La estimación de redes de conectividad cerebral mediante señal fMRI para la caracterización del envejecimiento sano y patológico (deterioro cognitivo leve)

Los datos obtenidos a partir de senal fMRI son cada vez mas utilizados en diferentes disciplinas, entre las cuales se encuentra la psicologia. El hecho de tratarse de una herramienta no invasiva que proporciona informacion de las caracteristicas del cerebro y su actividad hacen de estas imagenes un complemento muy valioso tanto en la practica profesional como en la investigacion de diferentes ambitos cientificos. Sin embargo, su analisis resulta ciertamente mas complejo de lo que podria parecer. La eleccion de las tecnicas empleadas puede variar notablemente entre estudios y acaban dependiendo de los recursos de cada equipo, y pueden ir desde el uso de correlaciones hasta la aplicacion de modelos de ecuaciones estructurales, entre otros. Asi pues, utilizar esta herramienta requiere de equipos multidisciplinares que puedan hacer frente a todo lo que supone el analisis de este tipo de informacion. Los estudios con senal fMRI pueden realizarse en un amplio abanico de poblaciones diferentes, desde participantes sanos hasta participantes con diferentes patologias, tanto fisicas como psicologicas. Una de estas poblaciones es la que engloba la tercera edad: participantes mayores que pueden sufrir algun tipo de deterioro de diferente gravedad, mientras que otros se encuentran cognitivamente preservados. Entre los participantes con deterioro cognitivo encontramos una categoria diagnostica de interes creciente: el deterioro cognitivo leve. Las personas con este diagnostico realizan sus actividades de la vida diaria casi con total independencia, aunque empiezan a presentar un deterioro relativamente reconocible. La mayoria de estas personas sufren de deterioro en la memoria, aunque en algunos casos tambien se ven afectadas otras capacidades como el lenguaje. Se suele definir como un paso entre el envejecimiento normal y la demencia, aunque algunas de estas personas mantienen el diagnostico durante muchos anos y no llegan a aumentar su deterioro. Asi pues, la investigacion en esta tematica es cada vez mas necesaria para entender tanto las caracteristicas de esta patologia como su diferenciacion de la poblacion sana del mismo rango de edad. La presente tesis doctoral tiene como objetivo estudiar la conectividad cerebral a traves de fMRI en personas con deterioro cognitivo leve, asi como personas con las capacidades cognitivas preservadas. Para ello sera necesario identificar las tecnicas de analisis mas utilizadas para estos datos en la actualidad, estudiar la conectividad funcional en envejecimiento sano y tambien en envejecimiento con deterioro, procurando proporcionar herramientas que solventen las problematicas estadisticas mas habituales en este ambito. A su vez, todas estas aproximaciones se haran desde un paradigma lo mas comprensible posible para todo tipo de profesionales, puesto que en los ambitos mas aplicados acostumbra a ser un tema de dificil comprension. Se han desarrollado tres estudios para alcanzar los objetivos propuestos. El Estudio 1 consta de una revision bibliografica de la literatura cientifica acerca del estudio del deterioro cognitivo leve a traves de fMRI. El Estudio 2 se centra en la descripcion de la conectividad funcional en envejecimiento sano para discernir sus principales caracteristicas de patrones de conectividad, asi como sus diferencias entre grupos de edades. Finalmente, el Estudio 3 compara los patrones de conectividad de 10 personas diagnosticadas de MCI con 10 participantes sanos apareados en sexo, edad y grado de escolaridad. En relacion directa con los objetivos de la presente tesis, asi como con los resultados obtenidos en los tres estudios llevados a cabo, se han podido extraer tres conclusiones principales. En primer lugar, quedo verificada la amplia variedad de aproximaciones estadisticas que se emplean actualmente para el estudio de la patologia MCI a traves de datos fMRI. Los objetivos de las investigaciones consultadas seguian lineas comunes o similares, aunque los resultados clinicos a los que se llegaba necesitan, en general, de mas estudios para profundizar en la tematica y poder generalizar los resultados obtenidos. Se ha constatado la necesidad de incluir los detalles relacionados con los analisis de conectividad funcional, puesto que en numerosos casos se ha echado de menos valiosa informacion para que puedan ser reproducidos o replicados. En segundo lugar, se ha verificado la existencia de cambios en los patrones de conectividad funcional en envejecimiento sano. El numero e intensidad de conexiones entre regiones disminuia de forma progresiva a medida que aumentaba la edad de los participantes, teniendo en cuenta que se trabajaba con los participantes clasificados en grupos de edad, mostrando el declive mas agudo en los participantes entre 75 y 79 anos. Sin embargo, los participantes a partir de 80 anos mostraron un pico mas elevado en este sentido, probablemente relacionado con mecanismos de compensacion. Por ultimo, el estudio de las diferencias en patrones de conectividad cerebral de los pacientes con MCI respecto a controles sanos permitio subrayar la existencia de dichas diversidades, aunque en muchos casos fueran relativamente sutiles. El aumento de la conectividad funcional que experimentan algunas regiones de los pacientes MCI quedo constatado, a la vez que la disminucion de la conectividad en otras. La clasificacion de las regiones cerebrales en clusteres permite ver diferencias en funcion del grupo, especialmente en relacion a las regiones de la DMN anterior. Por todo lo expuesto, sera importante profundizar en el estudio de los patrones de conectividad tanto en envejecimiento sano como patologico. Por un lado, es importante estudiar los grupos de edad entre 75 y 79 anos de participantes sanos, asi como a partir de 80 anos, para entender los mecanismos que producen las diferencias tan abruptas entre ellos. Por otro lado, se deberan investigar la distribucion de las regiones de la DMN anterior en pacientes MCI a partir del analisis de clusteres para confirmar su posible uso como biomarcador y facilitar asi el diagnostico de dicha patologia