TRASTORNO 2 Neuroimagen - Campus Panamericana · Ejemplo de paradigma Stroop emocional utilizado en RMf en pacientes con TBI Al paciente en el resonador se le da la siguiente orden

| 1

Experto enTRASTORNOBIPOLAR

MÓDULO 3 | Etiopatogenia y curso del trastorno bipolar

C. Vargas Upegui, C. López Jaramillo

2 Neuroimagen

INTRODUCCIÓN:NEUROIMÁGENESENTRASTORNOBIPOLAR

RESONANCIAMAGNÉTICAESTRUCTURAL

RESONANCIAMAGNÉTICAFUNCIONAL(RMF)

CONECTIVIDADANATÓMICA,FUNCIONALYEFECTIVA

CONECTIVIDADENREPOSO(RESTINGSTATENETWORK)

DIFUSIÓNPORRESONANCIAMAGNÉTICA(DIFFUSIONTENSORIMAGING,DTI)YTRACTOGRAFÍA

ESPECTROSCOPIAPORRESONANCIAMAGNÉTICA

CONCLUSIONES

CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN: NEUROIMÁGENES EN TRASTORNO BIPOLAR

Desde las primeras descripciones del trastorno bipolar (TB) hasta la fecha, muchas han sido las herramien-tas que se han utilizado para poder entender mejor la fisiopatología subyacente al trastorno.1 Dentro de ellas, las técnicas de neuroimagen han tratado de aportar datos y nuevos conceptos desde el punto de vista anatómico, y recientemente desde el punto de vista metabólico y funcional.2

En la clínica hay mucho contacto con las técnicas diagnósticas de tomografía computarizada (TC) y resonancia magnética (RM),3 pero en la investigación, aparte de los hallazgos estructurales, existen los estudios funcionales, que van más encaminados a buscar la conectividad entre las diferentes estructuras del cerebro4,5 a partir de RM funcional,4,6,7 difusión y tractografía (Difussion Tensor Imaging, DTI), y espec-troscopia con RM.8 De estas técnicas se hablará en este tema.

RESONANCIA MAGNÉTICA ESTRUCTURAL

Las técnicas de resonancia magnética utilizan un campo magnético constante y, a diferencia de la tomo-grafía cerebral, no tienen radiación ionizante.9 En esta técnica se obtienen imágenes en escala de grises a partir de las ondas que liberan los átomos10. Los niveles de radiofrecuencia que emiten estos átomos son diferentes dependiendo de los tejidos (hueso, sustancia gris, líquido cefalorraquídeo, sustancia blanca). De esta manera, es posible construir una imagen cerebral, identificar regiones específicas y obtener de ellas su tamaño y volumen, como se hace en el caso de la RM convencional o estructural.9

La aplicación de las técnicas de RM se ha convertido en una modalidad relevante en la investigación en psiquiatría, y dentro de ella para los trastornos psiquiátricos mayores como el TB y la esquizofrenia.3

Módulo 3. Etiopatogenia y curso del trastorno bipolar

Tema 2. Neuroimagen

©EDITORIALMÉDICAPANAMERICANA EXPERTOENTRASTORNOBIPOLAR | 2

• Los primeros relacionados con los datos estructurales; tamaño y volumen cerebral (volumetría);11,12

• Los segundos con la activación funcional de áreas específicas durante la realización de tareas cog-nitivas y en estado de reposo (también conocido en Inglés como RSN –resting state network–);13,14

• Los terceros con técnicas adicionales de espectroscopia y difusión.15,16

Se han realizado muchos estudios con RM estructural para evaluar el tamaño cerebral y la presencia de hiperintensidades en el TB, que son imágenes puntiformes visualizadas de un color «más blanco o bri-llante» en las imágenes de estructuras subcorticales (como por ejemplo, ganglios basales, sustancia blanca, tálamo, entre otros).3,15 En la tabla 3.2-1 se resumen los principales metaanálisis y un megaanálisis (estudio con muestras de pacientes de diferentes centros), en los cuales se observa cómo el principal resultado que se observa en los pacientes con trastorno bipolar es el aumento del tamaño de los ventrículos laterales cuando se comparan con sujetos sanos y con pacientes que tiene esquizofrenia, además de un incremento significativo en esas hiperintensidades.3,11,12,17-19

TABLA 3.2-1. Principales resultados estructurales (RM-TC) en TB vs. controles

Estudio (autor

principal)

Tipo de estudio (numero de

estudios)

Principales resultados TB vs. controles

Tamañoventrículos

lateralesHiperintensidades

Hiperintensidadesperiventriculares

Volumen sustancia gris

Kempton2008

Metaanálisis:(98) h h = hGlobal

(asociadoalitio)

Hallahan2010

Megaanálisis h(derecho)

hLóbulotemporalhPutamenderecho

hAmigdala(asociadoalitio)hHipocampo(asociadoalitio)

McDonald2004

Metaanálisis:(26)

h(derecho)

=

Selvaraj2012

Metaanálisis:(16)

iCPFventralderecha,ínsula,temporalyclaustrum

Arnone2009

Metaanálisis:(72) h

iGlobalyprefrontalhGlobopálido

Beyer2009

Metaanálisis:(27) h =

CPF:Cortezaprefrontal.

Según estos estudios, el tamaño de los ventrículos laterales de los pacientes con TB es un 14 a 17 % mayor al de los sujetos sanos,3,11 y con resultados más consistentes para el ventrículo lateral derecho.3,11,18,19 Con respecto a las hiperintensidades, los metaanálisis muestran que es 2,5 veces más frecuente encon-trarlas en el TB que en los controles, y que no existe un incremento específico de las hiperintensidades periventriculares, como sí ocurre en otros trastornos neurológicos y metabólicos.3,17 Aún no es claro cuál es el origen y el papel de las hiperintensidades en la fisiopatología del TB, ni cuál es su correlación exacta con el desempeño funcional o neurocognitivo, ya que no son hallazgos específicos de este trastorno, pues también han sido reportados en depresión mayor y esquizofrenia.17

Cuando se habla de tamaño y volumen de sustancia gris, los resultados son más contradictorios y poco consistentes.12,18 Algunos autores concluyen que existe disminución en el volumen cerebral total y en áreas como la corteza prefrontal (CPF) y el lóbulo temporal, pero otros reportan aumento de áreas como el putamen derecho y lóbulo temporal izquierdo.18,19


Tema 2. Neuroimagen


Los estudios con RM estructural no sólo han permitido identificar las principales diferencias en tamaño y volumen cerebral; con ellos también se ha podido evaluar el efecto de medicamentos como el litio en las estructuras cerebrales de los pacientes.20-22 Los metaanálisis han mostrado que el aumento en el volumen de la sustancia gris observado en TB se ha visto asociado de forma estadísticamente significativa con el uso del litio y, principalmente, en áreas como el hipocampo y la amígdala.18

Hay hallazgos estructurales en pacientes que reciben litio, donde se muestra un incremento del volumen cerebral de un 3 % (24 cm3) a las 4 semanas de ser utilizado,23 un aumento de la sustancia gris, cuando es comparado con sujetos controles y con otros medicamentos,24 y se evita la pérdida de volumen en el cíngulo anterior en pacientes que están tomando litio frente a pacientes con otros medicamentos.21 Este aumento de sustancia gris en cíngulo anterior derecho asociado a litio ya se ha reproducido en otros estudios.

El litio ha mostrado también un incremento del volumen bilateral en hipocampo y cabeza hipocam-pal en comparación con el ácido valproico y la lamotrigina. Nuestro grupo de investigación en pacientes eutímicos con TBI ha reproducido estos hallazgos a favor del litio25. Aún no está claro cuál es la relevancia del aumento del tamaño hipocampal en el tratamiento del TB; son pocos los estudios longitudinales dis-ponibles que han evaluado esta hipótesis causal y muchos los interrogantes sobre la correlación de este hallazgo con el desempeño cognitivo y funcional.20

Recientemente se ha propuesto una hipótesis, en la cual se cree que el hipocampo tiene funciones en la regulación afectiva, y que no sólo está relacionado con los procesos de memoria como tradicionalmente se ha pensado.26,27 Esta hipótesis es apoyada por los hallazgos histológicos que muestran cómo la cabeza hipocam-pal, al tener la mayor cantidad de proyecciones de neuronas hacia la CPF medial, podría tener una función no despreciable en el circuito frontolímbico.28 Este circuito se ha asociado con la regulación emocional y com-prende tanto corteza prefrontal como estructuras límbicas anteriores. Recientemente se demostró un mayor volumen global del hipocampo en pacientes medicados con litio, cuando fueron comparados con controles y familiares, y se propuso que el engrosamiento secundario al litio también era observado en los gemelos no enfermos de pacientes con TB, por lo que se propuso como un factor de protección frente a recurrencias.28

Otras áreas del complejo hipocampo/amígdala y de la ínsula, así como del giro poscentral, también muestran cambios con el litio y se correlacionan con el tiempo de uso. Utilizando neuroimágenes estruc-turales se han realizado estudios longitudinales para evaluar el efecto del litio en TB y se ha encontrado, en un seguimiento de dos a cuatro años, un aumento del volumen hipocampal de 4-5 %.20 Algunos estudios han mostrado que después de utilizar el litio durante cuatro semanas, es posible observar un aumento sig-nificativo de sustancia gris en CPF en quienes responden a este medicamento29 y con un efecto que persiste después de cuatro meses en comparación con otros estabilizadores como el ácido valproico.24 Todos estos hallazgos observados con estudios de neuroimagen han apoyado la hipótesis del efecto neuroprotector y neurotrópico del litio en el TB.21,23

RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL (RMF)

En el ámbito de la neuroimagen diagnóstica, la RM es un estudio común y conocido por los clínicos, pero los estudios funcionales como la resonancia magnética funcional (RMf), a pesar de no ser de gran utilidad en la clínica psiquiátrica, últimamente es una de las técnicas más utilizadas en la investigación, pues per-mite ver no sólo la estructura, sino también el funcionamiento.1,7,30

A diferencia de la RM estructural, en la RMf generalmente se utilizan tareas cognitivas que son llama-das paradigmas.7 Durante la resonancia, mientras el paciente está acostado, se le presentan en una pan-talla un conjunto de imágenes y de tareas que debe ir haciendo mientras está dentro del resonador. Estas tareas están correlacionadas con una función cognitiva tradicional, ya conocida (por ejemplo «memoria de trabajo») y con áreas cerebrales específicas, que normalmente se activarían durante la prueba.31,32 En la figura 3.2-1 se presenta una foto del resonador y la pantalla en la que se proyecta el paradigma o tarea cognitiva, y en la figura 3.2-2 un ejemplo de un paradigma, llamado «stroop emocional», utilizado con RMf en TB (véase explicación en la parte inferior de la figura).


Tema 2. Neuroimagen


Figura 3.2-1. Resonancia magnética funcional en paciente con TB.

Resonadorde3Tesla

Camilladeexamen

Proyeccióndeimagen

Cuartotécnico

Pantallaconparadigmacognitivo

Figura 3.2-2. Ejemplo de paradigma Stroop emocional utilizado en RMf en pacientes con TBI. RMf: Resonancia magnética funcional. TBI: Trastorno bipolar tipo 1.

EjemplodeparadigmaStroop emocionalutilizadoenRMfenpacientesconTBI

Alpacienteenelresonadorseledalasiguienteordenvisual

Enlapantallaapareceránunaspalabrasqueestánescritasendiferentescolores.

Sutareaconsisteenpresionar,lomásrápidoposible,enelartefactoquetieneensumanoderechaelbotóncorrespondientealcolorenqueaparecelapalabraleída,ydeacuerdoalaformaenquese

leexplicóantesdeentraralresonador.

Esteparadigmaactivaáreascomocortezaprefrontal,amígdala,cínguloanterioreínsula.

LahipótesisplanteaquesilospacientesconTBtienenalteracionesenelcontrolyprocesamientoemocional,laspalabrasdevalencianegativaopositivapuedeninterferirenlavelocidadycalidadde

larespuestaencompraciónconloscontroles.


Tema 2. Neuroimagen


En el estudio de RMf lo que se observan son los cambios de una señal llamada señal BOLD (blood oxygenation level dependent) o señal dependiente del nivel de oxigenación sanguínea. Cuando se le pre-senta a un individuo un paradigma o tarea cognitiva, existen algunas áreas encargadas de dicha función que se activarán más que otras.10 La utilización de un área cerebral específica, como la CPF y temporal durante un paradigma de memoria de trabajo,33 conlleva a un aumento del flujo sanguíneo en los grupos neuronales responsables de la acción y un incremento en los niveles de oxihemoglobina en la señal T2, lo que se leería finalmente como un aumento de la activación cerebral5 (Fig. 3.2-3). Estos resultados son expresados en términos de incremento (hiperactivación) o disminución en la activación (hipoactivación), dependiendo del comportamiento de la señal. Generalmente los estudios comparan esos patrones de activación cerebral entre grupos de pacientes con TB y controles sanos, buscando encontrar las diferen-cias estadísticamente significativas entre los grupos para poder comprender mejor la fisiopatología del trastorno.4,34-36

Figura 3.2-3. Efecto BOLD usado en la RMf.

Paradigmaneuropsicológico

Activacióndeltejidocerebral

ParadigmaStroopcolor

Cambioslocalesdelflujoenelcapilar

Vasodilataciónlocalconaumentodelflujoyvolumensanguíneo

Laentregadeoxígenoexcedelasnecesidadesmetabólicaslocales

h deoxigenaciónsanguíneah Oxihemoglobina:HbO2

i Hemoglobinadesoxigenada(Hb)

h SeñalBOLDenT2enelsitioactivado

Mayorhomogeneidadenelcampomagnéticolocal

hHbO2 iHb

En los episodios de manía se ha reportado un aumento de la actividad en la corteza cingulada ante-rodorsal y disminución en la corteza frontal,37 y en los episodios de depresión bipolar una disminución de la activación en la corteza prefrontal dorsolateral y dorsomedial en comparación de controles.38 Cuando se estudia la etapa de eutimia, dos de las funciones cognitivas más utilizadas para evaluar la activación cerebral son los paradigmas de memoria de trabajo y de función ejecutiva.31,32,34,39,40 Los resultados en memoria de trabajo han sido contradictorios y la tendencia es mostrar diferencias en la activación en CPF y parietal.41,42 Los principales resultados con RMf durante la etapa de eutimia se muestran en la tabla 3.2-2 (Fig. 3.2-4).


Tema 2. Neuroimagen


Las diferencias en los resultados de los estudios pueden ser explicadas por el pobre control de los fac-tores de confusión, como por ejemplo: las distintas técnicas utilizadas en los paradigmas, la heterogeneidad en los criterios de exclusión de pacientes, la variabilidad en el diagnóstico de eutimia, los medicamentos y la historia de consumo de psicoactivos.7,43 También estas inconsistencias podrían sugerir que las diferencias de activación de las áreas cerebrales no sean características de toda la población con TB, sino de algunos subgrupos o estadios, o que puedan estar explicadas por otros factores psicopatológicos hasta ahora no controlados, como la historia clínica de psicosis o la duración de la enfermedad.7

TABLA 3.2-2. Principales diferencias de activación en RMf durante la eutimia

Función cognitivaevaluada en eutimia

Ejemplo de paradigma

neuropsicológicoResultados en la activación cerebral

Memoriadetrabajon-backSternbergtask

•Diferenciasdeactivaciónencortezaprefrontal(CPF)(principalmentedorsolateraly orbitofrontal)y cortezaparietal.

FunciónejecutivaStroopemocional,numéricoy decolor

•HipoactivaciónenlaCPFventral,CPFdorsolateral,girofrontalinferior(AB47),temporalsuperior(AB38)Ymedio(AB20).

•Hiperactivaciónenhipocampoizquierdoy laamígdaladerecha.

FunciónejecutivaPruebago/nogo(acción/inhibición)

•Hipoactivaciónenlacortezafrontopolarizquierda(AB10)y enamígdaladorsalbilateral.

•Diferenciasenlaactivaciónencortezaprefrontal,orbitofrontal,hipocampo,cínguloizquierdoy amígdala(manía).

CPF:Cortezapreftontal,AB:ÁreadeBrodman.

Figura 3.2-4. Principales alteraciones funcionales en paradigmas tipo Stroop.

Frontal

Límbico

i Activaciónfrontal– CPFventral– CPFdorsolateral– Frontalinferior– Frontopolar

i Activacióntemporalsuperior

h Hipocampoh Amígdala

HallazgosdeRMfconpruebastipostroopafavordelahipótesis

corticolímbicaeneltrastornobipolar


Tema 2. Neuroimagen


CONECTIVIDAD ANATÓMICA, FUNCIONAL Y EFECTIVA

Desde hace varios años la investigación en neuroimágenes ha estado buscando otras formas de entender el funcionamiento cerebral más allá de las alteraciones estructurales y de los cambios específicos en la activa-ción de regiones.5 Ya se conoce que las funciones cerebrales no son secundarias a una zona específica, sino al resultado de la activación conjunta de varias regiones cerebrales.44 Este concepto ha llevado al estudio de lo que se conoce como redes de activación cerebral utilizando RMf, y en el TB la red corticolímbica y otras nuevas redes están siendo exploradas para entender su fisiopatología. La conectividad cerebral se define como una interconexión entre dos o más áreas del cerebro con un fin o una tarea específica y muestra que el cerebro funciona como una gran malla que está compuesta por varias redes de menor tamaño.45 Hasta la fecha se han definido tres formas principales de conectividad: anatómica, funcional y efectiva:5

1) La conectividad anatómica es evaluada principalmente por tractografía y RM por difusión (difus-sion tensor imaging, DTI) y básicamente busca las conexiones anatómicas entre dos áreas espe-cíficas, que están formadas por grupos de miles de axones.46

2) La conectividad funcional es una de las más estudiadas en TB y en ella se observan qué áreas tienen activación cerebral en un momento específico a pesar de estar distantes anatómicamente. Esta forma de conectividad permite establecer redes que se activan a la misma vez (Fig. 3.2-5); se pueden extraer estas redes, compararlas entre pacientes con TB y los sujetos controles, y estudiarlas tanto en los episodios afectivos como en la eutimia. Varios autores han reportado que existe alta correlación entre la conectividad anatómica y la conectividad funcional.47

3) Para poder estudiar qué área del cerebro activa a otra región, y cuál es el orden de activación en una red cerebral, se ha estudiado un tercer tipo de conectividad, que es la conectividad efec-tiva, en la cual se utilizan análisis estadísticos y matemáticos donde es posible saber la fuerza de conexión entre dos regiones.5 Los estudios con conectividad efectiva en TB aún son escasos, pero cada vez son más necesarios porque permitirán definir el funcionamiento interno de las redes cerebrales.

Figura 3.2-5. Tipos de conectividad cerebral estudiada en TB.

Tiposdeconectividadcerebralestudiadasentrastornobipolar

Conectividadanatómica

Tractografíaconresonanciamagnética

DifussionTensorImaging(DTI)

Mideladifusióndemoléculasdeaguaen

tejidoscerebral

Evalúalaactivacióndedosomásáreas

sincronizadastemporalmente

Establecelarelacióncausaldirectaentrelas

diferentesáreas

Resonanciamagnéticafuncional:1.Conparadigmas2.Enestadodereposo(RestingStateNetwork)

Conectividadfuncional

Conectividadefectiva


Tema 2. Neuroimagen


CONECTIVIDAD EN REPOSO (RESTING STATE NETWORK)

En la RMf, los investigadores observaron que existían unas ondas de actividad cerebral que se presenta-ban independientemente de la actividad que el paciente estuviera haciendo, incluso cuando la mente estaba «quieta» o en «reposo», muy similar a lo que ocurría con un electroencefalograma.5 Inicialmente fueron consideradas como un ruido sin relevancia, pero en los últimos años su interpretación ha cam-biado y varios estudios han mostrado que esas fluctuaciones en la señal del flujo sanguíneo no sólo tienen una organización intrínseca, sino que pueden representar redes de conectividad y estados funcio-nales cerebrales.48 Por esta razón, los nuevos estudios en TB han dirigido sus preguntas de investigación a las redes cerebrales en estado en reposo, para poder entender mejor funciones tan complejas como la regulación afectiva.49

Durante las evaluaciones de conectividad en estado en reposo (resting state network, RSN), la adquisición de imágenes se realiza después de darle la orden al paciente de «cerrar los ojos y no pen-sar en nada».14,50 Con este método de estudio, al menos ocho redes cerebrales se han reportado con consistencia y dentro de ellas se incluye la corticolímbica, implicada en la regulación afectiva, y la red neuronal por defecto o default mode network (DMN) reportadas en los estudios de pacientes con TB (Fig. 3.2-6).48

Figura 3.2-6. Redes de activación cerebral identificadas con RMf en estado de reposo.

Auditiva

Sensitivomotora

SalienceNetwork

Frontal

DefaultModeNetwork

Lateralderecha

Visualprimaria

Temporolímbica

A pesar de que los estudios de RSN pueden tener una ventaja, pues favorecen la exploración de indi-viduos con dificultades para seguir órdenes específicas, también tienen como limitación su utilidad en pacientes con manía o psicosis, en quienes el control de la actividad cognitiva o de la hiperactividad es más difícil de lograr.

Los métodos y resultados para evaluación de la conectividad en estado en reposo de los pacientes con TB son heterogéneos.14,49,50 En los estudios se muestran diferencias entre pacientes en manía, depresión y eutimia cuando son comparados con los controles, principalmente en los patrones de conectividad de la


Tema 2. Neuroimagen


CPF y el cíngulo anterior con áreas mesolímbicas como tálamo, amígdala e ínsula. En algunos estudios se ha mostrado incremento de la conectividad corticolímbica, mientras que en otros, disminución de ésta. La heterogeneidad de estos resultados posiblemente es el reflejo de las diferencias psicopatológicas, de la complejidad de las redes cerebrales y de la variabilidad en los métodos.14,49-53

Una forma de poder saber si las alteraciones en la conectividad funcional en estado en reposo de la red corticolímbica es un «estado» (característica que aparece sólo algunos momentos del trastorno) o un «rasgo» (característica que siempre está presente a pesar de la ausencia de síntomas), sería poder comparar pacientes eutímicos, sujetos controles y sujetos en episodios afectivos, pero son muy pocos los estudios que han hecho esta exploración durante la etapa de eutimia.54

Aún no hay claridad sobre cómo las variables clínicas pueden alterar la conectividad en estado de reposo.55,56 Un estudio reciente en pacientes eutímicos mostró que tener antecedente de psicosis en epi-sodios previos mostraba diferencias en la conectividad entre la CPF y la amígdala, con una conectividad aumentada para el área medial y disminuida para la región dorsolateral.54

Estos hallazgos han mostrado que el análisis de la conectividad cerebral en TB no sólo debe incluir la conectividad entre dos áreas (por ejemplo, amígdala con cíngulo anterior), sino también la conectividad interna en una misma región (por ejemplo, la conectividad intrarregional dentro de la corteza prefrontal).54 Esta última hipótesis de la conectividad intrarregional ya ha sido evaluada, y se ha encontrado, por ejem-plo, un patrón diferente de conectividad entre la CPF medial y las otras áreas de la CPF en los pacientes con TB. Los hallazgos de conectividad en reposo en TBI fueron resumidos en la revisión sistemática publicada recientemente por los autores de este capítulo y por el Dr. Vieta.57

En los últimos años cada vez hay más información sobre las redes en estado en reposo y, dentro de ellas, una de las más mencionadas es la default mode network o red neuronal por defecto, la cual consiste en un grupo de regiones que se activan preferentemente cuando el individuo se focaliza en pensamientos y tareas internas, y se inactivan con tareas externas de desempeño sensorial, motriz o cognitivo.58 Aún son necesarios más estudios con esta red, pero se sabe que puede ser relevante en el origen y experiencia de síntomas psicóticos,56 y compromete un conjunto de regiones de gran relevancia en la regulación de las emociones. Esta red incluye la CPF ventromedial y dorsal, cíngulo posterior, cíngulo ventral anterior, tem-poral lateral, hipocampo, y regiones medial, lateral e inferior del lóbulo parietal.49 Cuando se comparan los pacientes con TB frente a controles sanos, la extensión espacial de la DMN es diferente en los pacientes e incluye áreas como la corteza parietal, el giro fusiforme, la corteza de asociación auditiva y visual, y la corteza frontopolar izquierda.49,50 Un estudio reciente, aún no publicado y desarrollado por nuestro grupo, en pacientes con TB tipo I, eutímicos y con adecuado control farmacológico mostró dentro de la red DMN una mayor activación del cíngulo posterior y del hipocampo en los pacientes cuando fueron comparados con los sujetos sanos.

Es necesario que estudios posteriores puedan aclarar el efecto de la medicación psicotrópica sobre la conectividad en estado en reposo.59 Otro aspecto a tener en cuenta, es que cada vez es más urgente un consenso de estudio y de reporte de los resultados de RSN, ya que nuevas técnicas de análisis en TB se han reportado y poco se conoce de su interpretación y validez.48,60

DIFUSIÓN POR RESONANCIA MAGNÉTICA (DIFFUSION TENSOR IMAGING, DTI) Y TRACTOGRAFÍA

La difusión por RM o DTI, es un método nuevo que permite construir imágenes a partir del proceso de difusión de las moléculas de agua en los tejidos cerebrales. Esta difusión es diferente dependiendo de las regiones cerebrales; por ejemplo, es mucho más libre en los ventrículos que en los axones cubiertos de mielina.61 A partir de estas formas de difusión en cada tejido se puede hacer una reconstrucción tridimen-sional y con colores según la dirección de la difusión (tractografía) de cada tracto cerebral, permitiendo estudiar la conectividad anatómica del cerebro en general y de áreas específicas de interés en la fisiopato-logía de un trastorno62 (Fig. 3.2-7).


Tema 2. Neuroimagen


La técnica de DTI ha sido utilizada recientemente en TB con el fin de identificar alteraciones de conec-tividad anatómica e investigar los cambios en la sustancia blanca.62 Un metaanálisis de 2011 con 10 estu-dios que comparaban pacientes con TB frente a grupo control, identificó que la mayoría de los resultados mostraban alteraciones en el lóbulo derecho, con disminución de la restricción que los tejidos ponen al agua en una región cercana al giro parahipocampal y en otra cercana a la corteza subgenual y anterior.46 Esos puntos identificados están directamente relacionados con el procesamiento emocional y en ellos hay muchos cruces de varios tractos de sustancia blanca. Uno de los tractos más representativos que pudiera estar vinculado con la conexión entre la CPF y el lóbulo temporal es el fascículo arcuato. La propuesta es que, probablemente, los hallazgos de las dos regiones representen alteraciones en la conectividad anató-mica del TB y apoyen la hipótesis de disregulación entre áreas frontales y temporolímbicas46,16 (Fig. 3.2-8).

ESPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNÉTICA

A diferencia de la RM convencional, en la cual las moléculas de agua son la fuente de emisión de ondas, en la espectroscopia por RM se obtienen los datos a partir de los productos del metabolismo cerebral.16 Por este método se pueden conocer de forma no invasiva las concentraciones in vivo de varias moléculas como la creatina, colina, mioinositol o el lactato, y a partir de los resultados, es posible construir una gráfica de ondas que permita la comparación entre distintos grupos de individuos.63

Una de las moléculas más utilizadas para estudiar pacientes con TB frente a controles es el Nacetilaspartato (NAA), un marcador de viabilidad y función neuronal no encontrado en las células de la glía y que está disminuido en regiones con lesión o daño neuronal.8 Datos de un metaanálisis publicado en 2012 muestran que la disminución de NAA en TB es más fuerte en los ganglios basales, a diferencia de la esquizofrenia donde también se muestra una disminución de las concentraciones en el lóbulo frontal. También se ha encontrado disminución de colina y creatina en ganglios basales y lóbulo frontal en el TB.64

Figura 3.2-7. Difusión por resonancia magnética y tractogra-fía corticoespinal en pacientes de 37 años con trastorno bipo-lar tipo I. Grupo de Investigación en Psiquiatría GIPSI, Univer-sidad de Antioquía. Instituto de Alta Tecnología de Antioquía. IATM. 2013.

Figura 3.2-8. Difusión por resonancia magnética y tractogra-fía en cuerpo calloso en pacientes de 37 años con trastorno bipolar tipo I. Grupo de Investigación en Psiquiatría GIPSI, Universidad de Antioquía. Instituto de Alta Tecnología de An-tioquía. IATM. 2013.


Tema 2. Neuroimagen


Adicionalmente, por medio de esta técnica, se ha demostrado que los sujetos que reciben litio incre-mentan de forma significativa los niveles de NAA, en comparación con sujetos que han recibido ácido valproico y sujetos controles.65 Estos incrementos del marcador de viabilidad neuronal (NAA) se han observado en estudios longitudinales después de cuatro semanas de tratamiento y están relacionados con los posibles efectos neuroprotectores y neurotrópicos del litio reportados previamente.16 Esta técnica de espectroscopia es complementaria al resto de estudios imaginológicos, pues adiciona un perfil metabólico al análisis anatómico y funciona.8

1. Frey BN, Andreazza AC, Houenou J, et al. Biomarkers in bipolar disorder: a positional paper from the International Society for Bipolar Disorders Biomarkers Task Force. Aust N Z J Psychiatry. 2013; 47(4): 321-32.

2. Bearden CE, Woogen M, Glahn DC. Neurocognitive and neuroimaging predictors of clinical outcome in bipolar disorder. Curr Psychiatry Rep. 2010; 12(6): 499-504.

3. Kempton MJ, Geddes JR, Ettinger U, Williams SC, Grasby PM. Meta-analysis, database, and meta-regression of 98 structural imaging studies in bipolar disorder. Arch Gen Psychiatry. 2008; 65(9): 1017-32.

4. Malhi GS, Lagopoulos J, Sachdev P, Ivanovski B, Shnier R. An emotional Stroop functional MRI study of euthymic bipolar disorder. Bipolar Disord. 2005; 7 Suppl 5: 58-69.

5. van den Heuvel MP, Pol HEH. Exploración de la red cerebral: una revisión de la conectividad funcional en la RMf en estado de reposo. Psiq Biol. 2011; 18(1): 28-41.

6. Cerullo Ma, Adler CM, Delbello MP, Strakowski SM. The functional neuroanatomy of bipolar disorder. Int Rev Psychiatry. 2009; 21(4): 314-22.

7. Vargas Upegui C, Correa-Palacio A, López-jaramillo C, García J. Resonancia magnética funcional en pacientes adultos eutímicos con trastorno bipolar tipo I : una visión neuropsicológica y neurofuncional. Rev Colomb Psiquiatr. 2011; 40: 183-97.

8. Hajek T, Bauer M, Pfennig A. Large positive effect of lithium on prefrontal cortex N-acetylaspartate in patients with bipolar disorder: 2-centre study. J Psychiatry Neurosci. 2012; 37(3): 185-92.

9. Sadock B, Sadock V. En: Kaplan & Sadock. Sinopsis de Psiquiatría. 10ª ed; 2008. p. 227-67.10. Hillary FG, DeLuca J. Functional neuroimaging in clinical populations; 2007.11. Van Putten T, Crumpton E, Yale C. Drug refusal in schizophrenia and the wish to be crazy. Arch Gen Psychiatry.

1976; 33: 1443-6. 12. O´Neill O. Some limits of informed consent. J Med Ethics. 2003; 29: 4-7.13. Chai XJ, Whitfield-Gabrieli S, Shinn AK, et al. Abnormal medial prefrontal cortex resting-state connectivity in

bipolar disorder and schizophrenia. Neuropsychopharmacology. 2011; 36(10): 2009-17.14. Chepenik LG, Raffo M, Hampson M. Functional connectivity between ventral prefrontal cortex and amygdala at

low frequency in the resting state in bipolar disorder. Psychiatry Res. 2010; 182(3): 207-10.15. Brambilla P, Glahn DC, Balestrieri M, Soares JC. Magnetic resonance findings in bipolar disorder. Psychiatr Clin

North Am. 2005; 28: 443-67.16. Moore GJ, Bebchuk JM, Hasanat K, et al. Lithium increases N-acetyl-aspartate in the human brain: in vivo evidence

in support of bcl-2’s neurotrophic effects? Biol Psychiatry. 2000; 48(1): 1-8.17. Beyer JL, Young R, Kuchibhatl M, Krishnan KR. Hyperintense MRI lesions in bipolar disorder: A meta-analysis and

review. Int Rev Psychiatry. 2009; 21: 394-409.18. Hallahan B, Newell J, Soares JC. Structural magnetic resonance imaging in bipolar disorder: an international

collaborative mega-analysis of individual adult patient data. Biol Psychiatry. 2011; 69(4): 326-35.19. Welie S, Berghmans R. Inclusion of patients with severe mental illness in clinical trials: issues and recommendations

surrounding informed consent. CNS Drugs. 2006; 20: 67-83.20. Yucel K, McKinnon MC, Taylor VH. Bilateral hippocampal volume increases after long-term lithium treatment in

patients with bipolar disorder: a longitudinal MRI study. Psychopharmacology (Berl). 2007; 195(3): 357-67. 21. Kallert T. Coercion in psychiatry. Curr Opin Psychiatry. 2008; 21: 458-9.22. Association American Psychiatry. DSM-IV: Diagnostic and Statistical Manual of mental Disorders. Neuroscience

letters. 1994; 329.23. Moore GJ, Bebchuk JM, Wilds IB, Chen G. Lithium-induced increase in human brain grey matter Detection of rare

malignant cells and their apoptotic fragments in cerebrospinal fluid For personal use only . Not to be reproduced without permission of The Lancet. Lancet. 2000; 356: 1241-2.

BIBLIOGRAFÍA


Tema 2. Neuroimagen


24. Lyoo IK, Dager SR, Kim JE, et al. Lithium-induced gray matter volume increase as a neural correlate of treatment response in bipolar disorder: a longitudinal brain imaging study. Neuropsychopharmacology. 2010; 35(8): 1743-50.

25. López-Jaramillo C, Vargas C, Díaz-Zuluaga A, et al. Increased hippocampal, thalamus and amygdala volume in long-term lithium-treated bipolar I disorder patients compared with unmedicated patients and healthy subjects. Bipolar Disord. 2017; 19(1): 41-9.

26. Bearden CE, Thompson PM, Dutton RA, et al. Three-dimensional mapping of hippocampal anatomy in unmedicated and lithium-treated patients with bipolar disorder. Neuropsychopharmacology. 2008; 33(6): 1229-38.

27. McEvoy J, Apperson LJ, Appelbaum PS, et al. Insight in schizophrenia. Its relationship to acute psychopathology. J Nerv ment Dis. 1989; 177(1): 43-7.

28. van Erp TG, Thompson PM, Kieseppä T, et al. Hippocampal morphology in lithium and non-lithium-treated bipolar I disorder patients, non-bipolar co-twins, and control twins. Hum Brain Mapp. 2012; 33(3): 501-10.

29. Moore G, Cortese BM, Glitz DA, et al. A longitudinal study of the effects of lithium treatment on prefrontal and subgenual prefrontal gray matter volume in treatment-responsive bipolar disorder patients. J Clin Psychiatry. 2009; 70(5): 699-705.

30. Townsend JD, Torrisi SJ, Lieberman MD, Sugar CA, Bookheimer SY, Altshuler LL. Frontal-amygdala connectivity alterations during emotion downregulation in bipolar I disorder. Biol Psychiatry. 2013; 73(2): 127-35.

31. Townsend J, Bookheimer SY, Foland-Ross LC, Sugar CA, Altshuler LL. fMRI abnormalities in dorsolateral prefrontal cortex during a working memory task in manic, euthymic and depressed bipolar subjects. Psychiatry Res. 2010; 182(1): 22-9.

32. Kronhaus DM, Lawrence NS, Williams AM, et al. Stroop performance in bipolar disorder: further evidence for abnormalities in the ventral prefrontal cortex. Bipolar Disord. 2006; 8(1): 28-39.

33. López-jaramillo C, Correa-Palacio A, Delgado J, et al. Diferencias en la resonancia magnética funcional en pacientes con trastorno bipolar usando un paradigma de memoria de trabajo. Rev Colomb Psiquiatr. 2010; 39(3): 481-92.

34. Gruber O, Tost H, Henseler I, et al. Pathological amygdala activation during working memory performance: Evidence for a pathophysiological trait marker in bipolar affective disorder. Hum Brain Mapp. 2010; 31(1): 115-25.

35. Haldane M, Jogia J, Cobb A, Kozuch E, Kumari V, Frangou S. Changes in brain activation during working memory and facial recognition tasks in patients with bipolar disorder with Lamotrigine monotherapy. Eur Neuropsychopharmacol. 2008; 18(1): 48-54.

36. Kaladjian A, Jeanningros R, Azorin JM, Nazarian B, Roth M, Mazzola-Pomietto P. Reduced brain activation in euthymic bipolar patients during response inhibition: an event-related fMRI study. Psychiatry Res. 2009; 173(1): 45-51.

37. Pomarol-Clotet E, Moro N, Sarró S, et al. Failure of de-activation in the medial frontal cortex in mania: evidence for default mode network dysfunction in the disorder. World J Biol Psychiatry. 2012; 13(8): 616-26.

38. Strakowski SM, Adler CM, Almeida J, et al. The functional neuroanatomy of bipolar disorder: a consensus model. Bipolar Disord. 2012; 14(4): 313-25.

39. Lagopoulos J, Malhi GS. A functional magnetic resonance imaging study of emotional Stroop in euthymic bipolar disorder. Neuroreport. 2007; 18(15): 1583-7.

40. Roth RM, Koven NS, Randolph JJ, et al. Functional magnetic resonance imaging of executive control in bipolar disorder. Neuroreport. 2006; 17(11): 1085-9.

41. Lagopoulos J, Ivanovski B, Malhi GS. An event-related functional MRI study of working memory in euthymic bipolar disorder. J Psychiatry Neurosci. 2007; 32: 174-84.

42. Monks PJ, Thompson JM, Bullmore ET, et al. A functional MRI study of working memory task in euthymic bipolar disorder: evidence for task-specific dysfunction. Bipolar Disord. 2004; 6(6): 550-64.

43. Robinson JL, Monkul ES, Tordesillas-Gutiérrez D, Franklin C, et al. Fronto-limbic circuitry in euthymic bipolar disorder: evidence for prefrontal hyperactivation. Psychiatry Res. 2008; 164(2): 106-13.

44. Veer IM, Beckmann CF, van Tol MJ, et al. Whole brain resting-state analysis reveals decreased functional connectivity in major depression. Front Syst Neurosci. 2010; 4. pii: 41. doi: 10.3389/fnsys.2010.00041. eCollection 2010.

45. Proal E, Álvarez-segura M, Iglesia-vayá M. De Martí-bonmatí L, Castellanos FX. Actividad funcional cerebral en estado de reposo: redes en conexión. 2011; 52: 3-10.

46. Vederine FE, Wessa M, Leboyer M, Houenou J. A meta-analysis of whole-brain diffusion tensor imaging studies in bipolar disorder. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2011; 35: 1820-6.

47. Cabral J, Hugues E, Kringelbach ML, Deco G. Modeling the outcome of structural disconnection on resting-state functional connectivity. Neuroimage. 2012; 62: 1342-53.

48. Wang L, Hermens D, Hicki IB, Lagopoulos J. A systematic review of resting-state functional-MRI studies in major depression. J Affect Disord. 2012; 142: 6-12.

49. Liu CH, Ma X, Li F, Wang YJ, et al. Regional Homogeneity within the Default Mode Network in Bipolar Depression: A Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Study. PLoS One. 2012; 7(11): e48181.


Tema 2. Neuroimagen


50. Ongür D, Lundy M, Greenhouse I, et al. Default mode network abnormalities in bipolar disorder and schizophrenia. Psychiatry Res. 2010; 183(1): 59-68.

51. Meda S, Gill A, Stevens MC, et al. Differences in resting-state functional magnetic resonance imaging functional network connectivity between schizophrenia and psychotic bipolar probands and their unaffected first-degree relatives. Biol Psychiatry. 2012; 71(10): 881-9.

52. Liu CH, Ma X, Wu X, et al. Resting-state abnormal baseline brain activity in unipolar and bipolar depression. Neurosci Lett. 2012; 516(2): 202-6.

53. Anand A, Li Y, Wang Y, Low MJ, Dzemidzic M. Resting state corticolimbic connectivity abnormalities in unmedicated bipolar disorder and unipolar depression. Psychiatry Res. 2009; 171: 189-98.

54. Anticevic A, Brumbaugh MS, Winkler AM, et al. Global prefrontal and fronto-amygdala dysconnectivity in bipolar i disorder with psychosis history. Biol Psychiatry. 2013; 73(6): 565-73. doi:10.1016/j.biopsych.2012.07.031

55. Calhoun VD, Sui J, Kiehl K, Turner J, Allen E, Pearlson G. Exploring the psychosis functional connectome: aberrant intrinsic networks in schizophrenia and bipolar disorder. Front Psychiatry. 2012; 2: 75.

56. Northoff G, Qin P. How can the brain’s resting state activity generate hallucinations? A ‘resting state hypothesis’ of auditory verbal hallucinations. Schizophr Res. 2011; 127(1-3): 202-14.

57. Vargas C, López-Jaramillo C, Vieta E. A systematic literature review of resting state network--functional MRI in bipolar disorder. J Affect Disord. 2013; 150(3): 727-35.

58. Mingoia G, Wagner G, Langbein K, et al. Default mode network activity in schizophrenia studied at resting state using probabilistic ICA. Schizophr Res. 2012; 138(2-3): 143-9.

59. Posner J, Hellerstein DJ, Gat I, et al. Antidepressants normalize the default mode network in patients with dysthymia. JAMA Psychiatry. 2013; 70(4): 373-82. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2013.455.

60. Greicius MD. Resting-state functional connectivity MTI: principles and clinical applications in dementia. https://www.alz.washington.edu/NONMEMBER/FALL07/greicius.pdf

61. Houenou J, Wessa M, Douaud G, et al. Increased white matter connectivity in euthymic bipolar patients: diffusion tensor tractography between the subgenual cingulate and the amygdalo-hippocampal complex. Mol Psychiatry. 2007; 12(11): 1001-10.

62. Heng S, Song AW, Sim K. White matter abnormalities in bipolar disorder: insights from diffusion tensor imaging studies. J Neural Transm. 2010; 117: 639-54.

63. Brambilla P, Stanley JA, Nicoletti MA, et al. 1H magnetic resonance spectroscopy investigation of the dorsolateral prefrontal cortex in bipolar disorder patients. J Affect Disord. 2005; 86(1): 61-7.

64. Kraguljac NV, Reid M, White D, et al. Neurometabolites in schizophrenia and bipolar disorder - a systematic review and meta-analysis. Psychiatry Res. 2012; 203(2-3): 111-25.

65. Silverstone PH, Wu RH, O’Donnell T, Ulrich M, Asghar SJ, Hanstock CC. Chronic treatment with lithium, but not sodium valproate, increases cortical N-acetyl-aspartate concentrations in euthymic bipolar patients. Int Clin Psychopharmacol. 2003; 18(2): 73-9.

Documents

TRASTORNO 2 Neuroimagen - Campus Panamericana · Ejemplo de paradigma Stroop emocional utilizado en RMf en pacientes con TBI Al paciente en el resonador se le da la siguiente orden