La misma red cerebral independientemente de su causa

Localizan la red cerebral responsable de la tartamudez

Los circuitos neuronales causales de la taratmudez

Autor/a: Catherine Theys, Elina Jaakkola, Tracy R Melzer, Luc F De Nil, Frank H Guenther, et al.

Fuente: Brain, awae059, https://doi.org/10.1093/brain/awae059 Localization of stuttering based on causal brain lesions

Un grupo de investigación internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Turku y el Hospital Universitario de Turku en Finlandia ha logrado identificar el origen probable de la tartamudez en el cerebro.

Localización de la tartamudez basada en lesiones cerebrales causales

Resumen

La tartamudez afecta aproximadamente a 1 de cada 100 adultos y puede provocar importantes problemas de comunicación y ansiedad social. Ocurre con mayor frecuencia como un trastorno del desarrollo, pero también puede ser causado por un daño cerebral focal. Estos últimos casos pueden brindar una visión única de las regiones del cerebro que causan la tartamudez.

Aquí, investigamos el sustrato neuroanatómico de la tartamudez utilizando tres conjuntos de datos independientes: (i) informes de casos de la literatura publicada de tartamudez neurogénica adquirida después de un accidente cerebrovascular ( n = 20, 14 hombres/seis mujeres, 16 a 77 años); (ii) una cohorte de estudio clínico único con tartamudez neurogénica adquirida después de un accidente cerebrovascular ( n = 20, 13 hombres/siete mujeres, 45 a 87 años); y (iii) adultos con tartamudez persistente del desarrollo ( n = 20, 14 hombres/seis mujeres, 18 a 43 años). Utilizamos los dos primeros conjuntos de datos y el mapeo de la red de lesiones para probar si las lesiones que causan la tartamudez adquirida se asignan a una red cerebral común. Luego utilizamos el tercer conjunto de datos para probar si esta red basada en lesiones era relevante para la tartamudez del desarrollo.

En nuestro conjunto de datos de la literatura, encontramos que las lesiones que causaban tartamudez ocurrían en múltiples regiones cerebrales heterogéneas, pero todas estas ubicaciones de lesiones estaban conectadas funcionalmente a una red común centrada alrededor del putamen izquierdo, incluido el claustro, el área de transición amígdaloestriatal y otras áreas adyacentes. Se demostró que este hallazgo es específico para la tartamudez (P FWE <0,05) y reproducible en nuestra cohorte clínica independiente de pacientes con tartamudez inducida por un accidente cerebrovascular ( P FWE <0,05), lo que da como resultado una red común de tartamudez adquirida en ambos conjuntos de datos de accidentes cerebrovasculares. Dentro de la red común de tartamudez adquirida, encontramos una asociación significativa entre el volumen de materia gris y el impacto de la tartamudez en adultos con tartamudez persistente en el desarrollo en el putamen posteroventral izquierdo, que se extiende hacia el claustro adyacente y el área de transición amígdaloestriatal ( P FWE <0,05).

Concluimos que las lesiones que causan la tartamudez neurogénica adquirida se asignan a una red cerebral común, centrada en el putamen izquierdo, el claustro y el área de transición amígdaloestriatal. La asociación de esta red basada en lesiones con la gravedad de los síntomas en la tartamudez del desarrollo sugiere una neuroanatomía compartida entre etiologías.


Figura:
Rojo: los nodos centrales de la red cerebral identificados en función de las lesiones de accidente cerebrovascular que causan tartamudez. Azul: cambios estructurales correlacionados con la gravedad de la tartamudez persistente del desarrollo. ASt = zona de transición amígdalostrital. Pu=Putamen. Cl=Claustro.


Comentarios

La tartamudez es un trastorno del ritmo del habla caracterizado por repeticiones, prolongaciones o pausas involuntarias que impiden la producción típica del habla. Aproximadamente entre el 5% y el 10% de los niños pequeños tartamudean y se estima que el 1% continúa tartamudeando hasta la edad adulta. Una tartamudez grave puede tener un profundo impacto negativo en la vida del individuo afectado.

"Antes la tartamudez se consideraba un trastorno psicológico. Sin embargo, gracias a más investigaciones, ahora se entiende que se trata de un trastorno cerebral relacionado con la regulación de la producción del habla", afirma el profesor de Neurología Juho Joutsa de la Universidad de Turku.

La tartamudez también puede ser adquirida como resultado de ciertas enfermedades neurológicas, como la enfermedad de Parkinson o un derrame cerebral. Sin embargo, los mecanismos neurobiológicos de la tartamudez aún no se comprenden completamente y sigue siendo incierto dónde se origina en el cerebro. Los resultados de los estudios de imágenes cerebrales son en parte contradictorios y resulta complicado determinar qué cambios son la causa fundamental de la tartamudez y cuáles son meros fenómenos asociados.

Tartamudez localizada en la misma red cerebral independientemente de su causa

Investigadores de Finlandia, Nueva Zelanda, Estados Unidos y Canadá desarrollaron un nuevo diseño de investigación que podría ofrecer una solución a este problema. El estudio incluyó a personas que habían sufrido un derrame cerebral, algunos de los cuales desarrollaron tartamudez inmediatamente después. Los investigadores descubrieron que, aunque los accidentes cerebrovasculares estaban ubicados en diferentes partes del cerebro, todos se localizaban en la misma red cerebral, a diferencia de los accidentes cerebrovasculares que no causaban tartamudez.

Además de las personas que habían sufrido un derrame cerebral, los investigadores utilizaron imágenes por resonancia magnética (MRI) para escanear los cerebros de 20 personas con tartamudez en el desarrollo. En estos individuos, la tartamudez se asoció con cambios estructurales en los nodos de la red cerebral originalmente identificados en relación con las lesiones causales del accidente cerebrovascular: cuanto mayores eran los cambios, más grave era la tartamudez. Este hallazgo sugiere que la tartamudez es causada por una red cerebral común, independientemente de la etiología (del desarrollo o neurológica).

Los nodos clave de la red identificados por los investigadores fueron el putamen, la amígdala y el claustro ubicados en lo profundo del cerebro, y las conexiones entre ellos.

"Estos hallazgos explican características bien conocidas de la tartamudez, como las dificultades motoras en la producción del habla y la variabilidad significativa en la gravedad de la tartamudez entre los estados emocionales. Como núcleos principales en el cerebro, el putamen regula la función motora y la amígdala regula las emociones. El claustrum, a su vez, actúa como nodo para varias redes cerebrales y transmite información entre ellas", explica Joutsa.

Los resultados del estudio proporcionan una visión única de la base neurobiológica de la tartamudez. Localizar la tartamudez en el cerebro abre nuevas posibilidades de tratamiento médico. Los investigadores esperan que en el futuro la tartamudez pueda tratarse eficazmente, por ejemplo, con estimulación cerebral dirigida específicamente a la red cerebral ahora identificada.


Discusión

Este estudio revela varios hallazgos importantes. Primero, aunque las lesiones que causan la tartamudez adquirida descritas en la literatura ocurrieron en lugares heterogéneos, estaban conectadas a una red cerebral común, centrada alrededor del putamen. En segundo lugar, esta red de tartamudez fue reproducible en una cohorte clínica independiente con tartamudez inducida por lesiones y demostró ser específica de la tartamudez frente a otros cambios en la comunicación después de un accidente cerebrovascular. Finalmente, en adultos con tartamudez persistente en el desarrollo, los volúmenes de materia gris dentro de la red de conectividad de tartamudez neurogénica común identificada se asociaron con el impacto de la tartamudez, lo que confirma la participación del putamen posteroventral, el claustro posteroventral y el área de transición amígdalosestriatal en el hemisferio izquierdo en la tartamudez del desarrollo.


Conclusiones

Las ubicaciones de las lesiones que causan la tartamudez neurogénica se asignan a una red cerebral común, que incluye áreas del cerebro que también demuestran relevancia para la tartamudez persistente del desarrollo, lo que sugiere un sustrato neuronal compartido entre etiologías. Los hallazgos se superpusieron en el putamen posteroventral del lado izquierdo, incluido el claustro ventral y el área de transición amígdaloestriatal. En conjunto, estos hallazgos neuroanatómicos proporcionan vínculos con las funciones cerebrales que respaldan las características de la tartamudez.

De las muchas explicaciones teóricas sobre la tartamudez propuestas anteriormente, nuestros datos respaldan un papel crucial de los ganglios basales. Es importante destacar que nuestros hallazgos proponen un circuito neuroanatómico específico y biológicamente plausible para la tartamudez centrado en la parte posteroventral del putamen izquierdo, que es responsable de la automatización y la sincronización interna para la secuenciación de movimientos motores complejos de los labios y otros articuladores. Los hallazgos adicionales que implican al claustro ventral y al área de transición amígdaloestriatal en la tartamudez proporcionan una nueva dirección importante para mapear la base neuronal de la tartamudez y garantizar que se puedan desarrollar los mejores enfoques de diagnóstico y tratamiento posibles.