ORGANIZACIÓN CEREBRAL DE LOS PROCESOS PSICOLÓGICOS
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ORGANIZACIÓN CEREBRAL DE LOS PROCESOS PSICOLÓGICOS
INSTITUTO MEXICANO DE LA AUDICIÓN Y EL LENGUAJE MAESTRÍA EN PATOLOGÍA DE LA AUDICIÓN Y EL LENGUAJE ORGANIZACIÓN CEREBRAL DE LOS PROCESOS PSICOLÓGICOS Profesor: Dr. Miguel Ángel Villa Rodríguez FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN PSICOLOGÍA RESIDENCIA EN NEUROPSICOLOGÍA CLÍNICA [email protected] Elementos de un nuevo paradigma Las aportaciones de la psicología experimental al estudio de las alteraciones cognoscitivas posteriores a LC (60-70) El maridaje de la Nψ y la ψ Cognitiva La aparición de la tecnología para obtener imágenes del cerebro (TAC, RM, PET, SPECT, RMf, EMT) desde los años setenta del siglo pasado (70-90) Los modelos computacio nales en paralelo PDP Las redes corticales 2 Existen tres tipos de hipótesis para los experimentos con IRMf Las hipótesis deben ser falsables 3 © 2003 4 1. La información cognitiva está representada en redes neuronales amplias, traslapadas e interactivas 2. Tales redes se desarrollan a partir de módulos nucleares de funciones elementales sensoriales y motoras, a los que permanecen conectados 3. El código cognitivo es un código de relaciones que se basa en la conectividad entre agregados neuronales discretos (módulos, ensamblados o nodos) 4. La diversidad y especificidad del código se deriva de los millones de posibilidades de combinaciones de estos agregados neuronales entre ellos. 5. Cualquier neurona cortical puede ser parte de muchas redes y por lo tanto de múltiples perceptos, de memoria, ítem de experiencia o de conocimiento personal 6. Una red puede servir a varias funciones cognitivas 7. Las funciones cognitivas consisten de interacciones funcionales dentro de y entre redes corticales 5 n n n n Modelo neuroanatómico Se basa en estudios de neuroimagen Modelo neurocognitivo En sintonía con los modelos PDP © 2000 6 PROCESAMIENTO DISTRIBUIDO EN PARALELO (PDP) 7 8 © 1985 © 2000 © 2004 Nueva York: Oxford University Press 5 Redes neurocognitivas de gran escala HI. Lenguaje HD. Atención espacial LT. Reconocimiento de caras y de objetos Sistema límbico. Emoción y memoria LF. Funciones ejecutivas 10 1HI Lenguaje ¿QUÉ ES EL LENGUAJE? “El resultado de una actividad nerviosa compleja que permite la comunicación interindividual de estados psíquicos; a través de la materialización de signos multimodales que simbolizan esos estados, de acuerdo con una convención lingüística”. F Th. Alajouanine, en Lecours y LHermitte, 1979 11 Paul Broca (1824-1880) 12 Wernicke and the later nineteenth century 79 vations must therefore be superficial and without theoretical value. However, Steinthal’s pleas fell largely on deaf ears and localisationism was soon to witness its supreme dawn through the work of a young physician. Carl Wernicke: The Symptom-Complex of Aphasia It was also in 1874 that Carl Wernicke (1848–1905; see Figure 4.2) published the most renowned and most influential work in the history of aphasia: The El síntoma complejo de la afasia. Un estudio psicológico con base anatómica. (1874) Figure 4.2 Carl Wernicke (1848–1905), whose work determined the aphasiology of the closing nineteenth century. Figure 4.3 Carl Wernicke’s The Symptom-Complex of Aphasia was published in 1874. This book laid the foundations for the classic theory of aphasia. even more schematic in his later work. Language was conveniently divided by this motor/sensory dichotomy. Words are stored as two types of memory images and each word is represented as (motor) movement image and (sensory) sound image (memory image). Wernicke postulated two centres, one for movement images (b) and one for memory images (a1) and these become the two major centres of the model, now named Broca’s and Wernicke’s. The reflex arc’s main contribution is in Imagen del sonido Imagen motora Palabra 1. Afasia motora subcortical (5); anartria pura 2. Afasia motora cortical (1) (Broca) 3. Afasia motora transcortical (4) (falta de espontaneidad) 4. Afasia de conducción (3) 5. Afasia sensorial subcortical (7) (sordera verbal pura) 6. Afasia sensorial cortical (2) (Wernicke) 7. Afasia sensorial transcortical (6) Es poco probable que Lichteim haya observado clínicamente los 7 tipos de afasia. Esquema de L. Lichteim (1884) 16 Geschwind, N. (1965). Disconnexion syndromes in animals and man. Brain, 88, 237-294, 585-644 Cognition 92 (2004) 1–12 www.elsevier.com/locate/COGNIT Poeppel & Hickok, (2004) Introduction Towards a new functional anatomy of language Abstract The classical brain-language model derived from the work of Broca, Wernicke, Abstract Lichtheim, Geschwind, and others has been useful as a heuristic model that stimulates research and as a clinical model that guides diagnosis. However, it is now The classical brain-language model derived from the work of Broca, Wernicke, Lichtheim, uncontroversial that the classical model is (i) empirically wrong in that it cannot Geschwind, has been useful assyndromes, a heuristic model that stimulates research and astoa clinical accountand forothers the range of aphasic (ii) linguistically underspecified an model that guides diagnosis. However, it is now uncontroversial that the classical model is extent that prohibits contact with the language sciences, and (iii) anatomically underspecified. briefly summarize the of central issues that motivate why a (i) empirically wrong We in that it cannot account some for theof range aphasic syndromes, (ii) linguistically new functional anatomy language is necessary, in the context introducing a underspecified to an extent thatof prohibits contact with the language sciences,ofand (iii) anatomically collection of that describe systematic new attempts at specifying the functional new underspecified. Wearticles briefly summarize some of the central issues that motivate why a new functional anatomy. The major convergent observations are highlighted and the anatomy of language is necessary, in the context of introducing a collection of articles that describe emergent conceptual and empirical trends are identified. systematic new attempts at specifying the new functional anatomy. The major convergent observations are highlighted and the emergent conceptual and empirical trends are identified. q 2004 Elsevier B.V. All rights reserved. 4 suposiciones de la teoría clásica n Sólo hay dos áreas primarias del lenguaje: las áreas de Broca y de Wernicke n Las áreas del lenguaje se localizan en el hemisferio izquierdo n Las áreas del lenguaje se dedican a aspectos particulares del procesamiento lingüístico n Son específicas del lenguaje Stowe, Haverort & Zwarts, (2005) Cognition 92 (2004) 179–229 www.elsevier.com/locate/COGNIT Neural systems behind word and concept retrieval H. Damasioa,*, D. Tranela, T. Grabowskia,b, R. Adolphsa, A. Damasioa a Department of Neurology, Division of Behavioral Neurology and Cognitive Neuroscience, University of Iowa College of Medicine, Iowa City, IA, USA b Department of Radiology, University of Iowa College of Medicine, Iowa City, IA, USA Received 25 July 2001; revised 26 June 2002; accepted 27 July 2002 Abstract Using both the lesion method and functional imaging (positron emission tomography) in large Fig. 1. 3D brain reconstructions of three subjects with lesions in the left temporal lobe (A,B) and the right temporal lobe (C). All of these lesions are outside the traditional language cortices. Patient A has deficient retrieval of words denoting unique persons, patient B has deficient retrieval of words denoting manipulable objects, and patient C has deficient recognition of familiar persons when presented as face photographs. 208 210 H. Damasio et al. / Cognition 92 (2004) 179–229 H. Damasio et al. / Cognition 92 (2004) 179–229 3.2. Results 3.2.1. Standardized comparison of results of naming experiments in three main categories The standardized comparisons of naming persons, animals and tools among each other reveal the following results, at whole brain level, with a significance threshold of 4.62 at P , 0:05 (Table 7 and Fig. 7). The significance threshold for the search volume, constituted by right and left temporal poles, and left IT, is 3.56 also at P , 0:05. 1. For persons minus animals areas of significant activation are: (1) right temporal pole; (2) left anterior sector of the superior temporal sulcus; (3) mesial orbito-frontal sector; and (4) anterior cingulate gyrus. The left temporal pole activation only reached a marginal level of statistical significance (P ¼ 0:1). 2. For persons minus tools: (1) right temporal pole; and (2) mesial anterior sector of the superior frontal gyrus and anterior cingulate gyrus. As in (1) the left temporal pole 210 H. Damasio et al. / Cognition 92 (2004) 179–229 3.2. Results 3.2.1. Standardized comparison of results of naming experiments in three main categories The standardized comparisons of naming persons, animals and tools among each other reveal the following results, at whole brain level, with a significance threshold of 4.62 at P , 0:05 (Table 7 and Fig. 7). The significance threshold for the search volume, constituted by right and left temporal poles, and left IT, is 3.56 also at P , 0:05. 1. For persons minus animals areas of significant activation are: (1) right temporal pole; (2) left anterior sector of the superior temporal sulcus; (3) mesial orbito-frontal sector; and (4) anterior cingulate gyrus. The left temporal pole activation only reached a marginal level of statistical significance (P ¼ 0:1). 2. For persons minus tools: (1) right temporal pole; and (2) mesial anterior sector of the superior frontal gyrus and anterior cingulate gyrus. As in (1) the left temporal pole activation only reached a marginal level of statistical significance (P ¼ 0:1). 3. For animals minus persons: (1) left and right posterior inferior IT; and (2) activation of the occipital cortices bilaterally. 4. For animals minus tools: (1) no significant activation in posterior IT; and (2) activation of occipital cortices bilaterally, more marked mesially than dorsolaterally. constituted by right and left temporal poles, and left IT, is 3.56 also at P , 0:05. 1. For persons minus animals areas of significant activation are: (1) right temporal pole; (2) left anterior sector of the superior temporal sulcus; (3) mesial orbito-frontal sector; and (4) anterior cingulate gyrus. The left temporal pole activation only reached a marginal level of statistical significance (P ¼ 0:1). 2. For persons minus tools: (1) right temporal pole; and (2) mesial anterior sector of the superior frontal gyrus and anterior cingulate gyrus. As in (1) the left temporal pole activation only reached a marginal level of statistical significance (P ¼ 0:1). 3. For animals minus persons: (1) left and right posterior inferior IT; and (2) activation of the occipital cortices bilaterally. 4. For animals minus tools: (1) no significant activation in posterior IT; and (2) activation of occipital cortices bilaterally, more marked mesially than dorsolaterally. 5. For tools minus persons: (1) left and right posterior ventral IT sector; (2) left and right dorsolateral occipital lobe, but not the mesial aspect; and (3) anterior sector of the supramarginal gyrus is active but does not reach significance. 6. For tools minus animals: right supramarginal gyrus; the left supramarginal gyrus activation does not reach significance. 3.2.2. Results from naming experiments using the old approach The results from the analysis of naming persons, animals and tools minus the face orientation judgement task can be seen in Table 7. Lectura de frases Pulvermüller (2001) sugiere que el lenguaje se organiza en redes neuronales en función del tipo de palabras; dichas redes son flexibles y pueden cambiar con el uso y el significado de las palabras. Lick Pick Kick 31 Kick = patear Pick = recoger Lick = lamer 32 5 Redes neurocognitivas de gran escala HI Lenguaje HD Atención espacial LT Reconocimiento de caras y de objetos Sistema límbico Emoción LF Funciones ejecutivas 33 Relaciones dicotómicas de los hemisferios cerebrales (Devinsky y D’Esposito, 2004) DIMENSIÓN CONDUCTUAL Modo de conocer HEMISFERIO IZQUIERDO Expresivo, proposicional Verbal Léxico denotativo Orientado al detalle Probabilístico Procesamiento en serie Temporal, secuencial Lógico, abstracto, simbólico Concreto No ligado al contexto Codificación de datos categóricos HEMISFERIO DERECHO Perceptual (gnosis) Ejecución no verbal, espacial Léxico connotativo Orientado a lo gestáltico, holístico Deductivo, sintético Procesamiento en paralelo No temporal, no secuencial Creativo Comparativo (perceptos, esquemas, engramas) Metafórico, inferencial Ligado al contexto Codificación de coordenadas espaciales Relaciones dicotómicas de los hemisferios cerebrales (Devinsky y D’Esposito, 2004) DIMENSIÓN CONDUCTUAL HEMISFERIO IZQUIERDO HEMISFERIO DERECHO Modo de percibir Auditivo Táctil Foco de la atención Espacio derecho y parte central del cuerpo; intencional Más el espacio izquierdo que el derecho y parte periférica del cuerpo; incidental Valor emocional Neutral Afectivo, emocional Foco emocional Emociones sociales (p. ej. “meter la pata” en una presentación personal) Emociones primarias (Ej. miedo) Relaciones dicotómicas de los hemisferios cerebrales (Devinsky y D’Esposito, 2004) DIMENSIÓN CONDUCTUAL HEMISFERIO IZQUIERDO HEMISFERIO DERECHO Valencia emocional Positiva Negativa Memoriaconocimientos Semántica (conocimiento general del mundo) Verbal Social-emocional Autobiográfica (episódica) No verbal, visoespacial, topográfica Conciencia Verbal Emocional-corporal Redes funcionales de la atención 1. Una red difusa predominantemente subcortical que modula los estados de arousal y de alerta 2. Una red mixta cortico-subcortical que media la orientación a los estímulos 3. Una red cortical que media la atención selectiva 38 Anatomía funcional de las redes de la atención (Devinsky y D’Esposito, 2004) RED SUBCORTICAL DEL AROUSAL Y DEL ESTADO DE ALERTA 1. 2. 3. 4. Ceruleo cortical noradrenérgica Mesolímbica y mesoestriatal dopaminérgica Basal anterior colinérgica Talámica no específica glutaminérgica FUNCIÓN 1. 2. 3. 4. RED DE ORIENTACIÓN CORTICO-SUBCORTICAL 1. Colículo superior Arousal, alerta, atención selectiva Activación conductual y motivacional, relevancia del estímulo Atención y memoria Activación cortical, sincronización FUNCIÓN 1. Detección de estímulos novedosos; localización del estímulo para los cambios atencionales; hiperreflexia se orienta al campo ipsilesional Anatomía funcional de las redes de la atención (Devinsky y D’Esposito, 2004) RED DE ORIENTACIÓN CORTICOSUBCORTICAL 2. Pulvinar FUNCIÓN 2. 3. 3. Corteza parietal posterior Restringe el input a la región sensorial seleccionada, filtra los estímulos irrelevantes, asiste la orientación cubierta, facilita las respuestas dirigidas a un blanco Desengancha la atención del foco presente Anatomía funcional de las redes de la atención (Devinsky y D’Esposito, 2004) RED CORTICAL DE LA ATENCIÓN SELECTIVA 1. Corteza parietal posterior 1. Desengancha la atención del foco presente • Derecha • • Izquierda • 2. Lóbulo parietal superior 3. 4. 5. Campo frontal de los ojos Corteza premotora Corteza prefrontal dorsolateral Corteza anterior del cíngulo 6. FUNCIÓN 2. 3. 4. 5. 6. Mayor efecto, principalmente desengancha del lugar Menor efecto, principalmente desengancha de los objetos Cambios voluntarios de la atención Genera mov sacádicos vol. Intención motora Memoria de trabajo, automonitoreo Motivación, conducta exploratoria, atención a la acción Datos generales n n n n n n AMV Mujer de 41 años casada Vive con esposo y 3 hijos (Masc 18, Fem 17, Fem 14) Escolaridad: Secundaria Empleada SCT en Telégrafos. Atención al público (telegramas y giros) 25/06/2005 Estaba en una fiesta cuando sufre un desvanecimienton y PC, la llevan ISSSTE, después Hospital San Agustín y finalmente al Hospital Ángeles 04/07/2005 Clipaje de aneurismas de la ACM de ambos hemisferios 43 Lectura de logotomos n Lafu n Tumo n Tolamo n Sotupi n Sinapa n Basomeda lafu tumo tlamo tutupi sinapa someda 45 Comprensión de logotomos (togamo) mogado togamo adigamo tugado tolamo 46 Comprensión de logatomos (sotupe) > 3 seg sotupi sinape tonupe gosupi sotupe 47 Comprensión de logotomos (basomido) > 10 seg dasomida piromido basomido basomeda toganeda 48 20. IMÁGENES SUPERPUESTAS è “Fíjese en esta lámina. Se pueden ver las imágenes superpuestas de unos objetos. Se trata de que usted señale en esta otra lámina las imágenes de los objetos que están superpuestos en la primera. ¿De acuerdo? ¡Hágalo!”. è Se pueden dar todo tipo de explicaciones hasta que el paciente comprenda la tarea. Se presenta primero el ejemplo y cuando se esté seguro de que el paciente entiende la tarea se inicia laprueba, tomando los tiempos de latencia. 49 EJEMPLO abcdefgh Puntuación directa: 20 (4x5 ítem) Puntuación con tiempo: 3=0-15 seg 2=15-30 seg 1=30-60 seg. Sólo se bonifica si tiene las 4 buenas y el tiempo es menor a 45 seg. 1: a 2: b 3: e 4: a, b, f 5: a, e 52 x x x x x x x x x Efra un nino q uin l3 utqbn mulo mnqnqw espcilmn3 qi wrqn tob d s una obscur noche se fue un huerto coio unq cosqa ue omo por unq mqnswn y l4 invo lo diwntes pefo aqullo eq una pefq verde y su dienye que eqq flojo se le 1u3do cl sv sdo en el ruo verde g 60 50 40 30 20 10 0 Omisiones Derecha Izquierda 62 64 Piazza del Duomo, Milán (Bisiach & Luzzati, 1978) 5 Redes neurocognitivas de gran escala HI Lenguaje HD Atención espacial LT Reconocimiento de caras y de objetos Sistema límbico Emoción LF Funciones ejecutivas 68 PERCEPCIÓN VISUAL Percibimos el mundo principalmente por la vista PERCEPCIÓN VISUAL Función principal de la corteza occipital y ocupa también gran parte de la corteza parietal y temporal. La mitad de la corteza humana está involucrada en la visión 70 Daño en los alrededores de la corteza de asociación Área Temporal Media contiene neuronas cuyas propiedades sugieren un rol primario en la percepción del movimiento. El daño en regiones homologas han desarrollado akinotopsia cerebral (Zeki, 1993). 72 n Las lesiones en la acromatopsia están usualmente en superficie inferior de la región temporoccipital en el giro fusiforme lingual. n Se ha encontrado que en el área Temporal Media de los monos contiene neuronas cuyas propiedades sugieren un rol primario en la percepción del movimiento. Paciente LM de 43 años que después de EVC bilateral en regiones parietotemporales y occipitales no era capaz de percibir movimiento. Su percepción de dirección y velocidad del movimiento visual en dirección horizontal y vertical dentro de un plano de imágenes en profundidad, estaba severamente dañado. Un marco de organización para trastornos visuales de orden superior Objetivos principales: Identificación del estímulo y su localización (el qué y el dónde) Son los 2 sistemas corticales de la visión. Están asignados a sistemas anatómicos separados e independientes, localizados en la corteza visual ventral y dorsal respectivamente. Percepción visoespacial y atención Reconocimiento de objetos y caras Imágenes mentales visuales El daño cerebral puede afectar el proceso de generación de imágenes mentales de dos formas: En la representación visual En el proceso de activación de dichas representaciones en ausencia de un estímulo Trastornos de la representación de la imagen Se encontró que el pedazo de su imaginación, posiblemente más grande se redujo después de la cirugía. 78 Agnosia visual n Incapacidad para identificar objetos mediante la vista, en ausencia de alteraciones visuales o intelectuales significativas. Agosia aperceptiva No hay representación estable Agnosia asociativa No se asocia al significado Lissauer 79 Agnosia aperceptiva n n Incapacidad de acceder a la estructuración perceptiva de las sensaciones visuales. Problemas en la "discriminación" de la identificación visual: incapacidad de dibujar un objeto o su imagen, de emparejar objetos o imágenes, u objetos de la misma morfología o de la misma función. n n n n n n Conscientes de dificultades Describen detalles o partes de imagen Errores en el reconocimiento de la forma Movilización del objeto facilita identificación Errores en imágenes fragmentadas y superpuestas. Es reconocido si se palpa, por su sonido o descripción verbal. FIGURAS POSIBLES E IMPOSIBLES EMPAREJAMIENTO DE FUNCIONES Lesión en agnosia aperceptiva n Hemisferio Derecho posterior sobre todo en test de figuras traslapadas n Deterioro en figuras de Gollin y en test de imágenes no familiares están relacionados con lesión en Lóbulo Parietal Derecho. 83 Test de dibujos incompletos de Gollin Test de iluminación irregular Alt. en sistema perceptivo El sistema que deriva la representación del objeto a partir del input sensorial e intenta emparejar ese input con nuestro conocimiento sobre los objetos. n Dado que los objetos comparten muchos rasgos comunes, el reconocimiento depende de manera crítica del emparejamiento de algún rasgo distintivo o único del estímulo con los de su descripción almacenada. n Por tanto, los errores en las perspectivas inusuales surgen porque estos dibujos tienden a oscurecer los rasgos distintivos de los objetos. Agnosia asociativa n Déficit en el reconocimiento de objetos a pesar de que la habilidad perceptiva es normal. Capaces de describir objetos y de dibujarlos copiando. No pueden emparejar objetos sobre una base categorial o funcional. Los errores de identificación pueden ser morfológicos, funcionales o perseverativos. Pueden mostrar el uso de los objetos bajo consigna verbal. n La identificación de las imágenes suele ser más difícil que la de los objetos. n n n n Lesión en agnosia asociativa n Hemisferio izquierdo posterior temporoparietooccipital 93 n La agnosia asociativa podría explicarse por una desconexión: n La desconexión podría desactivar el área 39, concebida como una zona de convergencia polimodal, sensorial, visual, táctil, auditiva y verbal. Un pensamiento y lenguaje sin imagen. Simultagnosia n Incapacidad de reconocer las imágenes complejas, mientras que los detalles, los fragmentos o los objetos aislados pueden percibirse, sin que pueda realizarse una síntesis coherente; los sujetos no pueden ver más que un solo objeto a la vez. n Simultagnosia dorsal, por lesión parietooccipital bilateral, frecuentemente asociada a un síndrome de Balint limitaciones atencionales no permiten la percepción de más de un objeto. n Simultagnosia ventral por lesión de la conjunción temporooccipital izquierda, reconocen objetos compelto pero una a la vez. Se asocia a una alexia del deletreo. Afasia óptica n Se reconocen los objetos y las imágenes, pueden imitar con mímica el uso de los objetos presentados visualmente, pero son incapaces de nombrarlos. Organización del sistema semántico, según Beauvois. La lesión en lóbulo occipital izquierdo. EJERCICIO n Durante las tres primeras semanas en el hospital, el paciente no pudo identificar objetos comunes que se le presentaron visualmente y no sabía qué había en su plato hasta que lo probaba. n No era capaz de describir o demostrar el uso de un objeto si no podía nombrarlo. Si se equivocaba en el nombre de un objeto, su demostración del uso se correspondía con la identificación equivocada. La identificación mejoraba muy ligeramente cuando se le proporcionaba la categoría del objeto (p.e., "algo para comer") o cuando se le pedía que señalase hacia un objeto nombrado, en vez de requerírsele que lo nombrase. 99 AGNOSIA ASOCIATIVA DE OBJETO n Presenta: n Deterioro del reconocimiento visual de objetos demostrado verbal y noverbalmente, n Reconocimiento de objetos intacto mediante otras modalidades y evidencia, a partir de tareas de dibujo y comparación, de que la percepción era suficiente para permitir el reconocimiento. 100 PROSOPAGNOSIA n Incapacidad para reconocer rostros pese al funcionamiento intelectual intacto e incluso al aparentemente intacto reconocimiento visual de la mayoría de los otros estímulos. Bodamer 1947. 101 Damasio y col (1982) plantean una lesión BILATERAL Y SIMETRICA de ambos hemisferios en la región occípitotemporal comprometiendo los giros lingual y fusiforme. 108 5 Redes neurocognitivas de gran escala HI Lenguaje HD Atención espacial LT Reconocimiento de caras y de objetos Sistema límbico Emoción y memoria LF Funciones ejecutivas 109 Hipótesis del cerebro triple MacLean, 1970 Concepto de Sistema Límbico n Conjunto de estructuras neuronales que funcionan como sistema y que son fundamentales para la emoción. Se ubican en la frontera (limbo) entre el telencéfalo y el diencéfalo. n n n n n n n Hipocampo Circunvolución parahipocámpica Circunvolución del cíngulo Hipotálamo Amígdala Séptum Corteza prefrontal 112 Conexiones del sistema límbico con el hipotálamo MEDIO EXTERIOR ÁREAS PRIMARIAS ÁREAS ASOCIATIVAS UNIMODALES ÁREAS ASOCIATIVAS HETEROMODALES ÁREAS PARALÍMBICAS ESTRUCTURAS LÍMBICAS HIPOTÁLAMO Mesulam, 2000 MEDIO INTERIOR Experiencia emocional subjetiva Circunvolución del cíngulo Corteza sensorial Radiaciones tálamo corticales Tálamo anterior Tálamo Hipotálamo (cuerpos mamilares) Estímulo emocional Respuesta corporal Hipocampo CIRCUITO DE PAPEZ CIRCUITO DE PAPEZ 117 Corteza prefrontal Corteza de asociación Circunvolución del cíngulo Núcleos talámicos anteriores Formación hipocámpica Cuerpos mamilares Hipotálamo Amígdala Memoria emocional Situación emocional Sistema de la amígdala Memoria emocional implícita Sistema hipocámpico Memoria explícita acerca de la situación emocional Memoria de trabajo (experiencia consciente) Estímulo actual (similar a situación emocional anterior) TABÚ: "El miedo a un nombre aumenta el miedo a la cosa que se nombra" J. K. Rowling (1965), novelista británica. 120 Lóbulos temporales y emoción n Epilepsia del lóbulo temporal n El miedo es el síntoma más común n Agresión n Personalidad del lóbulo temporal • Exacerbación de emociones • “Visión cósmica” • Hiperreligiosidad (o ateismo intenso) • Excesivamente preocupados por los detalles • Hipergrafia 121 Corteza involucrada en todas las etapas del procesamiento sensorial (percepción y almacenamiento a corto plazo) Hipocampo (memoria explícita a largo plazo) Cortezas cingulada anterior y orbitofrontal (memoria de trabajo y atención) y corteza frontal medial (regulación de la amígdala y organización de la acción basada en la emoción) Amígdala Corteza orbito frontal y memoria de trabajo emocional Corteza sensorial y corteza que media la MLP Corteza frontal dorsolateral y cingulada anterior (memoria de trabajo) Corteza orbito frontal Amígdala (conciencia) (conducta) semántica episódica 125 Paciente H. M. n n n n n Scoville y Milner (1957) Amnesia anterógrada vs retrógrada (gradiente temporal Evidencia de la que la MCP y la MLP son sistemas separados Estructuras del LT medial como sustrato neuronal de la consolidación de la memoria Deterioro de la memoria después de lesiones unilaterales del LT 128 Amnesia diencefálica n n n n n n n n n n Enfermedad de Korsakoff. Alcoholismo severo + déficit de tiamina (B1) Amnesia anterógrada severa Amnesia retrógrada (varias décadas) Déficit de la metamemoria Confabulaciones Amnesia de referencia (de la fuente) Memoria para el orden temporal Fracaso para eliminar la interferencia proactiva Déficit cognoscitivos y emocionales Lesiones diencefálicas: cuerpos mamilares y núcleo dorsomedial del tálamo 129 5 Redes neurocognitivas de gran escala HI Lenguaje HD Atención espacial LT Reconocimiento de caras y de objetos Sistema límbico Emoción y memoria LF Funciones ejecutivas 131 n n 30% de la superficie cortical Filogenéticamente creciente: Primates>mamíferos>repti les n n La más reciente filogenéticamente y la última en el desarrollo ontogenético Se considera que el crecimiento masivo de la corteza prefrontal es responsable del salto evolutivo del homo sapiens (Stuss y Benson, 1986) CORTEZAS PRIMARIAS Motora: 4 y 6cau CORTEZAS DE ASOCIACIÓN. Motora unimodal: 6rs, 8cau, 44 Prefrontal heteromodal: 9, 10, 11, 45, 46, 47, 8rs, 12, 32 Las 4 principales aferencias prefrontales Áreas de asociación sensorial de cada modalidad CORTEZA PREFRONTAL Hipocampo Núcleo dorsomedial del tálamo Sistema límbico En particular la amígdala, vía el hipotálamo Las 4 principales eferencias prefrontales CORTEZA PREFRONTAL Todas las áreas sensoriales desde las cuales recibe entrada la corteza prefrontal Cortezas premotora y motora suplementaria Estructuras límbicas Neoestriado (caudado, putamen y colículo superiro) Conexiones principales de los lóbulos frontales Áreas paralímbicas Corteza parietal heteromodal Amígdala, hipocampo Corteza orbitofrontal y medial Corteza prefrontal heteromodal Núcleo caudado y tálamo mediodorsal Corteza de Asociación Unimodal Metafisiología de la corteza prefrontal 1. 2. Aun las lesiones masivas de la corteza prefrontal dejan intactas las funciones sensoriales, perceptuales, de movimiento y homeostáticcas. La corteza prefrontal tiene una gran densidad de conexiones con prácticamente todas las áreas heteromodales, unimodales, paralímbicas y límbicas de la corteza cerebral 138 Metafisiología de la corteza prefrontal 3. Algunas neuronas de la zona prefrontal se activan preferentemente ante la inhibición de las respuestas en las tareas go-no go y en las respuestas demoradas. La corteza prefrontal tiene, en consecuencia, un papel importante en la inhibición de impulsos que no son apropiados al contexto y en desconectar a los estímulos de sus respuestas acostumbradas de manera que puedan establecerse escenarios alternativos de manera tal que se promuevan la flexibilidad, la previsión y la planeación. 139 Metafisiología de la corteza prefrontal 4. Muchas de las neuronas de la corteza prefrontal que responden a estímulos visuales tienen menos especificidad para el color, el tamaño, la orientación o el movimiento que para la relevancia conductual del estímulo. Por ejemplo: una neurona que responde de manera automática a un estímulo asociado con el reforzamiento, puede cambiar drásticamente cuando el mismo estímulo se asocia a una consecuencia aversiva o neutral. Esto sugiere que las neuronas de la corteza prefrontal pueden crear una realidad subjetiva más que objetiva. 140 Metafisiología de la corteza prefrontal 5. Su relación con la memoria de trabajo sugiere que los lóbulos prefrontales son capaces de transformar un proceso secuencial, en el que sólo se puede atender a un estímulo, en un proceso simultáneo en el que se vuelven accesibles muchos estímulos. Esto permite que el foco de atención pueda cambiar de un conjunto de estímulos a otro. Se posibilita la separación entre la apariencia y el significado; la apreciación de los cambios de contexto, los cambios de set, cambios de perspectiva y la comparación de los posibles resultados de las acciones. La alteración de estos aspectos de la función mental produce déficit en la previsión, el pensamiento estratégico y el manejo de riesgos. 141 Metafisiología de la corteza prefrontal 6. La corteza orbitofrontal y otros componentes paralímbicos del lóbulo frontal proveen los nodos transmodales para unir los pensamientos, memorias y experiencias con los estados viscerales y emocionales. Las lesiones de este componente interfieren con la habilidad de los estados emocionales y viscerales para guiar la conducta especialmente en situaciones ambiguas y compleas. 142 Funciones deterioradas después de lesiones prefrontales en humanos n Emoción y motivacion n n n n Síntomas negativos: apatía y depresión Síntomas positivos: Euforia y desinhibición Comportamiento social Memoria n n n n n n Déficit de atención Organización de la memoria Memoria temporal Amnesia de referencia (source memory) Metamemoria Memoria de trabajo 146 Funciones deterioradas después de lesiones prefrontales en humanos n Lenguaje n n n n n n Fluidez verbal Afasia transcortical motora (afasia dinámica) Creatividad, fluidez ideatoria y pensamiento divergente Pensamiento abstracto y conceptual Categorización conceptual Pensamiento inferencial n Función ejecutiva: planeación y organización de la conducta dirigida a metas (Torre de Londres) 147 Funciones deterioradas después de lesiones prefrontales en humanos n n n n n n Búsqueda visual Integración temporal del comportamiento Atención selectiva: centrarse en los estímulos relevantes para la tarea Atención excluyente: ignorar los estímulos irrelevantes a la tarea Evaluación autogenerada de la conducta Modulación de la conducta en respuesta a retroalimentación directa de los resultados 148 Síndromes prefrontales n Síndrome prefrontal dorso lateral n n n n n n n n Disminución de la excitación general Deterioro de la atención selectiva y excluyente Apatía, pulsión disminuida, grado de alerta reducido y ánimo deprimido Déficit de la memoria de trabajo Déficit de la integración temporal del comportamiento Perseveraciones Síndrome disejecutivo Síndrome pseudodepresivo 149 Síndromes prefrontales n Síndrome prefrontal orbito frontal n n n n n n n n Desinhibición de pulsiones Liberación de la conducta de los mecanismos reguladores normales Respuestas impulsivas Estado de ánimo elevado Hiperactivos, parecen tener energía ilimitada Conductas imitativas y de utilización Falta de preocupacion por el impacto de su conducta Síndrome pseudopsicopático 150 Síndromes prefrontales n Síndrome prefrontal medial Déficit de la atención n Alteración de la motricidad (AMS) relacionadas con el inicio y ejecución de movimientos de extremidades y habla n Hipocinesia (lesiones de la circ. del cíngulo) n Acinesia n 151 Síntomas más comunes de la alteración de las funciones ejecutivas 1. 2. 3. 4. 5. 6. Déficit del pensamiento abstracto Impulsividad Confabulación Déficit en la planeación Euforia Pobre manejo de las secuencias temporales 152 Síntomas más comunes de la alteración de las funciones ejecutivas 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Falta de insight Apatía Desinhibición social Variaciones en la motivación Afectividad superficial Agresión Falta de compromiso 153 Síntomas más comunes de la alteración de las funciones ejecutivas 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Perseveraciones Intranquilidad No puede inhibir respuestas Disociación entre lo que sabe que debe hacerse y lo que hace Distractibilidad Pobre capacidad para tomar decisiones Desinterés por las reglas sociales 154 El papel de la corteza prefrontal en la depresión 156 Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Iniciación y pulsión Ø Ø Ø Activación del sistema cognoscitivo Lesiones del LF medial: apatía e incapacidad para iniciar la conducta de manera voluntaria. Circ. del cíngulo anterior también participa en la iniciación Inhibición de la R Ø Ø (arranque de la conducta) (detención de la conducta) La capacidad de inhibir respuestas automáticas o fuertes es crítica para que ocurra la conducta flexible dirigida a metas La lesión frontal puede incapacitar a una persona para actuar de manera independiente de las pulsiones y de los estímulos externos 157 Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Ø Ø Problemas: Respuestas impulsivas; dependencia del estímulo (sobre responder a los estímulos o responder de manera refleja: conductas de utilización o de imitación) y perseveraciones (pegarse a un respuesta y no ser capaz de cambiar a un nuevo conjunto de respuestas) Corteza orbitofrontal: Se relaciona con la capacidad para controlar las tendencia de respuesta Persistencia en la tarea mantenimiento) Ø (conducta de La capacidad para mantenerse en una tarea hasta completarla es una FE básica que depende de la memoria de trabajo; se relaciona tambén con la inhibición de 158 Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Organización Ø Ø Ø (Organización de acciones y pensamientos) La corteza prefrontal está comprometida con el control de cómo se organiza la información y cómo se programa secuencialmente. Funciona para evitar responder a información no relevante retirándola de la MT. Convexidad dorsolateral Se relaciona con: Identificación de metas, planeación, sentido del tiempo Pensamiento generativo cognoscitivas) Ø (creatividad, fluidez y flexibilidad La habilidad para generar soluciones a un problema y de pensar de manera flexible es crítica en la solución de problemas 159 Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Ø Ø Ø La lesión frontal puede causar rigidez y estrechez de pensamiento; tales individuos tienen dificultad para entender puntos de vista diferentes a los propios. Una característica común del síndrome disejecutivo es la inacacidad para generar ideas nuevas Estas habilidades se relacionan con la región parasagital del LF Conciencia Ø (Monitoreo y modificación de nuestra propia conducta) La capacidad de analizar nuestras acciones y sentimientos y de incorporar la retroalimentación ambiental es básica para el funcionamiento exitoso 160 Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Ø Ø Depende del funcionamiento de regiones prefrontales y de su interacción con el lóbulo parietal derecho (Damasio, 1994) Se requiere de esta habilidad para detectar nuestros errores. La concienca de dificultades de memoria y atención son la base del desarrollo de estrategias compensatorias. 161 Iniciación y pulsión Inhibición de respuestas Mantenimiento Conciencia Pensamiento generativo Organización Modelo clínico de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) Procesos de atención MT Mem prospectiva Conciencia Funciones Ejecutivas Atención selectiva Atención dividida Alternancia de la atención Persistencia de la tarea Procesos de memoria Interdependencia de los procesos de memoria,de atención y de las FE (Sohlberg y Mateer, 2001) 163 Modelo de Barkley del TDAH 164 165