17.2. Neuroimatge en psicologia clínica

Joan Deus(1,2,3), Carles Soriano-Mas(1,4) i Jesús Pujol(1)
(
1)Unitat de Recerca en Ressonància Magnètica (RM) del CRC – Hospital del Mar, Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona

(2)Departament de Psicologia Clínica i de la Salut. Facultat de Psicologia. Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)

(3)Grup de Recerca Consolidat (SGR) 1450 de l’AGAUR de la Generalitat de Catalunya

(4)Grup de Recerca Clínica en Farmacologia Humana i Neurociències. Programa de Recerca en Neuropsicofarmacologia. Fundació IMIM, Barcelona


Les actuals tècniques de neuroimatge permeten, in vivo i de forma mínimament invasiva, explorar, avaluar i mesurar canvis en el volum, forma, funció i connectivitat funcional i estructural cerebral en diverses patologies mentals. Aquest fet ha suposat una veritable revolució per les neurociències. En les disciplines clíniques, com la psiquiatria i la psicologia clínica, però, el paper de les tècniques de neuroimatge en la pràctica diària és molt discret,  i la seva funció queda limitada al diagnòstic diferencial. És a dir, i específicament, a descartar causes orgàniques del trastorn mental en estudi que requereixi un altre tipus d’aproximació terapèutica. De totes maneres, són les disciplines clíniques en neurociències les que han mostrat un major interès en l’ús de les tècniques de neuroimatge per a propòsits de recerca en el context de l’estudi de la neurobiologia de les malalties mentals. És possible que en un futur proper les dades obtingudes mitjançant tècniques de neuroimatge puguin ajudar en l’aparició de noves eines diagnòstiques i de tractament, així com en l’avaluació de l’eficàcia terapèutica i en el coneixement del substrat neurobiològic i neuroanatomic dels diferents tractaments psicològics (Sava i Yurgelun-Todd, 2008).

17.2.1. Neuroimatge dels Trastorns Afectius
L’etiologia multifactorial dels trastorns afectius és àmpliament acceptada. A l’actualitat, però, es planteja que certes alteracions estructurals i funcionals de regions cerebrals específiques poden ser base de l’expressió simptomàtica dels trastorns afectius (Konarski et al., 2007). No obstant, tot i que s’han descrit moltes alteracions estructurals en els trastorns afectius, els resultats no són concloents. Les regions que més consistentment s’han mostrat afectades, i de predomini esquerra, són l’escorça órbitofrontal, la regió de la circumvolució cingulada anterior ubicada per sota del genoll del cos callós (subescorça subgenual), la cissura de Silvi, l’hipocamp i l’escorça parahipocampal i, en menor mesura, els nuclis neoestriats (Konarski et al., 2007; Yurgelun-Todd, Sava i Dahlgren, 2007).
Aquestes alteracions, es caracteritzen principalment per la disminució del volum de l’estructura en estudi i, amb especial interès, en l’hipocamp. Es sospita que el subtipus de depressió i la història en el tractament del pacient (temps de tractament i tipus de tractament farmacològic) poden jugar un important paper en aquestes alteracions (Hviid et al., 2010). De fet, la reducció del volum de l’escorça hipocampal s’ha relacionat amb una pitjor resposta al tractament farmacològic i amb un elevat nivell de resposta fisiològica al estrès que presenten aquests pacients. És ben sabut que l’alliberació de corticoides està incrementada en pacients depressius, especialment en la depressió melancòlica, i que aquests alts nivells de l’hormona de l’estrès afecten principalment a l’escorça hipocampal produint la seva atrofia, doncs aquesta estructura mostra una alta densitat de receptors pels glucocorticodes (Brown, 2009).
D’acord amb els resultats obtinguts en estudis de neuroimatge funcionals s’ha proposat que les alteracions funcionals en els trastorns afectius poden agrupar-se en alteracions dorsals i ventrals. Concretament, la depressió major sembla estar caracteritzada per una hipoactivació de les regions dorsals (escorça prefrontal dorsolateral) i acompanyada per una hiperactivació de les regions ventrals (escorça órbitofrontal, insula i estructures subcorticals com l’amígdala i l’hipocamp) i, especialment en l’hemisferi esquerre (Savitz i Drevets, 2009). Cal remarcar el paper que hi juga l’escorça subgenual en la mesura que se la considera una regió d’enllaç entre les regions dorsals i ventrals (Mayberg, 2003). Tanmateix, el seu nivell d’activació previ a l’inici d’un tractament farmacològic o psicològic sembla poder predir l’efectivitat a mig termini (Dougherty et al., 2003; Konarski et al., 2009). Els tractaments efectius per poder millorar l’estat d’ànim només han d’actuar sobre una de les dos desregulacions dels circuits cerebrals que presenten els pacients deprimits. Això és, bé augmentant l’hipoactivació dorsal bé disminuint l’hiperactivació ventral. Sembla ser, tot i que els resultats dels diferents estudis solen ser heterogenis, que la majoria dels tractaments farmacològics aconsegueixen millorar l’estat d’ànim disminuint l’hiperactivació ventral i les teràpies cognitives ho aconsegueixen normalitzen l’hipoactivació dorsal implicades en les tasques cognitives de funcions executives (Goldapple et al., 2004; Kennedy et al., 2007; Martínez-González i Piqueras-Rodriguez, 2010).

17.2.2. Neuroimatge dels Trastorns d’Ansietat
Potser, els trastorns d’ansietat han estat menys estudiats que altres psicopatologies. Però avui per avui dispossem d’una bona base de dades sobre la neurobiologia d’aquest tipus d’alteració psicopatològica. Així, mitjançant els estudis de neuroimatge funcional s’ha pogut verificar el paper de l’amígdala en la resposta d’ansietat constatant que les neurosis fòbiques mostren una hiperactivació de l’amígdala en presència d’estímuls que desencadenen les conductes fòbiques (Shin i Liberzon, 2010). Tal és així que en el trastorn d’estrès postraumàtic s’ha pogut demostrar l’existència d’una hiperresposta funcional de l’amígdala, que a més va acompanyada d’una reducció del volum d’aquesta mateixa estructura, i una disminució de la resposta de la part rostral de l’escorça cingulada anterior i de l’escorça prefrontal medial ventral adjacent (Rogers et al., 2009; Shin i Liberzon, 2010).
En la fòbia social, aquesta hiperactivació amigdalar és selectiva davant estímuls de tipus social, com les cares de persones que estàn expresant diferents emocions o en situacions a on el subjecte rep una crítica (Stein i Stein, 2008). De fet, es considera que l’ansietat social implica una combinació de la hipervigilancia i una conducta d’evitació de potencials senyals d’advertència davant l’interacció social com l’expressió facial de les emocions. Però, fins aleshores, no ha estat clar en quina mesura les àrees cerebrals de processament visual de cares amb una expressió emocional poden modular la reactivitat funcional de l’amígdala en subjectes socialment ansiosos. Un recent estudi portat a terme per Pujol et al. (2009) varen estudiar l’activació de l’amígdala, durant el processament visual de cares amb expressió emocional de felicitat i de por, controlant l’activació funcional de la circumvolució fusiforme (CFU) en 22 participants sans que mostraven un ampli marge no patològic en puntuacions d’ansietat social. Els resultats mostraren que només desprès de controlar el nivell d’activació funcional de la CFU es va poder establir una relació entre les puntuacions d’ansietat social i la resposta funcional de l’amígdala davant l’expressió emocional de por i felicitat, essent més marcada l’influencia de l’activació funcional de la CFU en la condició emocional de por. En conseqüència, l’activació de l’amígdala queda modulada per l’activació de la CFU en el context de situacions socials potencialment ansioses.

17.2.3. Neuroimatge del Trastorn Obsessivocompulsiu (TOC)
És un dels trastorns d’ansietat més estudiats amb tècniques de neuroimatge. Les actuals teories sobre el TOC es centren principalment en la disfunció d’alguns dels circuits órbitofronto-suborticals, per explicar les disfuncions psicopatològiques, i d’un circuit prefrontal dorsolateral i parietal per explicar les disfuncions cognitives. En relació al primer circuit, i específicament, es centren en la disfunció del circuit funcional constituït per l’escorça orbitofrontal, la circumvolució cingulada anterior i la part més ventral dels ganglis basals, incloent el nucli accumbens i la part ventral del neoestriat. En els estudis portats a terme amb tècniques de neuroimatge molecular durant el repòs, han mostrat una hiperactivació d’aquestes estructures. Es considera que aquesta hiperactivació seria la responsable de la necessitat que tenen els pacients amb TOC per iniciar les conductes de comprovació i els rituals, així como la seva incapacitat per finalitzar-les. Contràriament, els estudis amb Ressonància Magnètica Funcional (RMf) amb tasques cognitives i emocionals que impliquen la participació d’aquestes estructures s’ha observat un dèficit en la seva activació. Probablement és degut a que l’excés d’activitat en repòs no permet l’activació funcional adient quan realment es precisa per una execució adient (Menzies et al., 2008).
Un recent estudi en la neurobiologia del TOC, portat a terme per Harrison et al. (2009), han estudiat les possibles pertorbacions objectivades en la connectivitat funcional dels circuits neurals córtico-subcorticals implicats en la clínica psicopatològica d’aquests pacients. Per tal objectiu han utilitzat la RMf en situació de repòs (‘resting-state’) en una mostra de 21 pacients amb TOC (10 homes i 11 dones) i 21 participants controls sans equiparats per sexe, edat i quocient d’intel·ligència estimat. Els resultats mostren que els pacients amb TOC tenen una anormal i major connectivitat funcional de l’eix córtico-estriatal ventral que implica l’escorça órbitofrontal i les regions circumdants. A més, el grau de connectivitat funcional entre el nucli caudat ventral, el nucli accumbens i l’escorça órbitofrontal anterior va predir significativament la severitat global dels síntomes mesurats per l’escala de Yale-Brown. Finalment, i addicionalment, han constatat que els pacients amb TOC mostraren una connectivitat funcional reduïda del cos estriat dorsal, de l’escorça prefrontal dorsolateral i del estriat ventral amb l’àrea tegmental ventral del mesencèfal.

17.2.4. Neuroimatge de l’Esquizofrènia
L’esquizofrènia és potser la malaltia mental més greu i amb pitjor pronòstic, essent una de les primeres en ser estudiades amb les tècniques de neuroimatge. La primera alteració descrita amb neuroimatge estructural, replicat en nombroses estudis però no específica d’aquest trastorn mental, és un increment del volum del sistema ventricular i, específicament, dels ventricles laterals i el tercer ventricle. Aquesta alteració estructural s’ha relacionat amb l’existència de simptomatologia negativa i, per tant, amb un pitjor pronòstic. Dels quatre lòbuls cerebrals, sembla ser que són el temporal i el frontal els més afectats en aquest malalts. Són rellevants les reduccions del volum de l’hipocamp, parahipocamp, l’amígdala, del cingulat anterior i de l’escorça órbitofrontal totes elles estructures que formen part del sistema límbic i paralímbic, relacionats amb el processament de l’informació emocional, i la seva relació amb la simptomatologia positiva i el grau de deteriorament cognitiu. També s’ha descrit alteracions en les regions auditives primàries i del processament del llenguatge (circumvolució de Heschl i planum temporale, respectivament). Alguns autors han descrit que les alteracions del planum temporale en l’esquizofrènia podria consistir en una pèrdua de la normal asimetria d’aquesta regió, generalment més gran a l’hemisferi esquerra, o inclús un patró invertit. Aquestes alteracions en la asimetria cerebral podrien estar relacionades amb alteracions del neurodesenvolupament. Els estudis de neuroimatge funcional constaten reiteradament un patró de hipoperfussió de l’escorça prefrontal en situació de repòs i quan realitzen alguna tasca cognitiva, però també amb alteracions funcionals d’altres regions témporo-límbiques, del tàlem i del cerebel. Finalment, la presència d’al·lucinacions auditives s’han associat amb una hiperactivació de les regions temporals relacionades amb la percepció auditiva i del llenguatge (Foster, Usman, Stirewalt, Buckley, 2007; Hirayasu, 2007; Waddington, 2007; Keshavan, Tandon, Boutros, Nasrallah, 2008; Tabarés-Seisdedos et al., 2008; Gupta i Kulhara, 2010).

17.2.5. Neuroimatge dels Síndromes de Dolor Crònic: Fibromiàlgia
Els estudis de neuroimatge funcional han contribuït a definir el circuit neuronal implicat en la modulació, percepció i resposta de una experiència dolorosa en pacients amb dolor crònic tipus Fibromialgia (FM). L’experiència subjectiva del dolor, però, es modula per tres dimensions neurals de processament: la sensorial-discriminativa, la cognitiu-evaluativa i l’emocional-afectiva (Deus, 2009). Un estudi recent portat a terme per Pujol et al. (2009) ha demostrat que només en els pacients amb FM l’opercle-insular i la circumvolució cingulada anterior, estructures cerebrals implicades l’última dimensió, estan funcionalment activades el doble de temps de l’aplicació d’un estímul mecànic nociceptiu. El grau d’aquesta activació és relaciona amb l’estat emocional del pacient i el seu nivell de percepció subjectiva de dolor percebut.

Referències

  • Brown, E.S. (2009). Effects of glucocorticoids on mood, memory, and the hippocampus. Treatment and preventive therapy. Ann N Y Acad Sci, 1179, 41-55.
  • Deus, J. (2009). ¿Se puede ver el dolor? Reumatol Clin, 5, 228-232.
  • Dougherty, D.D., Weiss, A.P., Cosgrove, G.R., Alpert, N.M., Cassem, E.H., Nierenberg, A.A., et al. (2003). Cerebral metabolic correlates as potential predictors of response to anterior cingulotomy for treatment of major depression. J Neurosurg, 99, 1010-1017.
  • Foster, A., Usman, M., Stirewalt, E., i Buckley, P. (2007). Schizophrenia: from brain morphology to psychopathology. Curr Psychiatry Rep, 9, 337-42.
  • Goldapple, K., Segal, Z., Garson, C., Lau, M., Bieling, P., Kennedy, S., et al. (2004). Modulation of cortical-limbic pathways in major depression: treatment-specific effects of cognitive behaviour therapy. Arch Gen Psyahiatry, 61, 34-41.
  • Gupta, S., i Kulhara, P. (2010). What is schizophrenia: A neurodevelopmental or neurodegenerative disorder or a combination of both? A critical analysis. Indian J Psychiatry, 52, 21-7.
  • Harrison, B.J., Soriano-Mas, C., Pujol, J., Ortiz, H., López-Solà, M., Hernández-Ribas, R., et al. (2009). Altered corticostriatal functional connectivity in obsessive-compulsive disorder. Arch Gen Psychiatry, 66, 1189-1200.
  • Hirayasu, Y. (2007). Brain imaging in schizophrenia. Neuropathology, 27, 601-3.
  • Hviid, L.B., Ravnkilde, B., Ahdidan, J., Rosenberg, R., Stødkilde-Jørgensen, i H., Videbech, P. (2010). Hippocampal visuospatial function and volume in remitted depressed patients: An 8-year follow-up study. J Affect Disord. Epub ahead of print.
  • Kennedy, S.H.,  Konarski, JZ., Segal, Z.V., Lau, M.A., Bieling, P.J., McIntyre, R.S., et al. (2007). Differences in brain glucose metabolism between responders to CBT and venlafaxine in a 16-week randomized controlled trial. Am J Psychiatry, 164, 778-788.
  • Keshavan, M.S., Tandon, R., Boutros, N.N., i Nasrallah, H.A. (2008). Schizophrenia, “just the facts”: What we know in 2008. Part 3: Neurobiology. Schizophr Res, 106, 89-107.
  • Konarski, J.Z., Kennedy, S.H., Segal, Z.V., Lau, M.A., Bieling, P.J., McIntyre, R.S., et al. (2009). Predictors of nonresponse to cognitive behavioural therapy or venlafaxine using glucose metabolism in major depressive disorder. J Psychiatry Neurosci, 34, 175-180.
  • Konarski, J.Z., McIntyre, R.S., Soczynska, J.K., i Kennedy, S.H. (2007). Neuroimaging approaches in mood disorders: technique and clinical implications. Ann Clin Psychiatry, 19, 265-77.
  • Martínez-González, A.E., i Piqueras-Rodriguez, J.A. (2010). Eficacia de la terapia cognitivo-conductual en trastornos afectivos y de ansiedad mediante neuroimagen funcional. Rev Neurol, 50, 167-178.
  • Mayberg, H.S. (2003). Modulating dysfunctional limbic-cortical circuits in depression: towards development of brain-based algorithms for diagnosis and optimised treatment. Br Med Bull, 65, 193-207.
  • Menzies, L., Chamberlain, S.R., Laird, A.R., Thelen, S.M., Sahakian, B.J., i Bullmore, E.T. (2008). Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: The orbitofronto-striatal model revisited. Neurosci Biobehav Rev, 32, 525-49.
  • Pujol, J., Harrison, B.J., Ortiz, H., Deus, J., Soriano-Mas, C., López-Solà, M., et al. (2009). Influence of the fusiform gyrus on amygdala response to emotional faces in the non-clinical range of social anxiety. Psychol Med, 39, 1177-1187.
  • Pujol, J., López-Solà, M., Ortiz, H., Vilanova, J.C., Harrison, B.J., Yücel, M., et al. (2009). Mapping brain response to pain in fibromyalgia patients using temporal analysis of FMRI. PLoS One, 4, e5224.
  • Rogers, M.A., Yamasue, H., Abe, O., Yamada, H., Ohtani, T., Iwanami, A., et al. (2009). Smaller amygdala volume and reduced anterior cingulate gray matter density associated with history of post-traumatic stress disorder. Psychiatry Res, 174, 210-216.
  • Sava, S., i Yurgelun-Todd, D.A. (2008). Functional magnetic resonance in psychiatry. Top Magn Reson Imaging, 19, 71-79.
  • Savitz, J., i Drevets, W.C. (2009). Bipolar and major depressive disorder: Neuroimaging the developmental-degenerative divide. Neurosci Biobehav Rev, 33, 699-771.
  • Shin, L.M., i Liberzon, I. (2010). The neurocircuitry of fear, stress, and anxiety disorders. Neuropsychopharmacology, 35, 169-91.
  • Stein, M.B., i Stein, D.J. (2008). Social anxiety disorder. Lancet, 371, 1115-1125.
  • Tabarés-Seisdedos, R., Balanzá-Martínez, V., Sánchez-Moreno, J., Martinez-Aran, A., Salazar-Fraile, J., Selva-Vera, G., et al. (2008). Neurocognitive and clinical predictors of functional outcome in patients with schizophrenia and bipolar I disorder at one-year follow-up. J Affect Disord, 109, 286-99.
  • Waddington, J.L. (2007). Neuroimaging and other neurobiological indices in schizophrenia: relationship to measurement of functional outcome. Br J Psychiatry, Suppl.50, s52-7.
  • Yurgelun-Todd, D.A., Sava, S., i Dahlgren, M.K. (2007). Mood disorders. Neuroimaging Clin N Am, 17, 511-21.