM-III se suprimieron los criterios diagnósticos para los pacientes con TDA con hiperactividad y se pusieron en una sola lista los síntomas de inatención, cuando aparecen junto con los síntomas de hiperactividad-impulsividad se califica de combinado. Este diagnóstico híbrido fue llamado “trastorno por déficit de atención con hiperactividad” y se clasificó como un trastorno de conducta perturbadora. Aunque a finales de los años 80 numerosos estudios demostraron claramente la validez del diagnóstico del TDA sin hiperactividad, no fueron aceptados oficialmente los criterios diagnósticos para este tipo de TDA, hasta que fue publicado el DSM-IV, en el cual se reconoció el tipo de TDA “con predominio del déficit de atención”, que no incluye síntomas de hiperactividad o impulsividad, pero el nombre del diagnóstico continuó siendo “trastorno por déficit de atención con hiperactividad”. La diferenciación entre los términos definitorios se introdujo para aludir a la posibilidad de separar los síntomas del trastorno híbrido, Trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH). En 1991 Lahey y Carlson revisaron la investigación sustancial que apoya la validez del diagnóstico de TDA sin hiperactividad. Entre los estudios revisados había varios que demostraban, mediante análisis factoriales, que los síntomas de TDAH constituían dos factores separables: uno comprendía la desatención crónica (TDA) y, el otro, impulsividad e hiperactividad y que en algunos pacientes pueden presentarse combinados. Estos estudios demostraron que los niños cuyo déficit de atención incluía hiperactividad-impulsividad (TDAH) eran diferentes de los niños cuyos TDA no presentan hiperactividad (TDASH) en sus pautas conductuales y emocionales, relacionadas con sus compañeros y su funcionamiento cognoscitivo. 13 Distinción que tiene una gran importancia para los estudios de los diversos tratamientos farmacológicos, ya que parece que los fármacos que se utilizan pueden actuar en diferentes circuitos y por lo tanto tener efecto en algunos pacientes y no en otros. Además del tipo desatento del TDA, en el DSM-IV se introdujo un nuevo diagnóstico: “tipo con predominio hiperactivo-impulsivo”. Esta categoría fue agregada sobre todo para identificar niños preescolares que fueran extremadamente hiperactivos, aunque su corta edad imposibilitó la identificación de problemas significativos de desatención. Esta categoría quizá pueda identificar una forma prodrómica de TDAH de tipo combinado. El “trastorno por déficit de atención con hiperactividad, tipo combinado” aparece en el DSM-IV para diagnosticar a las personas con problemas tanto por desatención como por hiperactividad-impulsividad. Aunque el DSM-IV introdujo el tipo de TDA con predominio del déficit de atención, esta denominación perpetuó la vinculación continua de desatención e hiperactividad (Brown, 2003). La prevalencia de TDA varía en diferentes países, desde 1.7% en Inglaterra, hasta 16.1% en Estados Unidos y 17.8% en Alemania. En población general, la prevalencia es de 6 a 7% contra 29 a 41% en población atendida en la consulta neurológica. En relación con los subtipos de TDA también varía, existen reportes aproximados de tener el tipo inatento con 55.6% de los casos, seguido del tipo combinado con 23.07% e hiperactivo/impulsivo con 21.27% (McConaughy y Achenbach, 1994, en Rolón, Olmos, Solórzano, Hernández y Gutiérrez, 2009). Se calcula que en México existen al menos 1 500 000 niños con TDA (Morgan, 1999, en Ruiz–García, Gutiérrez–Moctezuma, Garza–Morales y Peña–Olvera, 2004). Este trastorno es una entidad patológica de presentación mundial, poli-étnica que afecta a ambos géneros, aunque es tres a cuatro veces más comúnmente diagnosticada en hombres. Es muy probable que estos hallazgos se modifiquen debido a los cambios sociales que están ocurriendo en la población mundial, ya que las mujeres intervienen cada vez más en todas las diversas actividades de la sociedad. En México, por ejemplo, se empieza a aceptar el incremento de la preparación docente-académica de las mujeres acompañada de su inclusión en la atención socio-médica, lo que podrá incrementar las cifras de TDA en mujeres. Eliminado: 14 Las manifestaciones clínicas del déficit de atención están presentes en forma continua aunque variable, son la causa más común de bajo rendimiento escolar y producen frecuentemente problemas sociales, familiares e inestabilidad laboral. Los síntomas de TDA persisten en la adolescencia y adultez en alrededor de 60% de los pacientes. Se ha descrito que el TDA en adultos es primordialmente de inatención, ya que han aprendido a controlar las manifestaciones conductuales de hiperactividad (Ruiz–García, 2004). Factores genéticos de riesgo Los estudios familiares, de adopción y de gemelos han proporcionado pruebas de heredabilidad del TDA. Es más probable que sean diagnosticados niños con TDA cuyos familiares biológicos de primer grado fueron diagnosticados con TDA de acuerdo con los criterios del DSM-IV. Aunque los factores genéticos contribuyen a la expresión de síntomas del TDA, la vulnerabilidad genética no es el único determinante de si un niño manifestará síntomas de TDA y cumplirá todos los criterios diagnósticos establecidos. En 1991 Pauls señaló que algunos niños con TDA parecen carecer de antecedentes familiares y sugirió que se necesitan estudios prospectivos longitudinales centrados en una evolución temprana de los síntomas y en ciertos aspectos del ambiente familiar para descubrir las contribuciones respectivas de los genes y el ambiente en el TDA (Shepard, Carter y Cohen, 2003). Factores neurobiológicos de riesgo De acuerdo con Pueyo (2000, en Rolón, et al., 2006) los estudios de neuroimagen por resonancia magnética en niños con TDA comparados con un grupo control normal de la misma edad han mostrado un lóbulo frontal anterior derecho más pequeño (desarrollo anormal de regiones frontal y estriatal), esplenio del cuerpo calloso más pequeño y núcleo caudado derecho agrandado. Estas modificaciones de las imágenes que se aceptan como indicativas de alteraciones de las funciones de las neuronas apoyan la propuesta de la alteración en las vías que controlan la atención, actividad motora y conducta. Estudios de alteraciones en tareas de funciones ejecutivas en niños escolares sugieren la participación del lóbulo frontal. De acuerdo con Hynd en 1991, las funciones del lóbulo frontal incluyen la regulación, planificación e inhibición de comportamientos que interfieren la conducta dirigida a objetivos. 15 Desarrollo Psicopatológico La mayoría de la base del conocimiento actual surge de los estudios realizados en niños con TDA de escuelas primarias. Existe un menor número de estudios realizados con niños de preescolar y con adolescentes, aunque están creciendo las aportaciones en los estudios sobre adultos. Los síntomas centrales del TDA pueden cambiar a lo largo de los años. En la edad preescolar, el problema más difícil es el diagnóstico diferencial ya que se espera que el niño por lo general sea “activo”. Muchos padres de niños describen a sus hijos como hiperactivos y con dificultades de atención, sin que se especifique el “nivel de hiperactividad y las condiciones en que se manifiesta”. Por su parte, los niños con TDA generalmente tienen síntomas adicionales como comportamiento agresivo y temerario, lo cual les puede conducir a daños accidentales (Tomás, 1999). Para los niños en edad escolar con TDA, el esfuerzo en el trabajo cognitivo es mayor. Dentro del ciclo académico se tiene mayor presión en el área del dominio cognitivo, por lo tanto, la impulsividad, hiperactividad y déficitde atención frecuentemente les generan dificultades en las relaciones con sus compañeros, lo cual se pone de manifiesto en el marco académico inicial, sin que se pueda definir qué fue lo primero: causa-efecto. En 1995 Achenbach publicó los resultados de un amplio estudio realizado durante 6 años con adolescentes de sendos géneros en la transición a la edad adulta. Los resultados indicaron que el déficit de atención de la infancia tendía a perdurar al principio de la edad adulta, generalmente sin la persistencia de problemas significativos de hiperactividad- impulsividad. Se halló que los problemas de inatención no sólo eran más persistentes en la edad adulta que los síntomas de hiperactividad-impulsividad, sino también más perjudiciales. También se describió que al principio de la edad adulta los problemas de atención estaban asociados a alteraciones significativas en el trabajo y en las relaciones sociales. Un factor agravante que está presente en la evolución de los niños es el paso de la escuela primaria a la secundaria. En la primera etapa escolar, es probable que sólo tuvieran un profesor para todas las materias de enseñanza, pero en los siguientes ciclos tienen varios profesores para las diferentes materias, a ello se une la mayor exigencia en lo que se refiere principalmente a independencia y establecimiento de relaciones con sus compañeros, tanto del mismo género como del opuesto. 16 El déficit de atención y problemas cognitivos pueden conducirlos a una pobre organización del trabajo escolar. Puede manifestarse también fracaso en la finalización del trabajo individual, dificultades con los compañeros y riesgos de accidentes por su comportamiento temerario. En adultos con TDA, la presencia de desorganización tiene su impacto en el lugar de trabajo. La deficiente concentración puede persistir, conduciéndole a cambios frecuentes de actividad, no terminando los proyectos iniciados y pasando de una actividad a otra (Tomás, 1999). Se podría entonces considerar que el TDA es un nombre para una gama de alteraciones de las funciones cognoscitivas que a menudo aparecen juntas y que frecuentemente responden o no a terapias similares, a pesar de que pueden presentar etiologías, factores de riesgo y evoluciones diferentes, y a menudo son comórbidas con una amplia variedad de trastornos psiquiátricos (Brown, 2003). TDA y Funciones Ejecutivas De acuerdo con las concepciones neurológicas y neuropsicológicas de la atención, el TDA produce alteraciones en las funciones ejecutivas. Los modelos neurológicos tienden a destacar la relación entre atención y memoria, y entre atención y un conjunto de otras funciones cognoscitivas a menudo denominadas “funciones ejecutivas”. Las funciones ejecutivas se refieren a una amplia gama de procesos cerebrales que conectan, priorizan e integran la operación de subordinar ciertas funciones conductuales, permitiendo al cerebro realizar tanto un trabajo rutinario como creativo. Responden a situaciones inesperadas a medida que se presentan, seleccionan alguna táctica para resolver problemas entre las distintas guardadas en su memoria a corto y largo plazo, las ponen en marcha, supervisan su ejecución y las cambian según las necesidades del momento (Brown, 2003). El cerebro tiene diversas áreas encargadas de realizar las funciones ejecutivas que son las denominadas funciones psicológicas, psíquicas o mentales, que ejercen ciertas áreas cerebrales encargadas de generar los pensamientos, y que no permiten que se difiera o interrumpa la ejecución de estas facultades. Este sistema ejecutivo dirige a otros subsistemas teóricos auxiliares de entre los que destacan el verbal, el articulatorio y el perceptivo. 17 De acuerdo con Van-Wielink (2004) las funciones ejecutivas se refieren a las siguientes facultades intelectuales: 1.- El control de las emociones, la motivación y el nivel de vigilia/alerta. Esta facultad de autocontrol permite al individuo lograr sus metas por medio del retraso o la modificación de sus reacciones emocionales, que potencialmente lo podrían distraer. Asimismo, le permite controlar su estado de conciencia –o estado de vigilia-, y modificar voluntariamente el interés con el que realiza una tarea. 2.- Memoria de trabajo. Es la función encargada de mantener la información necesaria, durante el tiempo requerido para realizar un trabajo, aunque el estímulo original que produjo la información ya no esté presente. Esta facultad es de gran importancia para establecer el comportamiento dirigido a un objetivo, pues prepara al individuo para la tarea de introspección, para manejar pensamientos anticipados y para desplegar la habilidad de imitar una tarea compleja que otros realizan. 3.- Internalización del lenguaje. Antes de cumplir los seis años de edad, la mayoría de los niños hablan en voz alta y, frecuentemente, se dirigen a sí mismos cuando se encuentran en ciertas situaciones como cuando necesitan hallar la forma de realizar un trabajo o de resolver un problema. De esta manera, el lenguaje se va internalizando, conforme los infantes lo practican en voz alta; pero, durante la escuela primaria este proceso va disminuyendo poco a poco, pasando a veces por una etapa en la que el niño murmura solo. Este tipo de lenguaje “externo” usualmente desaparece alrededor de los 10 años de edad, y significa que se ha convertido en un lenguaje interno, que nos servirá para analizar nuestros pensamientos y así poder aprender y entender el mundo que nos rodea. De esta manera, los pensamientos resultan de la asociación de diferentes engramas que encaminan la dirección de las posibles respuestas, que solucionan los problemas (mantienen la homeostasis), que no lo solucionan (fallas, errores), lo cual al integrar la información global, se traduce en experiencia. De acuerdo con Denckla el crecimiento intelectual consiste esencialmente en el desarrollo de las capacidades de funciones ejecutivas. Además, destaca que este sistema de control central es crucial para organizar e integrar los procesos cognoscitivos a lo largo del tiempo y desempeña un papel cada vez más importante a medida que los niños maduran y llevan a cabo tareas más complejas y participan en actividades más independientes. 18 Actividades complejas tales como asistir a múltiples cursos y tener diversos profesores en los distintos niveles escolares, controlar la economía doméstica, y el día a día de los hijos son algunas de las muchas tareas que plantean exigencias importantes a las funciones ejecutivas. El periodo de mayor desarrollo de las funciones ejecutivas ocurre entre los seis y los ocho años de edad. En este lapso los niños adquieren la capacidad de autorregular sus comportamientos, pueden fijarse metas y anticiparse a los eventos, sin depender de las instrucciones externas, aunque aún con cierto grado de descontrol e impulsividad. Esta capacidad cognoscitiva está claramente ligada al desarrollo de la función reguladora del lenguaje (lenguaje interior) y a la maduración de las zonas prefrontales del cerebro, lo cual ocurre tardíamente en el proceso de desarrollo infantil. Los procesos madurativos comprenden una multiplicidad de elementos tales como el crecimiento celular y de sus prolongaciones, la mielinización, el establecimiento de nuevas sinapsis y la formación de sistemas neuroquímicos. Por lo general, los niños de 12 años ya tienen una organización cognoscitiva muy cercana a la que se observa en los adultos; sin embargo, el desarrollo completo de la función ejecutiva se consigue alrededor de los 16 años (Pineda, 2000). Cuando las funciones ejecutivas son inmaduras o no funcionan adecuadamente pueden esperarse las siguientes dificultades (de la Garza, 2005): En la solución de problemas. En organizar habilidades. En la medición del tiempo. En el manejo delas emociones (frustración). En el control motor de los movimientos finos. En la perseverancia en las tareas. En aceptar recompensas tardías. En la habilidad para estudiar. En las interacciones sociales. En “concentrarse y bloquear las distracciones”. 19 En tomar decisiones sin pensar en las consecuencias. En completar proyectos a largo plazo. En planear el futuro. En el proceso de memorización. En la afluencia verbal. En mantener determinadas actividades. Problemas que se derivan del mal funcionamiento de las funciones ejecutivas (Van- Wielink, 2004). Los desafíos cada vez mayores para las funciones ejecutivas a medida que la persona madura pueden explicar por qué los síntomas de desatención de algunos individuos con TDA, particularmente aquéllos que son brillantes y no hiperactivos, aparecen no en la niñez temprana, sino en la adolescencia media o en el inicio de la edad adulta cuando aumentan las exigencias a las funciones ejecutivas (Brown, 2003). Evaluación de las Funciones Ejecutivas Existen varias pruebas que se han utilizado para la evaluación de diversos componentes de las funciones ejecutivas, las más estudiadas son la prueba de Clasificación de Tarjetas de Wisconsin (Wisconsin Card Sorting Test) (1986), el test de conflicto palabra/color o prueba de Stroop (1935) y la Torre de Londres (TOL) (1999) (Pineda, 2000). Torre de Londres (TOL) La Torre de Londres (TOL) (1999) consiste en presentarle al sujeto una “tabla con tres torres de diferentes tamaños (grande, mediana y pequeña) en las que pueden ponerse bolitas de diferentes colores (verde, rojo y azul)”. El niño imita la posición de las bolitas presentada en el modelo del aplicador (problemas 1-10) con el menor número de movimientos, no debe colocar más de 2 bolitas en la torre mediana, ni más de 1 bolita en la torre pequeña (violación 1), ni tomar dos bolitas simultáneamente (violación 2), en el tiempo especificado (violación de tiempo). 20 Ejecuciones exitosas requieren de la formulación de un plan que guíe la secuencia de movimientos a realizar, la retención del plan, la ejecución de los movimientos, y la supervisión y revisión del plan conforme se ejecuta la acción. La TOL permite obtener un índice cuantitativo de las habilidades de planificación, especificando el número de pasos o etapas involucradas en la solución de un problema, al considerar como variables de estudio el número de problemas correctamente resueltos, el número de movimientos realizados en cada problema, el tiempo de latencia desde la presentación del problema a la ejecución del primer movimiento (periodo de observación- planeación (OP)), el tiempo total de la ejecución de movimientos (respuestas) hasta poner las bolitas en las mismas posiciones del problema (periodo de ejecución (E)), número de los problemas resueltos ejecutando el número de movimientos preestablecidos (ejecuciones perfectas), así como las observaciones conductuales registradas durante la evaluación. Se espera que los sujetos con una capacidad de planificación efectiva sean aquellos que logren integrar correctamente la mayor cantidad de diseños, de movimientos de las bolitas sin excederse en el número de movimientos y en lapsos de tiempo más cortos (Matute, et. al., 2008). La estandarización de la TOL se ha efectuado en dos grupos y en uno más calificado “de prueba”. El primer grupo se integró por 56 niños, en su mayoría europeos (28 niños y 28 niñas) de 7 a 12 años de edad separados en dos grupos (de 7-9 y de 10-12 años) provenientes de comunidades de clase media y que de acuerdo con sus maestros presentaban un desempeño escolar adecuado, no habían reprobado algún año escolar, sin problemas de conducta y no recibían psicoterapia. El segundo grupo para estandarización de la TOL incluyó 252 estudiantes universitarios voluntarios de 18 a 30 años de edad (76% europeos, 10% asiáticos, 10% afro-americanos y 4% provenientes de otras razas étnicas) que obtuvieron una puntuación por arriba del promedio en la escala de Inteligencia Wechsler para Adultos- Revisada (WAIS-R). El grupo llamado de prueba se conformó por 129 niños de 7 a 15 años de edad, divididos en tres sub-grupos (de 7-9, de 10-12 y de 13-15 años) diagnosticados con TDA. A estos tres grupos se les aplicó la TOL en su versión para niños y adultos, respectivamente. El número total de movimientos realizados durante la ejecución de la prueba de cada grupo fue comparado con un valor “z” y transformado a una puntuación escalar en la cual se consideró una media de 100 y una desviación estándar de 15. Los periodos de observación-planeación (OP), ejecución (E), así como, el tiempo total de resolución de los problemas realizado por los grupos controles (niños sin TDA y universitarios) también 21 fueron estandarizados con una media de 100 y una desviación estándar de 15. Por su parte el total de las violaciones cometidas fueron transformadas a una escala estándar en la cual se consideró una media de 10 y una desviación estándar de 3. Las transformaciones se realizaron calculando para las muestras individuales de referencia, una frecuencia acumulativa de distribución de las calificaciones crudas para cada variable de la TOL. Las transformaciones de la calificación de los grupos controles y las muestras de TDA se computarizaron por grupos de edad (grupo control = 7 a 9 y 10 a 12 años; grupo con TDA = 7 a 9, 10 a 12, y 13 a 15 años). Debe notarse que el incremento del total de calificaciones estándar corresponde al decremento en el número de movimientos crudos, mientras que el aumento de las calificaciones estándar corresponde al incremento en las calificaciones de violaciones y al decremento en calificaciones de tiempo, respectivamente. Interpretación de la puntuación estándar Con base en los valores mencionados en el párrafo anterior, una puntuación escalar de 100 en el total de movimientos realizados durante la TOL define el rendimiento “promedio” de la muestra que participó en la estandarización de la prueba. Puntuaciones de 85 y 115 corresponden a una desviación estándar (por arriba y por abajo del promedio, respectivamente), así como puntuaciones de 70 y 130 refieren 2 desviaciones estándar (por arriba y por abajo del promedio, respectivamente) (Culbertson y Zilmer, 1999). Se han realizado estudios con la TOL simultáneamente con el registro de algunas técnicas de neuroimagen, como la tomografía por emisión de positrones, resonancia magnética funcional (Schall, 2003; Newman, 2003, en Boghi, et al., 2006), se ha relacionado la dificultad de la tarea con mayor activación dorsolateral de los ganglios basales y el cerebelo. ELECTROENCEFALOGRAMA Y TDA Electroencefalograma El electroencefalograma (EEG) es la representación gráfica analógica del flujo electrotónico de corriente eléctrica espontánea, en un momento dado, producido por las variaciones de potenciales que ocurren en las regiones superiores del cerebro. Esta imagen es el registro de la suma algebraica de los cambios eléctricos en las membranas de las neuronas, de sus prolongaciones, de sus sinapsis y, recientemente se han agregado las modificaciones de los potenciales de membrana de las diversas células de la glía, transmitidos electrotónicamente por el líquido extracelular. 22 Estos potenciales son detectados al colocar electrodos sobre regiones definidas del cuero cabelludo (Sistema Internacional 10-20) (Apéndice), amplificados, filtrados y registrados en un electroencefalógrafo representándolos como los ritmos de banda ancha del EEG (delta 0.5 > 3.5 Hz., theta 4 > 7.5 Hz., alfa 8 > 12.5 Hz. y beta 13 > 30 Hz.), los cuales gracias a ciertos procedimientos matemáticos es posible representar en la pantalla de un monitor mediante secuencias numéricas o tonos de colores que se concentran en determinadas áreas,formando la representación digital de los mapas de la actividad eléctrica cerebral (Martínez y Rojas, 1998). La utilización del EEG como complemento diagnóstico se ha mejorado considerablemente con los procedimientos tecnológicos que permiten la conversión analógica a digital y el almacenamiento de estos valores numéricos, que pueden ser, posteriormente, analizados en diferentes formas, debido a que con ello se pueden cambiar las conexiones de los diversos electrodos (montajes), su representación al modificar la amplificación o el ancho de banda de los filtros etc., y sobre todo la aplicación de diversos modelos de análisis matemático en el dominio espectral, de tiempo-frecuencia (Urrestarazu e Iriarte, 2005). Estos algoritmos permiten la separación de los diferentes ritmos que ocurren simultáneamente, lo cual no podía efectuarse con el análisis visual y su respectiva descripción cualitativa. Su mayor utilidad clínica y en investigación ha resultado de evolucionar los análisis cualitativos a cuantitativos de los diferentes ritmos EEG, en las diversas regiones corticales (topografía cerebral), en determinadas condiciones como en reposo y por procedimientos de activación (John, et al., 1983). A lo que se agregó la representación en imágenes proyectadas a las diferentes regiones cerebrales (Nuñez y Pelgreen, 1991). Dichos procedimientos de activación (estímulos) modifican la actividad eléctrica espontánea, desincronizando los potenciales de diferentes grupos de neuronas. Lo cual, en los análisis cualitativos se describía como disminución del ritmo alfa con incremento del ritmo beta (desincronización del despertar, de la atención), proponiendo que aumentaba la excitabilidad cortical (Clarke y Johnstone, 2003). 23 Estos autores describen que durante la desincronización de alfa diversos grupos de neuronas oscilan con frecuencias de descarga diferentes, provocando que desaparezca el ritmo dominante alfa, lo cual relacionan con los procesos de atención y de aprendizaje. La actividad eléctrica generada por el cerebro, varía dependiendo de diversos factores internos (edad, sexo, vigilia-sueño, estado psicoafectivo, factores metabólicos) y externos (ambientales, toma de fármacos, procedimientos de activación –hiperventilación, estimulación luminosa), por lo tanto muestra numerosos cambios durante la maduración, existiendo una gran variedad de patrones electrográficos, que cambian durante este periodo. Por estos motivos, es difícil definir el EEG “normal”, en base a la presencia de los múltiples patrones eléctricos que pueden observarse en personas sin enfermedad. Un EEG normal puede ser considerado entonces, como aquel trazo que carece de patrones electrográficos, cuya presencia se asocia con alteraciones clínicas (Tejeiro, 1998). Mediciones electrofisiológicas del TDA En los últimos años, el TDA ha sido objeto de múltiples estudios, trabajos y publicaciones, debido a la creciente demanda social al respecto. (Castañeda-Cabrero, et al., 2003). Rolón, et al., (2006) realizó un estudio para describir la actividad eléctrica cerebral, por medio del registro del electroencefalograma en niños con TDA, dependiendo del subtipo de dicho trastorno en 18 pacientes (17 hombres y 1 mujer) de 5 a 12 años de edad con un coeficiente intelectual en la escala de WISC mayor de 75, diagnosticados con TDA de acuerdo con los criterios del DSM-IV, divididos en tres grupos: tipo inatento, hiperactivo y combinado. El subtipo de TDA más frecuente encontrado fue el tipo combinado 10/18 (55.5%) seguido por el tipo inatento 4/18 (22.2%) e hiperactivo 4/18 (22.2%). Para la realización del registro EEG se utilizó el sistema internacional 10-20 haciendo conexiones bipolares en ocho canales (FP1-T3, T3-C3, C3-O1, O1-O2, O4-C4, C4-T4, T4- FP2, FP2-FP1). El estudio consistió en dividir el registro en tres fases, con duración de cuatro minutos cada una: fase I basal (en decúbito-dorsal con los párpados cerrados), fase II lectura en silencio de un cuento (con mínima movilización ocular, preguntándole al terminar la lectura, sobre lo que había leído para asegurarse que lo había hecho) y finalmente fase III la realización de un dibujo libre (sentado) indicándole que sólo moviese sus manos para limitar artefactos en el registro del EEG. 24 En las regiones frontales se registró actividad dentro de la banda alfa (promedio 10 c/s), sin una diferencia estadística significativa entre los diferentes subtipos de TDA. En la región temporal se observó una frecuencia predominante de 9 Hz (banda alfa), que no se modificó en forma estadística significativa en el estudio basal, y de respuesta fisiológica de atención a lectura y al dibujo (RFALD) en los diferentes subtipos de TDA. En la región parietal el estudio del EEG muestra una actividad predominantemente alfa y tampoco hubo diferencia estadística significativa entre los grupos. La actividad registrada en la región occipital en las diversas pruebas, se muestra en el rango del ritmo alfa con promedio de 8.7 Hz sin una diferencia estadística significativa para los subtipos de TDA. Otros hallazgos encontrados fueron la presencia de ondas agudas en regiones occipitales derechas en el estudio basal de EEG (seis pacientes subtipo combinado, un paciente tipo hiperactivo); se presentó una actividad theta generalizada paroxística y periódica en tres pacientes (uno de cada subtipo de TDAH) y (seis pacientes, cuatro subtipo combinado, un inatento y uno hiperactivo) una asimetría de ambas regiones occipitales por mayor amplitud en el lado derecho. En lo que se refiere a las amplitudes absolutas observadas en las regiones frontal, temporal y parietal, en los diferentes subtipos de TDAH no hubo diferencia estadística significativa en el estudio basal y la RFALD, respectivamente. Otros estudios de las características electroencefalográficas en pacientes con TDA han permitido detectar un aumento de la actividad lenta en un elevado porcentaje de sujetos (Valdizán et al., 2001). Se han encontrado además, alteraciones del electroencefalograma durante el sueño y actividad paroxística durante la vigilia. Entre las principales anormalidades encontradas con el análisis cuantitativo del electroencefalograma se reportan: 1. Aumento de la potencia absoluta y relativa de theta. 2. Disminución difusa en las frecuencias medias de las bandas alfa y beta. 4. Anormalidades intrahemisféricas (asimetría de potencia entre las regiones fronto-temporal y fronto-occipital). Algunas de estas anormalidades se incrementan cuando los pacientes con TDA realizan alguna tarea que implica atención sostenida (Castañeda-Cabrero, et al., 2003). 25 El estudio de las características electroencefalográficas de los pacientes con TDAH ha permitido detectar un aumento de la actividad lenta, en un elevado porcentaje de sujetos, lo cual se incrementa cuando realizan tareas de atención sostenida. El aumento de actividad theta sostiene la hipótesis de que la activación cortical podría representar disminución de los procesos de inhibición en los pacientes con TDAH. De igual manera, diversos estudios apoyan la hipótesis de que el TDAH puede reflejar retraso en la maduración de los sistemas que sostienen la atención. Una explicación complementaria es que este retraso en la maduración está dado particularmente en las redes inhibitorias frontales (Madera-Carrillo, González-Garrido, Gómez-Velázquez y Enríquez- de Rivera, 2007). PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Las investigaciones han demostrado que los niños con TDA presentan dificultades en las funciones ejecutivas y que este trastorno del desarrollo es altamente prevalente y por lo menos en la mitad de las personas diagnosticadas persiste en la edad adulta, por ende es importante desarrollar un conocimiento más completo de cómo se manifiestan los síntomas del TDA en la niñez, apoyado conel registro de la actividad eléctrica cerebral (EEG) que permita identificar las alteraciones relacionadas con los procesos funcionales del cerebro. ¿Existen diferencias en la ejecución de la prueba Torre de Londres en niños clasificados con TDA y niños sin esta clasificación? ¿Existe diferencia en la potencia absoluta (PA) de las diferentes bandas del electroencefalograma (delta, theta, alfa, beta 1 y beta2) en niños clasificados con TDA y niños sin esta clasificación? 26 MÉTODO Objetivos o propósitos Identificar las posibles diferencias existentes en la prueba Torre de Londres (TOL) (total de movimientos, violaciones, tiempo de inicio, ejecución y tiempo total de solución de los problemas) entre los dos grupos. Identificar las posibles diferencias en las frecuencias del EEG (delta, theta, alfa, beta 1 y beta 2) en las etapas de la TOL (Antes de la presentación de los problemas (AP), Observación-planeación (OP) y Ejecución (E)). Hipótesis Existen diferencias entre el grupo con TDA y control durante la ejecución de la prueba Torre de Londres (TOL) (total de movimientos, violaciones, tiempo de inicio, tiempo de ejecución y tiempo total de solución de los problemas). Existen diferencias entre el grupo con TDA y el grupo control en el promedio de la potencia absoluta (PA) de las frecuencias delta, theta, alfa, beta 1 y beta 2 registrada en los diferentes periodos (antes de la presentación del problema, durante la observación-planeación y la ejecución) de cada problema de la TOL. Variables Variable independiente: 1) Clasificación de Trastorno de atención (con TDA, sin TDA). 2) Etapas de solución del problema TOL. Definición conceptual: 1) El trastorno por déficit de atención (TDA) es una alteración crónica del neuro- desarrollo que es objeto de consulta frecuente en los servicios de atención psicológica y psiquiátrica para población infantil y adolescente, se caracteriza 27 fundamentalmente por una disminución en el espectro de la atención con dificultades en el control inhibitorio, que se expresa o no con hiperactividad conductual y déficit cognoscitivos. 2) Las etapas de solución de cada problema de la TOL consideradas son las siguientes: a) antes de la presentación de cada problema (AP), b) periodo de observación-planeación (OP) y c) ejecución (E). Definición operacional: 1) La clasificación con TDA (CTDA) o sin TDA (STDA) es determinada por los lineamientos del DSM-IV. 2) La etapa AP son 6 segundos antes de la presentación de cada problema, la etapa OP considera los segundos transcurridos desde el momento de la presentación de cada problema hasta que el sujeto realiza el primer movimiento para la ejecución, etapa que considera los segundos que el sujeto tarda en realizar los movimientos necesarios para llegar a la solución de cada problema. Variables dependientes: 1) Desempeño en la ejecución de la prueba TOL (total de movimientos, violaciones, tiempo de inicio, tiempo de ejecución y tiempo total de solución de los problemas). 2) Potencia Absoluta (PA) de las frecuencias delta, theta, alfa, beta 1 y 2 registrada en los diferentes periodos (antes de la presentación del problema, durante la observación-planeación y la ejecución) de cada problema de la TOL. 3) Puntuaciones obtenidas en la escala WISC-IV. Definición conceptual: 1) La TOL es una prueba neuropsicológica que registra la habilidad necesaria para mantener y manipular información a corto plazo para ejecutar una acción 28 posterior (funciones ejecutivas); y la destreza para inhibir una acción inapropiada. 2) La PA es la amplitud o intensidad de cada una de las frecuencias del EEG (delta, theta, alfa, beta 1 y 2) expresada en microvoltios al cuadrado (µV2). 3) La escala WISC-IV es una evaluación del funcionamiento cognoscitivo infantil en general. También es posible usarla como parte de una evaluación para identificar la inteligencia sobresaliente, el retraso mental y las fortalezas y debilidades cognitivas. Definición operacional: 1) La TOL cuantifica el número de movimientos que el sujeto realiza hasta llegar a la posición final de cada problema, el tiempo que tarda en ejecutar y terminar la prueba, el tipo de violaciones que comete y, en términos subjetivos, el comportamiento en los formatos correspondientes. 2) La PA estará determinada por la suma algebraica de las crestas (+ del nivel cero) y valles (nivel cero -) de las ondas de las diferentes frecuencias elevada al cuadrado representada en microvoltios en cada una de las frecuencias del EEG (delta, theta, alfa, beta 1 y 2). 3) El WISC-IV se aplica de acuerdo con las instrucciones de cada una de las 15 subpruebas que componen 4 índices, que a su vez integran la evaluación del Coeficiente Intelectual total (CIT), los cuales se detallan de la siguiente manera: Índice de comprensión verbal (ICV): Semejanzas, vocabulario, comprensión, información y palabras en contexto. Índice de razonamiento perceptual (IRP): Diseño de cubos, conceptos con dibujos matrices y figuras incompletas. 29 Índice de memoria de trabajo (IMT): Retención de dígitos, sucesión de números y de letras, aritmética. Índice de velocidad de procesamiento (IVP): Claves, búsqueda de símbolos, registros. Diseño Diseño mixto: a) de dos muestras independientes y b) de medidas repetidas. Participantes Grupo experimental: 5 niños de 12 a 15 años de edad que atiende el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR) clasificados con TDA (CTDA) de cualquier subtipo de acuerdo con los criterios del DSM-IV. Grupo control: 5 niños igualados en edad y género clasificados sin trastorno de atención (STDA) de acuerdo con los criterios del DSM-IV. Torre de Londres (TOL) (Versión de William Culbertson y Eric Zillmer, publicada en la Universidad de Drexel, 1999). Equipo de Registro Electroencefalógrafo digital Viasys Nicolet One de 24 canales. Escala Wechsler de Inteligencia para Niños (WISC-IV) (Weschler D., 2003, México, Edit. Manual Moderno). 30 Procedimiento Los sujetos del grupo experimental fueron seleccionados por un procedimiento no aleatorio, por cuotas, de entre los niños que atiende el INR, hasta completar el total de la muestra. Los sujetos del grupo control fueron invitados especialmente de escuelas primarias públicas o privadas de México igualados al grupo experimental en edad y género. El procedimiento de estudio se realizó en tres sesiones que se llevaron a cabo en diferentes horas y días. Primera sesión: El registro del EEGc se llevó a cabo en un laboratorio del INR con el programa de registro EEG NicVue (Nicolet-one). Se les explicó a los sujetos en presencia de los padres o tutores legales que los estudios que se les practicarían a los niños no tienen ningún riesgo y que el registro de la actividad eléctrica cerebral espontánea (EEGc), no produce ningún tipo de dolor o molestia, que mientras se realiza, deberán permanecer en decúbito dorsal, en reposo y tratando de no moverse. La colocación de los electrodos de registro fue de acuerdo al sistema internacional 10/20, comprobando que la impedancia fuera menor de 10 kOhm utilizando las siguientes derivaciones: Fp1-F7, F7-T3, T3-T5, T5-O1, Fp2-F8, F8-T4, T4-T6, T6-O2, Fp1-F3, F3-C3, C3-P3, P3-O1, Fp2-F4, F4-C4, C4-P4, P4-O2, O1-OZ, O2-OZ. Los montajes que se utilizaron fueron bipolares (Fig. 1), conectando los electrodos laterales (derivaciones laterales) sucesivamente en el hemisferio izquierdo y en el derecho, así como los electrodos parasagitales (derivaciones mediales). Para registrar se seleccionaron los filtros pasabanda alta en 70 y baja en 0.5 Hz con el filtro de ventana de 60 Hz. 31 Figura 1. Esquema que muestra los montajes bipolares utilizados para el registro de la actividadeléctrica cerebral. Segunda sesión: El registro del EEGc se llevó a cabo en otro laboratorio del INR con el mismo tipo de programa de registro y equipo EEG NicVue (Nicolet-one). 1. Los participantes estuvieron sentados, en una posición cómoda, mientras el examinador les mencionó nuevamente que se realizaría el registro de su actividad eléctrica cerebral, por lo que seguirían las mismas recomendaciones de la sesión 1 para la preparación del registro electroencefalográfico y se les explicó que en esta ocasión dicho registro se llevaría a cabo mientras hacían un “juego” llamado “Torre de Londres” (TOL). 32 2. Se inició el registro indicándole al sujeto que cerrara los ojos (OC) sin apretarlos y al cabo de dos-tres minutos que los abriera (OA), fijando su vista en un punto situado enfrente de él a la altura de sus ojos, indicándole que así permaneciera hasta que se le diera otra indicación, que tratara de no parpadear, ni de mover los globos oculares. 3. Posteriormente, los sujetos permanecieron sentados, en reposo, relajados, con los ojos abiertos, tratando de no moverlos, frente a un mueble que sirvió como mesa de aplicación de la prueba neuropsicológica TOL, a continuación el aplicador le explicó las siguientes instrucciones: Observa estas 2 tablas que son iguales, cada una tiene tres “palitos verticales” de diferentes tamaños que calificamos de “torres”, por eso el juego se llama “Torre de Londres”, cada una de las tablas tiene tres bolitas de color: una azul, otra verde y una más roja, con perforación central que permite introducirlas y sacarlas de las torres. Una de estas tablas es la que vas a utilizar tú (señala la tabla que ocupará el sujeto en estudio), y la otra es la que voy a usar (señala la tabla del examinador) para presentarte los problemas a solucionar que te explicaré posteriormente. Ahora, mira las bolitas, ¿de qué color son? (comprobar que los sujetos distinguen los colores rojo, azul y verde de las bolitas). 33 El juego consiste en lo siguiente: siempre se comienza con una “posición inicial” de las bolitas que es ésta que te mostramos, bolita de color verde, debajo de la roja, colocadas en la “torre más grande” y la bolita azul colocada en la “torre mediana”. El problema a resolver es que sin que puedas verlo, se colocarán las bolitas en diferentes posiciones en las “torres” que están en la tabla del aplicador, enseguida se levanta una cortina y observas la colocación de las bolitas en las diferentes torres. La solución del problema consiste en que tú debes imitar la posición de las bolitas con el menor número de movimientos posible. No debes levantar dos bolitas al mismo tiempo o tener dos bolitas en tus manos, tampoco poner una fuera de las torres, en cualquier lugar de la tabla o de la mesa (Regla 1). También debes tener en cuenta que en la “torre más grande” solamente puedes colocar como máximo 3 bolitas, en la “torre mediana” 2 bolitas y en la “torre más pequeña”, únicamente puedes colocar como máximo 1 bolita (Regla 2). Al ponerlas en igual posición que la del aplicador, declaras que solucionaste el problema. Al terminar cada problema, colocarás las bolitas en la “posición inicial” en tu tabla y estaremos listos para la presentación y solución del siguiente problema que numeramos del 1 al 10. 34 A continuación, se le explicaron a los sujetos las diferentes formas en las que cometerían faltas a las reglas: al poner las bolitas en la mesa o en la misma tabla pero sin ser colocadas en alguna de las “torres”, al tomar al mismo tiempo dos o más bolitas, (lo anterior se explicó cada vez que el sujeto cometió alguna falta a las reglas durante la ejecución de la prueba). Se realizan tres ejemplos de colocación de las bolitas en las torres para comprobar que el sujeto comprendió la presentación de los problemas y sus posibles soluciones y para esclarecer sus dudas. Las violaciones se cuantificaron y se tomaron en consideración para la calificación de la prueba. Cada problema cuenta con un máximo de 2 minutos para su ejecución, si el sujeto sigue ejecutando después de este periodo de tiempo y está próximo a la solución del problema se le conceden 10 segundos más, de lo contrario se termina y se continúa con la presentación del siguiente problema. En ambas condiciones se puntúa en el registro como violación de tiempo. A la par del registro electroencefalográfico se anotó el número de movimientos que el sujeto realizó hasta llegar a la posición final de cada problema, el tiempo que tardó en ejecutar y terminar la prueba, el tipo de violaciones que cometió (Anexo 1) y en términos subjetivos se evaluó su comportamiento en los formatos correspondientes (Anexo 2). Todo el procedimiento fue grabado en video con el programa de NicVue (Nicolet-one), simultáneamente con el registro del EEG. 35 Figura 2. Muestra la pantalla del equipo NicVue (Nicolet-one) con el registro de la grabación de video simultáneo con la actividad eléctrica cerebral. Para el posterior análisis del EEGc se registraron las siguientes marcas: I. Al presentar al sujeto el “problema” (al levantar la cortina), simultáneamente se colocó una marca en el registro de EEG (P1 a P10) tomándolo como el principio del período de observación y planeación de los movimientos que debe efectuar el sujeto para solucionar el problema (período de observación-planeación). II) Al sacar de la “torre” correspondiente la primera bolita, se grabó una E en el registro del EEG, que indica el inicio del periodo de ejecución de la solución del problema (período de ejecución). 36 III) Inmediatamente que el sujeto finalizó cada uno de los problemas se colocó en el registro una T que representa la terminación del problema. Tercera Sesión: Aplicación de la Escala de Inteligencia para Niños- Wechsler-IV (WISC-IV). Antes de la presentación del WISC-IV, se les indicó a los sujetos que durante la aplicación de la prueba era posible tomar recesos solicitándolo al examinador. El procedimiento para la aplicación del WISC-IV se inició con las siguientes instrucciones: Hoy te pediré que hagas varias cosas, como responder preguntas y trabajar con cubos. Algunas de estas cosas pueden ser realmente fáciles para ti, mientras que otras pueden ser muy difíciles. La mayoría de las personas no responde correctamente todas las preguntas ni termina con todas las tareas, pero por favor haz tu mejor esfuerzo en todas las tareas, ¿Tienes alguna duda? Después de esto la prueba continuó de acuerdo con las instrucciones de cada una de las 15 subpruebas que componen 4 índices, que a su vez integran la evaluación del Cociente Intelectual total (CIT), los cuales se mencionaron en la introducción del presente trabajo. Análisis de los Resultados Los parámetros que se tomaron en cuenta en el análisis cualitativo del EEG fueron: Frecuencia predominante promedio: Consiste en determinar el número de ciclos completos en cada segundo de los ritmos delta, theta, alfa, beta1 y beta 2; su permanencia o proporción en un determinado tiempo como se menciona posteriormente. 37 Potencia Absoluta (PA): Medida en micro voltios al cuadrado (µV2 ) por Hz por cada derivación en cada banda de frecuencias. La PA es el área bajo la curva promedio que se obtiene y puede ser entendida como un equivalente a la amplitud en el análisis visual de un trazo. Sin embargo, no es estrictamente la amplitud puesto que incluye la cantidad de Ondas por bandas. Distribución topográfica: De los diferentes ritmos en las regiones cerebrales relacionadas con la colocación de los electrodos. Sincronía: Cuando los ritmos electroencefalográficos se presentan en forma simultánea en regiones homólogas de ambos hemisferios cerebrales, coherencia de la actividad en determinadas regiones cerebrales.
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