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Se encuentran diferencias en el cerebro de las personas con autismo
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Una nueva metodología de análisis masivo de datos puede definir áreas del cerebro involucradas con problemas cognitivos, incluyendo esquizofrenia, TDAH o TOC. En base a este nuevo procedimiento, combinado con el uso de imágenes de resonancia magnética, se han identificado y asilado por primera vez las diferencias entre el cerebro de personas con y sin autismo.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Warwick, la metodología, llamada Brain-Wide Association Analysis (BWAS), es la primera capaz de crear vistas panorámicas de todo el cerebro y proporciona a los científicos un modelo en 3D muy preciso para el estudio del mismo.

Los investigadores utilizaron el BWAS para identificar las regiones del cerebro que pueden hacer una importante contribución a los síntomas del autismo.

El BWAS consigue estos resultados mediante el análisis de 1.134.570.430 piezas individuales de datos; cubriendo las 47.636 áreas diferentes del cerebro, llamada voxels, que comprenden una resonancia magnética funcional (fMRI) de exploración y las conexiones entre ellos.

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Voxels con conectividad funcional diferente en el autismo. (A) Manhattan plot muestra los valores de probabilidad para cada enlace diferente en el grupo con autismo en comparación con el grupo control. Cada punto es un enlace de conectividad funcional entre dos voxels. Tenga en cuenta que hay un total de 47 636 × 47 635/2 enlaces, y sólo se traza un punto si P # fortalecieron enlaces) en la población con autismo que en los controles se muestran en azul, y los que tienen la conectividad funcional más fuerte en la población con autismo se muestran en rojo. Seis grupos principales de voxels son evidentes, en el MTG, la corteza prefrontal ventromedial (ORBsupmed), precuneus (PCUN) y lóbulo paracentral (PCL), el post-y circunvoluciones precentral (PPBC y PreCG), y una región medial del tálamo ( THA). SFGdors = circunvolución frontal superior, parte dorsal.

La capacidad de analizar el conjunto de datos completos de una una fMRI proporcionó los investigadores de Warwick la oportunidad de recopilar, comparar y contrastar modelos informáticos precisos para los cerebros de personas con y sin autismo.

Al comparar los dos modelos siguientes los investigadores aislaron veinte ejemplos de diferencias, donde las conexiones entre voxels del cerebro con autismo eran más fuertes o más débiles que los cerebros sin autismo.

Las diferencias identificadas incluyen sistemas clave involucrados con las funciones cerebrales relacionadas con el autismo. El profesor Jianfeng Feng, desarrollador del BWAS y miembro del departamento de informática computacional del la Universidad de Warwick, explicó los hallazgos:

Identificamos en el modelo con autismo un sistema de llave en el lóbulo de la corteza visual temporal con conectividad funcional cortical reducida. Esta región está involucrada en el procesamiento de las expresiones faciales implicadas en el comportamiento social. Este sistema de llave ha reducido la conectividad funcional con la corteza prefrontal ventromedial, que está implicada en la comunicación emocional y social “.

Los investigadores también identificaron en el autismo un segundo sistema de llave relativo a una conectividad funcional cortical reducida, parte del lóbulo parietal implicados en las funciones espaciales.

Proponen que estos dos tipos de funcionalidad, relación de la expresión facial, y de uno mismo y el medio ambiente, son componentes importantes de los cálculos involucrados en la teoría de la mente, ya sea de uno mismo o de los demás, y que reducen la conectividad dentro y entre estas regiones, lo que puede generar una contribución importante a los síntomas del autismo.

Los investigadores sostienen que la metodología puede, potencialmente, aislar las áreas del cerebro involucradas con otros problemas cognitivos, incluyendo el trastorno obsesivo compulsivo, el TDAH y la esquizofrenia.

El patrón de conectividad funcional alterada. (A) La matriz de conectividad funcional calculada a partir de las señales dependientes del nivel de oxigenación de la sangre en los voxels significativos en cada una de las 20 regiones de interés sobre la base de las 20 regiones AAL que contenían ≥ 20 voxels significativos. Los valores de probabilidad se muestran en el gráfico como rojo si son significativamente más fuerte en el grupo con autismo, y azul si son significativamente más débil en el grupo con autismo, después de la corrección de Bonferroni (ver barra de color para los valores de p). (B) Un diagrama esquemático que muestra la región voxel de las diferencias de conectividad basados en intereses entre el autismo y el grupo control.

El patrón de conectividad funcional alterada. (A) La matriz de conectividad funcional calculada a partir de las señales dependientes del nivel de oxigenación de la sangre en los voxels significativos en cada una de las 20 regiones de interés sobre la base de las 20 regiones AAL que contenían ≥ 20 voxels significativos. Los valores de probabilidad se muestran en el gráfico como rojo si son significativamente más fuerte en el grupo con autismo, y azul si son significativamente más débil en el grupo con autismo, después de la corrección de Bonferroni (ver barra de color para los valores de p). (B) Un diagrama esquemático que muestra la región voxel de las diferencias de conectividad basados en intereses entre el autismo y el grupo control.

Mediante el uso de meta-análisis y un enfoque estadístico riguroso los investigadores de Warwick fueron capaces de recoger y utilizar un conjunto de datos suficientemente grande como para obtener resultados significativos, de un nivel que no se han visto en la literatura sobre autismo previamente. El profesor Feng explica:

Hemos usado el BWAS para analizar los datos recogidos con fMRI en estado de reposo de 523 personas con autismo y 452 sujetos de control. El monto de datos analizado nos ayudó a conseguir el suficiente poder estadístico para el para este primer análisis basado en voxels, comparando lso datos completos de cerebros con autismo y grupo de control. Hasta el desarrollo del BWAS esto no hubiera sido posible. El BWAS pone a prueba las diferencias entre los sujetos de estudio y los controles en la conectividad de cada par de voxels a nivel de todo el cerebro. A diferencia de los enfoques previos basados en una base de semillas o basados en componentes independientes, este método tiene la gran ventaja de ser totalmente imparcial, dado que se puede comparar la conectividad de todos los voxels del cerebro, no sólo seleccionado regiones específicas del cerebro“.

Bibliografía:

Wei Cheng , Edmund T. Rolls , Huaguang Gu , Jie Zhang , Jianfeng Feng. Autism: reduced connectivity between cortical areas involved in face expression, theory of mind, and the sense of self. Brain, 2015 DOI: 10.1093/brain/awv051

Información provista por el gabinete de comunicación de la Universidad de Warwick. Todas las imagenes corresponden al artículo referenciado.


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2 Respuestas

  1. Claudia Cella

    Encuentro muy interesante el artículo, pero la baja calidad de la traducción hace que sea más difícil entender las explicaciones técnicas. Sugiero UNA traducción más cuidadosa, especialmente para los artículos de contenido técnico. Eso facilitaría mucho la comprensión, sobre todo para los que no somos profesionales de la salud,sino simples padres buscando toda la ayuda posible para comprender mejor a nuestros hijos con autismo.
    Igual,gracias por el esfuerzo constante y desinteresado de su parte. Me han ayudado y enseñado mucho!

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