Desarrollo de diseños selectivos y específicos de interocepción, memoria y cognición social en afecciones de salud cerebral - Legaz, Agustina Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas ([s. n.], 2024)
El procesamiento socio-contextual es un fenómeno clave para la comprensión integral de la salud cerebral y sus afecciones. El modelo de la red del contexto social (MRCS) brinda las bases para su estudio desde las neurociencias cognitivas. Este propone una red cerebral fronto-temporo-insular como sustento de la modulación socio-contextual sobre procesos alostático-interoceptivos, de memoria y de cognición social. Particularmente, existe evidencia indirecta de alteraciones en estos procesos en distintos modelos de afección de la salud cerebral: periféricos, como la hipertensión arterial (HA); y centrales por lesión neurodegenerativa (demencia frontotemporal variante conductual (DFTvc), enfermedad de Alzheimer (EA) y enfermedad de Parkinson (EP)). Un enfoque transdiagnóstico, multinivel, y sinérgico, empleando distintos métodos conductuales, electrocardiográficos, electroencefalográficos (EEG), de resonancia magnética estructural (RMN) y funcional (RMNf), permitirían el abordaje multidimensional del fenómeno. Sin embargo, hasta el momento el abordaje directo de la modulación socio-contextual ha sido limitado. No existen estudios que hayan estudiado directamente dicha modulación sobre la interacción neurovisceral interoceptiva desde un enfoque multinivel con medidas cardíacas y cerebrales, en modelos periféricos de salud cerebral. Además, la modulación socio-contextual en modelos centrales neurodegenerativos tampoco ha sido abordada de manera directa. No existen reportes de modulación socio-contextual sobre procesos de memoria/aprendizaje y cognición social. Tampoco existen estudios que hayan utilizado distintos modelos neurodegenerativos para estudiar este fenómeno sinérgico de forma transdiagnóstica – mucho menos combinando medidas cerebrales estructurales y funcionales. El objetivo de esta tesis fue evaluar de forma multidimensional el procesamiento socio-contextual en base al MRCS, y sus alteraciones en diversas afecciones de la salud cerebral, a través del diseño de tareas novedosas alostática-interoceptivas, de aprendizaje y de memoria de trabajo (social y no social). Para ello, en el primer estudio abordamos la modulación del contenido socio-contextual definido como estrés social y su impacto alostático-interoceptivo, en controles, y en un modelo de afección periférica (HA). Evaluamos dicha modulación en condiciones de reposo y de estrés social. Utilizamos una tarea ecológica validada, junto con medidas en curso cardiodinámicas y de EEG, y técnicas de RMN. Encontramos que, comparado a los controles, la HA presentó mayor variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) y modulación del potencial evocado cardíaco durante el período de reposo; menor diferencia de la VFC entre los períodos de reposo y de estrés social; y falta de modulación de la VFC durante estrés asociado a correlatos fronto-insulares ausentes. Los resultados sugieren un desbalance autonómico y alteraciones en la interacción corazón-cerebro en la HA. En el segundo estudio abordamos la modulación del contenido socio-contextual definido como refuerzo social y no social durante el aprendizaje asociativo, en controles, y en modelos de lesión neurodegenerativa (DFTvc, EA y EP). Adaptamos un paradigma conductual y utilizamos técnicas de EEG en curso y de RMN. En los controles, el refuerzo social facilitó el aprendizaje, indexado por un aumento de la negatividad frontal medial (NFM), y asociado a regiones temporo-parietales y fronto-límbicas. El aprendizaje por refuerzo no social se asoció a regiones temporales mediales/hipocampales. En contraste, el refuerzo social no facilitó el aprendizaje en la DFTvc, y se asoció a una interrupción selectiva de la modulación de NFM y a volumen cortical disminuido en regiones temporo-parietales. La EA presentó déficits de aprendizaje inespecíficos, y el aprendizaje por refuerzo social se asoció predominantemente a regiones fronto-límbicas. En la EP el refuerzo social tampoco facilitó el aprendizaje, pero presentó una modulación de NFM preservada y ausencia de correlatos estructurales. En conjunto, este estudio sugiere déficits sociales primarios en la DFTvc, alteraciones generalizadas de aprendizaje en la EA, y alteraciones menos marcadas en mecanismos de refuerzo y socio-contextuales en la EP. En el tercer estudio abordamos la modulación del contenido socio-contextual definido como carga de memoria de trabajo social y no social, en controles sanos, y en modelos de lesión neurodegenerativa (DFTvc, EA y EP). Validamos un paradigma conductual novedoso y utilizamos técnicas de EEG y de RMNf. Encontramos que en controles y todos los grupos juntos, aumentó la demanda de memoria de trabajo para estímulos sociales, y se asoció a oscilaciones theta fronto-cingulo-parietales y a la conectividad funcional de la red de saliencia; mientras que la memoria de trabajo para estímulos no sociales se asoció a oscilaciones theta frontales canónicas y a la anticorrelación entre la red ejecutiva y la red neuronal por defecto. En contraste, la DFTvc presentó déficits generalizados de memoria de trabajo asociados a oscilaciones theta en regiones posteriores, aunque la memoria de trabajo para estímulos sociales se asoció selectivamente a disrupciones en la red de saliencia. En la EA las alteraciones generalizadas de la memoria de trabajo se relacionaron con oscilaciones theta temporo-parietales y con la conectividad de la red ejecutiva. En la EP la preservación de la memoria de trabajo se asoció a correlatos cerebrales canónicos. En conjunto, este estudio revela mecanismos socio-contextuales alterados específicos en la DFTvc, más allá de los déficits de memoria de trabajo sui generis; alteraciones de dominio general en memoria de trabajo en la EA; y preservación de la memoria de trabajo y del procesamiento socio-contextual en la EP. Los tres estudios de esta tesis permiten extender el MRCS en personas sanas y en modelos de alteración periféricos y centrales de la salud cerebral. Específicamente, sugieren que la información socio-contextual modula diferencialmente la forma en que personas con salud cerebral preservada integran sus estados interoceptivos para regular la alostasis; asocian información objetivo y contextual durante el aprendizaje; y mantienen, manipulan y actualizan información para evaluar, predecir y ajustar su conducta a una situación. Además, confirman el rol de los nodos fronto-temporo-insulares del MRCS, y a la vez dan cuenta del rol clave de otras dos regiones en el procesamiento socio-contextual: la unión temporo-parietal y la corteza cingulada. Este MRCS actualizado permite integrar información crítica sobre la sintomatología y la fisiopatología de las afecciones de salud cerebral desde el enfoque de la codificación predictiva. Los hallazgos muestran que la modulación socio-contextual sobre la cognición se ve alterada diferencialmente entre cuadros de afección de salud cerebral periférico (HA) y centrales (DFTvc, EA y EP). El cuadro de afección periférica (HA), presenta alteraciones cardiovasculares que impactan en el procesamiento socio-contextual, a partir de la interrupción corazón-cerebro y la consecuente falta de integración de señales interoceptivas críticas. La DFTvc presenta alteraciones específicas y selectivas en el procesamiento socio-contextual, brindando un marco novedoso para desarrollos futuros de caracterización, diagnóstico y tratamiento. La EA presenta déficits en la actualización de modelos de predicción de dominio general, no específicas para el dominio social, con fallas en el procesamiento socio-contextual supeditadas a la severidad de la enfermedad. Finalmente, la EP presenta alteraciones (inconsistentes) de procesamiento socio-contextual posiblemente asociados desregulaciones en las conexiones fronto-estriadas ante la preservación cortical de los nodos del MRCS, parcialmente compensadas por medicación dopaminérgica. Los resultados de esta tesis presentan implicancias metodológicas, teóricas y clínicas. A nivel metodológico, esta tesis valida medidas y paradigmas que permiten estudiar la modulación socio-contextual y su impacto en la salud cerebral. A nivel teórico esta tesis extiende modelos teóricos ya existentes (modelo de codificación predictiva alostática-interoceptiva; MRCS) ofreciendo avances en el desarrollo de teorías sinérgicas para el entendimiento del procesamiento socio-contextual en la salud y enfermedad cerebral. A nivel clínico, esta tesis propone índices cardíacos y cerebrales que tienen implicancias para la caracterización, diagnóstico diferencial y posible tratamiento de afecciones de salud cerebral periféricas y centrales.