La pérdida o el deterioro de la capacidad de hablar es una de las complicaciones más temidas del accidente cerebrovascular, una que enfrenta aproximadamente el 20% de los pacientes con accidente cerebrovascular. El lenguaje, como una de las funciones más complejas del cerebro, no está sentado en un soloregión cerebral pero involucra conexiones entre muchas regiones.
En un artículo publicado en la edición del 22 de junio de 2016 de la Revista de Neurociencia , investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur MUSC y la Universidad de Carolina del Sur USC informan que el mapeo de todas las conexiones de la sustancia blanca del cerebro después del accidente cerebrovascular, además de obtener imágenes de las áreas de daño del tejido cortical, podría predecir mejorqué pacientes tendrán déficit de lenguaje y qué tan graves serán esos déficits. La totalidad de las conexiones del cerebro se conoce como el conectoma.
"La obtención de imágenes del conectoma de pacientes después de un accidente cerebrovascular permite la identificación de firmas individuales de la organización del cerebro que se pueden usar para predecir la naturaleza y la gravedad de los déficits del lenguaje y un día se podrían usar para guiar la terapia", dijo el neurólogo del MUSC Health Leonardo Bonilha MD, Ph.D., autor principal en el Revista de Neurociencia artículo, cuyo laboratorio se enfoca en la formación de imágenes de conectoma, particularmente en lo que se refiere a la pérdida del lenguaje después del accidente cerebrovascular. Grigori Yourganov, Ph.D., es el primer autor del artículo. Julius Fridriksson, Ph.D., Chris Rorden, Ph.D., y Ezequiel Gleichgerrcht, Ph.D, investigadores de afasia en la USC que recientemente recibieron fondos de NIH para establecer un Centro para el Estudio de la Recuperación de Afasia y que son colaboradores desde hace mucho tiempo del laboratorio Bonilha, también son autores del artículo.
Este estudio es uno de los primeros en utilizar imágenes de conectoma de todo el cerebro para examinar cómo las interrupciones en la conectividad de la materia blanca después del accidente cerebrovascular afectan las habilidades del lenguaje. Los tractos de fibra de la materia blanca son los cables aislados que conectan un área del cerebro a otras.la materia lleva el nombre de las vainas de mielina aislamiento que cubren los muchos axones cables que forman los tractos de fibra.
"Si tiene dos áreas del cerebro y ambas tienen que trabajar juntas para llevar a cabo una función y la lesión por accidente cerebrovascular elimina los axones que conectan esas áreas del cerebro: las dos áreas están intactas pero la comunicación entre ellas se interrumpey entonces hay disfunción ", dijo Yourganov.
Actualmente, la resonancia magnética estructural MRI se usa después del accidente cerebrovascular para evaluar las lesiones en el tejido cortical, la materia gris del cerebro. Sin embargo, la extensión del daño cortical a menudo no se correlaciona con la gravedad de los déficits del lenguaje.
"Los pacientes con accidente cerebrovascular a veces tienen discapacidades significativas más allá de la cantidad de daño cortical", dijo Bonilha. "También es difícil predecir qué tan bien se recuperará un paciente basándose solo en la lesión cortical".
¿Podría la imagenología basada en el conectoma ser un complemento útil para evaluar el daño a las conexiones del cerebro después del accidente cerebrovascular y para guiar la terapia de rehabilitación?
El estudio dirigido por Bonilha dio un primer paso importante para responder estas preguntas. El estudio, que inscribió a 90 pacientes en MUSC y USC con afasia debido a un solo accidente cerebrovascular que ocurrió no menos de seis meses antes, evaluó cuatro áreas relacionadas con el habla /lenguaje utilizando la batería de afasia occidental fluidez del habla, comprensión auditiva, repetición del habla y nomenclatura oral, así como un puntaje resumido de afasia general. Dentro de los dos días posteriores a la evaluación del comportamiento, cada uno de los pacientes se sometió a estudios de imágenes, ambos T1- y MRI ponderada en T2, típicamente utilizada después del accidente cerebrovascular para mapear el daño cortical, y la imagen de difusión, utilizada para el mapeo de conectoma.
Luego, el equipo utilizó un tipo de algoritmo de aprendizaje automático, compatible con la regresión vectorial SVR, para analizar los resultados de las imágenes y hacer predicciones sobre los déficits del lenguaje de cada paciente. En esencia, se creó un algoritmo que podría derivar el puntaje WAB deya sea una característica relevante para obtener imágenes del daño de la materia gris por resonancia magnética estructural o una característica relevante para obtener imágenes de conectoma de los tractos de fibra de materia blanca del cerebro. El equipo utilizó 89 de los 90 pacientes como conjuntos de entrenamiento para SVR y luego utilizó el algoritmo para predecir el lenguajedefecto / preservación en el paciente 90. Esto se realizó para cada uno de los 90 pacientes y, en cada paciente, para ambas características identificadas mediante resonancia magnética estructural e imágenes de conectoma.
La precisión de la predicción del algoritmo de la puntuación WAB para cada paciente se evaluó comparándola con la puntuación WAB determinada mediante pruebas de comportamiento. El análisis basado en Connectome fue tan preciso como el mapeo de lesiones corticales para predecir las puntuaciones WAB. De hecho, fuemejor para predecir los puntajes de comprensión auditiva que la imagenología basada en lesiones usando resonancia magnética estructural y solo un poco menos preciso para predecir la fluidez del habla, la repetición del habla y los puntajes de nombres.
El estudio demuestra que el daño a los tractos de fibra de materia blanca que conectan las regiones del cerebro juega un papel más allá del daño cortical en el deterioro del lenguaje después del accidente cerebrovascular. Además, este estudio también revela que las conexiones en la región parietal del cerebro son particularmente importantes para la función del lenguaje,especialmente fluidez. Es menos probable que esta región sufra daños después de un accidente cerebrovascular, incluso en pacientes que experimentan afasia, lo que sugiere que el daño o la preservación de las conexiones cerebrales en esta región podrían desempeñar un papel clave para determinar quién experimentará afasia y quién tendrá la mejorposibilidades de recuperación. La integridad de estas conexiones no se pudo mapear con resonancia magnética estructural convencional, pero ahora se puede evaluar a través del análisis basado en el conectoma.
Los resultados del estudio también sugieren que el análisis basado en el conectoma podría usarse para informar un enfoque más individualizado para el cuidado del accidente cerebrovascular. Debido a que los algoritmos desarrollados usando estos pacientes del estudio como conjunto de entrenamiento son generalizables a una población más amplia de accidentes cerebrovasculares, el análisis basado en el conectoma podríaalgún día se utilizará para identificar las características distintivas del accidente cerebrovascular de cada paciente, qué conexiones se han perdido y cuáles se han conservado, y luego el algoritmo podría usarse para predecir el tipo y la gravedad de la discapacidad del lenguaje y el potencial de recuperación.luego se utilizará para dirigir la terapia de rehabilitación para mejorar los resultados.
"Al mapear con mucha más precisión el patrón individual de conectividad estructural del cerebro en un sobreviviente de un accidente cerebrovascular, podemos determinar la integridad de las redes neuronales y comprender mejor lo que se lesionó y cómo se relaciona con las habilidades del lenguaje que se pierden", dijo Bonilha ".Esta es, en términos generales, una medida de la salud cerebral posterior al accidente cerebrovascular. Es el patrón de firma individual que también podría usarse para informar sobre el potencial personalizado de recuperación con terapia y guiar los tratamientos para centrarse en los componentes deficientes de la red ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Medicina de Carolina del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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