El maltrato infantil altera el desarrollo del cerebro del niño en formas que pueden aumentar su riesgo de consumir drogas y sufrir otros trastornos mentales en la edad adulta. En un estudio patrocinado por el NIDA, los investigadores descubrieron que los adultos jóvenes que habían sido maltratados en la niñez presentaban diferencias en nueve regiones corticales en comparación con quienes no habían sufrido maltrato. Las diferencias podrían comprometer las aptitudes socio-perceptuales básicas del grupo con antecedentes de maltrato, su capacidad de mantener un equilibrio saludable entre la introversión y la extroversión y la habilidad de autorregular sus emociones y conductas.
El Dr. Martin Teicher y sus colegas de McLean Hospital, Harvard Medical School y Northeastern University obtuvieron imágenes por resonancia magnética (MRI) de 265 adultos de entre 18 y 25 años. Basándose en las respuestas de los jóvenes a una serie de instrumentos de sondeo, entre ellos la entrevista de antecedentes traumáticos TAI (Traumatic Antecedents Interview) y el cuestionario de trauma en la infancia CTQ (Childhood Trauma Questionnaire), los investigadores determinaron que 123 de ellos habían sufrido negligencia o abuso físico, emocional o sexual durante la infancia.
Los investigadores compararon las imágenes de resonancia magnética de los participantes maltratados con las de los 142 participantes que no habían sufrido maltrato. El análisis mostró que el maltrato estaba vinculado con alteraciones en la arquitectura de la red cortical que se evidenciaban en marcadas diferencias en la centralidad de nueve regiones cerebrales y en el conjunto de regiones que formaban el "club de ricos" de la red;
- la centralidad incluye una serie de medidas que indican la importancia relativa de una región cortical dentro de la red. El grado de centralidad es el número de conexiones directas que un nodo tiene con otros nodos. La intermediación refleja el número de veces que un nodo actúa como puente a lo largo del camino más corto entre otros dos nodos. La centralidad de vector propio es una medida más compleja de la importancia del nodo, similar al algoritmo de jerarquía de páginas que emplea Google. Las regiones con mayor centralidad ejercen más influencia en la comunicación dentro de la red que las regiones con menor centralidad;
- los “clubes de ricos” son núcleos neurales que conectan entre sí regiones corticales sumamente centralizadas (es decir, bien conectadas). Los clubes de ricos actúan como la columna vertebral de comunicación de la red.
Las regiones afectadas
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Los cambios más grandes en conectividad vinculados con el maltrato se observaron en dos regiones que funcionan en forma conjunta para mediar en la percepción y la regulación de las emociones y los impulsos (ver la imagen). La ínsula anterior derecha, que participa en la integración y coordinación de la percatación subjetiva de necesidades urgentes y sentimientos internos—como los deseos o antojos—, apareció como una región centralizada y miembro del club de ricos en los participantes que habían sufrido maltrato pero no en el grupo de control. El cíngulo anterior izquierdo, que participa en la regulación de emociones e impulsos, fue una región altamente centralizada y miembro del club de ricos en el grupo de control pero no en quienes tenían antecedentes de maltrato.
"El aumento de centralidad de la ínsula anterior puede causar deseos más intensos de consumir drogas, lo que se suma a una menor comprensión de las consecuencias del consumo. La disminución de la centralidad del cíngulo anterior puede reducir la capacidad de controlar impulsos o tomar decisiones apropiadas basándose en resultados anteriores", dice el Dr. Teicher. "Esto indica que la conectividad cortical alterada en las personas que han sufrido maltrato puede aumentar marcadamente su riesgo de adicción si comienzan a consumir drogas".
Los investigadores también observaron que el precúneo derecho, una región asociada con el pensamiento egocéntrico, tenía alta centralidad y formaba parte del club de ricos en los participantes que habían sufrido maltrato, pero no en el grupo de control. En contraste, la circunvolución frontal media, que participa en la memoria funcional, la atención y el autoconocimiento presentó una disminución de centralidad entre los participantes maltratados. Esta región tampoco formaba parte de un club de ricos en dichos participantes, pero sí en el grupo de control. Quienes habían sufrido maltrato también mostraron menor centralidad, en comparación con quienes no lo habían sufrido, en:
- el lóbulo temporal, que es responsable de la atribución de pensamientos, intenciones o creencias a otros;
- el lóbulo occipital, que es responsable del procesamiento visual y la percepción consciente;
- la circunvolución parietal superior, que es responsable de la memoria funcional;
- la cisura y circunvolución precentral, que es responsable de la coordinación motriz y las percepciones sensoriales.
Los investigadores evaluaron la centralidad y determinaron la membresía en clubes de ricos midiendo el espesor de 112 áreas corticales con imágenes de resonancia magnética. Luego, calcularon el grado en el que las medidas del espesor entre las distintas regiones se correlacionaban entre las personas que habían sufrido maltrato y las del grupo de control. Las regiones que tienen una sólida correlación en su espesor están conectadas directamente por medio de conductos de fibras o están asociadas funcionalmente. Los investigadores utilizaron la teoría de gráficos para calcular las medidas de centralidad y membresía en clubes de ricos a partir de las correlaciones interregionales (ver La arquitectura de la red cerebral refleja las experiencias).
Las conclusiones del estudio sugieren que el maltrato infantil es un factor estresante grave que altera las trayectorias del desarrollo cerebral. Las regiones que participan en el monitoreo de la percepción o conciencia interna de las emociones se convierten en núcleos de actividad sumamente conectados y por lo tanto pueden ejercer mayor influencia en el comportamiento de una persona. Al mismo tiempo, las regiones que controlan los impulsos pierden conexiones y quedan relegadas a una labor menos central dentro de la red. Estos cambios pueden sentar las bases para que haya un mayor riesgo de consumo de drogas y otros trastornos de salud mental a lo largo de la vida.
Este estudio se realizó con el apoyo de los subsidios DA016934 y DA017846 de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH).
- Descripción de la image
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La imagen muestra tres paneles que comparan la arquitectura de la red cerebral en la corteza de jóvenes que sufrieron maltrato durante la infancia (columna de la derecha) y jóvenes que no fueron maltratados (columna de la izquierda). La comparación en el panel superior muestra que el cíngulo anterior izquierdo (indicado con un círculo verde) tiene muchas menos conexiones directas (círculos violetas) e indirectas (círculos azules) con otras regiones corticales en quienes sufrieron maltrato durante la infancia que en quienes no lo sufrieron. El panel central muestra conectividad mucho más alta, tanto directa como indirecta, desde la ínsula anterior derecha hacia otras regiones corticales en quienes sufrieron maltrato que en quienes no lo sufrieron. Y el panel inferior muestra una cantidad mucho mayor de conexiones directas e indirectas desde el precúneo derecho hacia otras regiones corticales del cerebro en quienes sufrieron maltrato que en quienes no fueron maltratados.
Fuente:
- Teicher, M.H.; Anderson, C.M.; Ohashi, K. et al. Childhood maltreatment: altered network centrality of cingulate, precuneus, temporal pole and insula. Biological Psychiatry. 76(4):297-305, 2014. Texto completo
La arquitectura de la red cerebral refleja las experiencias
La teoría de grafos (o teoría de gráficas) es un nuevo método para el análisis de la función que desempeñan determinadas regiones del cerebro en las redes de comunicación. En el estudio en consideración, los investigadores determinaron la interconectividad de 112 regiones corticales evaluando la correlación de las medidas del espesor entre las regiones. Una correlación altamente positiva en el espesor entre dos regiones cerebrales indica que las regiones están asociadas directa o funcionalmente. A continuación se aplicó el análisis gráfico-teórico para delinear la arquitectura de la red a partir de los patrones de conectividad interregional. Con estos datos se creó un diagrama que rastrea la cantidad de conexiones directas e indirectas desde una región de interés hacia otras áreas del cerebro. Esto proporciona una medida de la conectividad de la región y de su influencia en todo el cerebro.
Los investigadores visualizan la arquitectura cerebral de este modo para estudiar el impacto del medio ambiente en el desarrollo de la red cerebral. Por ejemplo, al comparar los resultados en personas expuestas a eventos estresantes en la infancia con los de personas que no han tenido esas experiencias negativas, es posible explorar si estos acontecimientos negativos de la infancia están vinculados con cambios en la centralidad—o importancia—de regiones específicas del cerebro en las comunicaciones de la red. Este método también se ha utilizado para identificar anomalías de la red en los casos de trastornos y enfermedades mentales como la esquizofrenia, la epilepsia, la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer.