Métodos Neurológicos para Estudiar Variables Cerebrales en Neuropsicología, Ejercicios de Neurociencia

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Apuntes de Neuropsicología

Tema 1. Concepto, método y técnica de estudio. Sistemas

funcionales cerebrales

1. Introducción a la Neuropsicología

Ciencia de las actividades mentales superiores, en sus relaciones con las estructuras cerebrales que las sustentan. Estudio de la relación entre función cerebral y comportamiento. Con el objetivo de estudiar los rendimientos cognitivos de los sujetos.

Luria invirtió gran parte de su vida en esta nueva rama de la ciencia. Es una ciencia relativamente joven. Porque antes había conocimiento de neurología con una base puramente biológica, y empezaron a florecer todas esas vertientes psicológicas y esta ciencia intenta mezclar ambas cosas, estudiando la conducta a través de la anatomía que hay debajo. Es decir, el estudio de la relación entre función cerebral y comportamiento.

La evaluación neuropsicológica está siempre pensando en el sustrato neurofuncional, es decir, el por qué.

Estas actividades mentales superiores tienen que llegar a la corteza para integrarse, pero antes de llegar tienen un largo camino, y si se queda a medio de camino, por ejemplo, en el tálamo, este sería capaz de hacer un análisis protopático (burdo) y no un análisis epicrítico (fino), que sería la corteza encargada de hacer este último.

Cuando a un concepto se le puede dar un nombre es que está bien definido ese concepto, y cuando algo está muy bien definido y con su nombre se puede medir con objetos de medida muy claros.

Risueño define la neuropsicología como un estudio de las relaciones existentes entre las funciones cerebrales, la estructura psíquica y la sistematización sociocognitiva en sus aspectos normales y patológicos, abarcando todos los periodos evolutivos.

Y con tantas definiciones todavía no está claro, se pretende estudiar la atención, el lenguaje, la memoria, praxias, gnosias, juicio crítico, abstracción, etc., una serie de palabras que describen nuestra actividad cognitiva. El problema de la neuropsicología es que todo eso en el ser humano lo emite de una vez, y la neuropsicología tiene que estudiar esas funciones por separado. Puesto que los instrumentos de medida utilizados están valorados muchas cosas a la vez. Tenemos que ir viendo la conducta de los sujetos y saber qué hace el sujeto normal.

Funciones superiores (clásicas): juicio crítico, razonamiento, atención-concentración, orientación, lenguaje, memoria, praxias, gnosias. Pero además hay muchas más funciones superiores importantes, tales como la capacidad de secuenciar (poner cada cosa en su orden lógico).

La neuropsicología como disciplina científica se instauro de forma definitiva a mediados del siglo pasado. Hoy está reconocida como cualquier otra disciplina o rama del saber, como una disciplina que tiene sus objetivos específicos, tiene su metodología. Para todo ello es necesario contar con un método que es lo que nos va a proporcionar todo el conocimiento los sistemas funcionales cerebrales implicados en una determinada función cognitiva. Para ello se necesita de una metodología a seguir, para obtener ese conocimiento y finalmente poder aplicarlo.

Fundamentalmente, va a seguir tres tipos de métodos: el método lesional, el método funcional y el método instrumental. Esos métodos van a seguir una serie de modelos que en neuropsicología se centran en dos vertientes:

■ Modelo cualitativo: modelo encabezado por la escuela rusa, cuyo padre es Alexander Luria. Se centra en el conocimiento de una determinada función cognitiva, no esta tan centrado en puntuaciones, es decir, quiere conocer el por qué y razonar donde está el fallo en ese procesamiento de esa información.

■ Modelo cuantitativo o psicométrico: es el modelo encabezado por la escuela americana y el padre es Halstead-Rathian. Está centrado en el resultado final, es decir, en la puntuación del sujeto; no se centra en el procesamiento.

Desde la evaluación neuropsicológica, hoy día, se utilizan los dos modelos conjuntamente. Puesto que necesitaremos saber las puntuaciones para saber si se encuentra por debajo o por encima de la media, y después se pasará al análisis cualitativo y explicar por quá ha fallado ese paciente o dónde. Si uno está haciendo investigación, habitualmente se sigue el modelo cuantitativo. Y para poder utilizar estos métodos tenemos que utilizar una serie de instrumentos/ técnicas.

Desde la neuropsicología tenemos dos grandes grupos de técnicas:

■ Unas técnicas que van a venir de otros campos de la ciencia, que nos van ayudar a comprender que le está ocurriendo al paciente o qué nivel funcional está fallando, siendo una información fundamental.

■ Otras técnicas propias de la neuropsicología que son nuestros instrumentos de medida (test, escalas, baterías, etc.). Además de sus propios métodos se va a nutrir del conocimiento aportado por otras ramas o campos del saber, es decir, interdisciplinar.

Métodos de registro de la actividad cerebral (registran la actividad cerebral de manera directa): es lo que habitualmente se conoce como método funcional. Tenemos:

■ Electromagnéticos

• EEG: el EEG depende del grado de maduración cerebral de ahí que sea diferente en el niño que en el adulto.
• PE: PEA y PEV.
• MEG

■ Metabólicos.

• PET
• SPECT
• RMf: puede realizar estudios de conectividad funcional (analiza prácticamente toda la red, lo que me va a indicar todas las estructuras que están en ese sistema funcional y que vías siguen y las unen) y no solo localizar cuando se activa una zona y que zonas se activan.

Métodos que controlan directamente variables cerebrales: (método lesional)

■ Análisis de lesiones:

• Post mortem
• In vivo

■ Producción de lesiones en animales (uno de los problemas es que la mayoría de los resultados no se pueden generalizar a los humanos):

Actualidad tienen su aplicación en los estudios histológicos que permiten conocer las alteraciones a nivel celular, tanto de tipo estructural como neuroquímico.

■ Técnicas in vivo: TC y RM. Para ver donde está localizada esa afectación, que tipo de lesión es, que zonas están afectadas. Estas técnicas no somos especialistas en ellas, pero si tenemos que saber lo que nos comunican los profesionales, como por ejemplo, los neurólogos. Esto tiene un inconveniente, que hoy día ya se va salvando, pero antiguamente y por eso hoy conocemos mucho mas, ocurría que el infarto cuando ocurre no se va exclusivamente a una zona, sino que puede afectar a varias zonas, entonces, en muchos casos evaluábamos al paciente y la clínica no correspondía, y hoy se sabe que es posible porque son sistemas o redes funcionales las que están implicados, y se pueden ver afectado una de esa red o las fibras que van a conectar todas esas zonas.

■ Técnicas de inactivación cerebral: son una extensión del método lesional. Con estas técnicas es posible comparar el funcionamiento cerebral con l efecto lesional, en diferentes localizaciones y en el mismo sujeto. Inconveniente: brevedad de la lesión.

• (^) Estimulación cerebral: gran tradición para el estudio del SNC y sus funciones. Experimentos realizados por Sherrington en monos, en humano se llevó a cabo por Penfield, 1930. Generalmente se lleva a cabo en el contexto de determinadas cirugías que precisan una delimitación de las áreas funcionales antes de llevar a cabo la resección de tejido.
• Anestesia selectiva: utilizada por primera vez en humanos por Wada (19489. Es una técnica del amital intracarotídeo (test de Wada). Y ha proporcionado gran información en relación a las diferencias individuales en la organización cerebral.
• Lesiones criogénicas reversibles: el enfriamiento se fundamente en el cese de la actividad celular a temperaturas inferiores a los 25ºC, y consiste en implantar una serie de tubos de acero inoxidable por los que se hace circular un líquido enfriado. Las neuronas afectadas suprimen su actividad hasta que recuperan la temperatura media del animal. Se utiliza en la neuropsicología animal.

■ Estimulación cerebral: controlan directamente la variable cerebral, ya que la VI es el lugar donde se produce la estimulación. En lugar de una disrupción de la función (método lesional) se busca la aparición o la modificación de una determinada función.

• Eléctrica: usada como técnica activadora pretende reproducir la función de la región estimulada activando dicha región.
• Química: inyección de substancias químicas excitadores (ácido glutámico, ácido kaínico). La ventaja sobre la eléctrica es que actúa donde hay receptores, excitando únicamente cuerpos neuronales.

• Magnética: técnica de estimulación no invasiva, utilizada fundamentalmente en humanos. El dispositivo está formado por un conjunto de acumuladores que pueden retener una carga capaz de general hasta 4000V. la energía así acumulada es descargada sobre un dispositivo y genera un campo magnético. Este campo magnético atraviesa el cuero cabelludo y el cráneo sin ser atenuado, e induce una corriente en el cerebro.

Finalmente, tenemos el método instrumental que lo compone:

■ Sensoriales:

• Campos visuales separados
• Audición dicótica: creada por Broadbent (1950) para el estudio de la atención y posteriormente hacia 1960 utilizada como técnica neuropsicológica por Kimura, primero con pacientes con lesiones cerebrales y posteriormente con sujetos normales. Permite estudiar las diferencias de procesamiento auditivo en ambos hemisferios cerebrales. Los pacientes con lesiones temporales izquierdas identifican menos estímulos verbales que los pacientes con lesiones temporales derechas.
• Palpación diháptica

■ Motores

• Interferencia motora

En evaluación neuropsicológica empezamos por la conducta, y a través de la conducta vamos a analizar todo. Pero necesitamos de la colaboración del paciente para ello. Y a través de la conducta exploramos las funciones cognitivas, que se expresan simultáneamente, y tenemos: alerta, atención, viso espacial, memoria, emoción, percepción, lenguaje, motor y cognición.

Toda actividad cognitiva de nosotros en cuanto al impulso tiene que ir perfectamente organizada, y son los dos lóbulos frontales los que se encargan de ello. La secuenciación de todas las funciones también se da en el lóbulo frontal todas nuestras ideas, pensamientos, siguen una secuencia. Y a través de la conducta es donde tenemos que estar viendo todo esto. Hay un nivel más hacia arriba: anticipación, selección de objetivos pre-planificación, monitorización. Este nos lleva al lóbulo prefrontal, que es el que es capaz de adecuar estas capacidades a nuestras necesidades. Por muy bien que funcionen los impulsos, la secuenciación, y las funciones cognitivas, pero no sabe planificar (por ejemplo), ya no es una función cognitiva adecuada.

Teniendo en cuenta esto, la exploración neurológica:

■ Valoración del nivel de conciencia y estado mental

■ Exploración de pares craneales

■ Exploración de sistema motor (fuerza, masa y tono muscular)

■ Exploración de la sensibilidad (superficial y profunda)

■ Exploración de los reflejos (superficiales y profundos)

■ Coordinación

■ Marcha y estación.

En neuropsicología nos va a interesar mucho el primero. Los pares craneales se encargan del movimiento y de la sensibilidad del cuello para arriba y casi todos nuestros rendimientos cognitivos se adquieren por las vías de los pares craneales. La vía de entrada es fundamental, por lo que hay que asegurarse de que no hay problemas en las vías de entrada, porque si hay problema en las vías de entrada, no se va a producir el reconocimiento. También nos hará mucha falta el sistema motor y el sistema sensitivo. Y dentro del sistema motor y sensitivo, nos hace mucha más falta cómo funcionan los miembros superiores que como funcionan las piernas.

Pares craneales:

■ I- Olfatorio

■ II- Óptico

■ III-IV-VI- Oculomotores

■ V- Trigémino

■ (^) VII- Facial

■ VIII- Estatoacustico

■ IX- Glasofaringeo

■ X- Vago

■ XI- Espinal

■ XII- Hipogloso

En la exploración neurológica del sistema motor destacamos: la vía piramidal, la vía extrapiramidal, y la coordinación del movimiento.

En la exploración neurológica del sistema sensitivo:

■ Sensibilidad exteroceptiva:

• General: térmica-dolorosa; tacto-presión. Protopática y epicrítica.
• Especial: auditiva; visual; olfativa.

■ Sensibilidad propioceptiva:

interconectados que constituyen colectivamente una red integrada para esa función. Además, las áreas corticales individuales contienen el sustrato neural de componentes de varias funciones complejas y, por tanto, pueden pertenecer a diferentes redes que, en parte, se solapan. Donde las lesiones confinadas a una única región cortical es probable que provoquen defectos múltiples. Y la exploración neuropsicológica debe apoyarse en el estudio clínico y neurológico.

Tema 3: Patología Neurológica

El funcionamiento normal del cerebro puede verse afectado por diferentes patologías. Diversas condiciones neurológicas son potencialmente capaces de producir alteraciones neuropsicológicas. Cualquier patología que afecte al SNC va a provocar o es potencialmente capaz de producir trastornos neuropsicológico.

Hay que destacar: el trastornos vascular cerebral (causa más frecuente en adultos-jóvenes y en ancianos), TCE (no entiende de edad), tumor (aparece a cualquier edad, pero son muy frecuentes en la infancia), infecciones, trastorno convulsivo-epilepsia (no es lo mismo un trastorno convulsivo que epilepsia), enfermedades degenerativas, enfermedades desmielinizantes.

(*) Lo degenerativo afecta a la propia neurona, mas específicamente, a la membrana (muerte neuronal). Mientras que las enfermedades desmielinizantes, no se afecta en un principio la membrana (ni el axón ni el cuerpo neuronal), pero si se afecta la mielina que rodea al axon y dificulta la velocidad de conducción.

1. Trastorno vascular cerebral (es el más importante)

Un accidente cerebro vascular es cualquier trastorno en el funcionamiento cerebral originado en alguna condición patológica de los vasos sanguíneos (arterias y venas). La patología vascular puede observarse en las paredes de los vasos, por acumulación de material en su interior (poco a poco va obstruyendo la luz), por cambios en la permeabilidad o por ruptura de sus paredes.

En nuestro sistema nervioso nos encontramos con venas y arterias, con su pared (fibra muscular lisa) y con su luz. Esa fibra muscular está viva, por eso se contraen y se extienden aumentando o disminuyendo la luz, que se va dando de forma sistemática. Donde el SNC a nivel de vascularización está muy protegida, donde requiere de un riego constante y no soportan tan bien los cambios que se dan constantemente en otras partes del cuerpo, es decir, son más resistentes a los cambios de extensión y contracción.

1.1. Territorios vasculares

Los territorios vasculares son dos sistemas arteriales diferentes suministran la irrigación sanguínea cerebral: el sistema de las dos arterias carótidas internas (sistema carotídeo - entran

por delante) y el sistema de las arterias vertebrales (sistema vertebral o vertebro-basilar – entran por detrás).

■ Las arterias carótidas internas ingresan al cráneo por la base, dividiéndose en ramificaciones secundarias (arteria oftálmica, arteria coroidal anterior y arteria comunicante posterior) y en dos arterias principales: la arteria cerebral anterior y la arteria cerebral media.

■ La arteria cerebral anterior irriga la cara anterior, superior y medial del lóbulo frontal, y la porción superior y medial del lóbulo parietal. La cara lateral de los lóbulos frontal, temporal y parietal son territorios de la arteria cerebral media

■ Las arterias vertebrales ingresan separadamente por la base del cráneo y se unen a la altura de la protuberancia para formar la arteria basilar. De la arteria basilar emergen las arterias cerebelosas y las arterias cerebrales posteriores que irrigan al lóbulo occipital y a la porción inferior, basal y a la cara interna del lóbulo temporal.

■ La arteria cerebral media y la arteria cerebral posterior se unen entre sí por medio de la arteria comunicante posterior, y las dos arterias cerebrales anteriores se unen por medio de la arteria comunicante anterior. Esta interconexión de arterias constituye el llamado polígono de Willis.

1.2. (^) Causas de un ACV

■ TCE

■ Enfermedad hematológica

■ (^) HTA (hipertensión)

■ Aneurisma

■ Otras malformaciones arterio-venosas

1.3. (^) Factores de riesgo vascular

■ Tabaco

■ Alcohol

• Tipos de hemorragias: Extraparenquimatosas, Intraparenquimatosas, e Intraventriculares. Las Extraparenquimatosas pueden ocupar y/o extenderse en el espacio epidural, subdural o subaracnoideo, dando lugar a cuadros clínicos neurológicos y neuropsicológicos diferentes.
• (^) La causa más frecuente de los ACV hemorrágicos es la hipertensión arterial. Las hemorragias producidas por hipertensión generalmente son intracerebrales. Cuando se trata de hemorragias grandes, se produce el desplazamiento de otras estructuras cerebrales y frecuentemente la sangre invade los ventrículos cerebrales.
• La segunda causa más frecuente de ACV hemorrágicos es la ruptura de un aneurisma. Los aneurismas se refieren a protusiones o abombamientos en las paredes de las arterias debidos a defectos en la elasticidad de las mismas. Se observan como bolsas cuyas paredes se encuentran más delgadas que la pared del vaso normal. Los aneurismas son frecuentemente observados en arterias grandes como la carótida interna y en los demás vasos que integran el polígono de Willis, particularmente a nivel de la arteria comunicante anterior y de las arterias comunicantes posteriores.
• A pesar de que los aneurismas usualmente son defectos de origen congénito, se pueden desarrollar por hipertensión, arterosclerosis, embolismos o infecciones. Dentro de los síntomas frecuentes del sangrado de un aneurisma está la cefalea y los signos y síntomas focales correspondientes a los sitios lesionados como consecuencia de presión focal y la hemorragia.

Los angiomas son malformaciones arteriovenosas de los capilaresque resultan en anormalidades en el flujo sanguneocerebral. Estas malformaciones pueden variar en tamaño desde unos pocos milímetros de diámetro, hasta tamaños grandes, que pueden producir un efecto de masa. Al igual que los aneurismas, presentan paredes delgadas, y por lo tanto, fácilmente se rompen. La ruptura de una malformación grande puede producir una hemorragia intracerebral o una hemorragia subaracnoidea.

1.5. Sintomatología de un ACV

La forma de presentación de los ACV es bastante característica. Producen de manera súbita un déficit neurológico focal (v.gr., hemiplejia, afasia). En casos graves se pueden presentar asociado con un estado de coma. El comienzo del déficit neurológico puede durar segundos, minutos, horas o en ocasiones días dependiendo del tipo de ACV. En los ACV embólicos, el comienzo es muy súbito y el déficit neurológico alcanza rápidamente su manifestación clínica maxima. En los ACV trombóticos y en las hemorragias por hipertensión, el déficit neurológico puede desarrollarse durante un período de minutos u horas. La pérdida de conciencia es usual en los ACV hemorrágicos.

La recuperación se observa durante las horas, días o semanas siguientes al accidente vascular. El déficit neurológico y/o neuropsicológico refleja el sitio y el tamaño de la lesión.

La tomografía axial computarizada (TAC) y la resonancia magnetica (RMI) pueden demostrar la presencia de hemorragias, infartos, aneurismas y deformidades ventriculares.

La arteriografía descubre la presencia de oclusiones de los grandes vasos al igual que aneurismas, y malformaciones vasculares.

2. TCE (traumatismos craneoencefálicos)

Los traumatismos craneoencefálicos (TCE) son la causa más frecuente de daño cerebral en personas menores de 40 años. Los TCE puede afectar el cerebro de varias maneras: (1) directamente, como en el caso de una herida por arma de fuego; (2) interrumpiendo el flujo sanguíneo cerebral, dando origen a isquemia y en algunos casos a un infarto; (3) causando hemorragias y hematomas, incrementando la presión intracerebral; (4) con inflamación como

La palabra tumor se refiere al crecimiento anormal de células, organizadas en forma atípica que crecen a expensas del organismo, pero que no cumplen un propósito dentro del organismo. Se les denomina también neoplasias (formaciones nuevas).

1.8. Clasificación

■ (^) Tumores primarios de células nerviosas

• Gliomas

■ Glioblastomas multiforme (Astrocitoma Grado IV) 50% el más frecuente

■ Astrocitoma

■ Ependimoma

■ Oligodendroglioma

■ Meduloblastoma

• Meningiomas (20%)

■ Tumores secundarios

• Metástasis (12% del total)

Los tumores pueden ser benignos o malignos. Los tumores benignos pueden crecer fuera del cerebro (tumores extracerebrales), como sucede en el caso de los meningiomas. Su crecimiento es típicamente lento y pueden alcanzar un gran tamaño sin que se observe necesariamente una sintomatología evidente. La sintomatología aparece generalmente como consecuencia del efecto de masa sobre otras estructuras cerebrales.

Los tumores benignos permanecen bien definidos y no se infiltran dentro del parenquima cerebral; por lo tanto su resección quirúrgica es relativamente fácil.

Un tumor benigno situado en una lugar de difícil acceso quirúrgico puede causar la muerte al paciente al provocar un compromiso de espacio y herniación del tallo cerebral.

Los tumores malignos, crecen más frecuentemente de las células gliales, se infiltran y se confunden con el tejido cerebral, por lo que su resección es más difícil.

Los gliomas representan los tumores malignos más frecuentes (aproximadamente el 45% de los tumores cerebrales). Los glioblastomas son altamente malignos, con una rápida velocidad de crecimiento. Pueden considerarse como gliomas de alta malignidad.

Los astrocitomas pueden tener un bajo grado de malignidad y un crecimiento relativamente lento. Los oligodendriogliomas tienen un crecimiento lento.

Una proporción pequeña de tumores cerebrales son metástasicos, es decir, las células tumorales han sido transportadas desde otro punto de origen diferente del cerebro, reciben el nombre de tumores secundarios.

Los tumores que más frecuentemente producen metástasis al cerebro son los tumores del pulmón y de mama. Los tumores metastásicos son generalmente múltiples.

1.9. Sintomatología

La presentación clínica de un tumor es variable y depende de la localización del mismo.

Convulsiones; disminución en la capacidad de concentración y en la capacidad cognoscitiva general.

Es frecuente la cefalea, el vómito, la presencia de papiledema (aumento del disco óptico), y diplopía (visión doble) en casos de hipertensión intracraneal.

Algunos pacientes presentan alteraciones neurológicas y/o neuropsicológicas muy focales.

4. Infecciones

Una infección se presenta cuando el cuerpo es invadido por un microrganismo patógeno productor de una enfermedad. Dentro de los agentes infecciosos: virus, bacterias, hongos y parásitos.

En ocasiones, tiene un origen hematógeno, un trombo infectado o un émbolo de bacteria que penetra a través de la sangre en las estructuras cerebrales.

En un número inferior de casos la infección es introducida directamente como resultado de un TCE, una punción lumbar, o una cirugía.

Las infecciones pueden afectar el tejido cerebral de varias formas:

■ Pueden interferir sobre el flujo sanguíneo cerebral, generando trombosis o hemorragias de los vasos capilares; tienen, además, la capacidad para alterar seriamente el metabolismo de las células o las características de la membrana celular, alterando las propiedades eléctricas de la misma. El edema que generalmente aparece como consecuencia de la infección puede comprometer diversas estructuras cerebrales, alterando su función normal.

■ Meningitis.

■ Abcesos.

1.10. Clasificación