Evaluación Neuropsicológica Tractográfica

La evaluación neuropsicológica tractográfica (ENT) es un campo emergente que tiene como objetivo mejorar la práctica clínica y de investigación con base en la integración de conocimientos sobre neuropsicología, neuroimágenes, bioinformática, biofísica, y biomedicina. La ENT combina diferentes niveles, incluyendo genética, neuroquímica (hormonas, neurotransmisores), microestructura de la cognición (es decir, el estudio de las redes neurales mediante tractografía), morformetría cerebral, ontologías cognitivas (conceptos mentales y comportamentales), y andamiaje social.

Las imágenes por resonancia magnética con ponderación de difusión (DW-MRI) son una técnica que permite realizar tractografías de la sustancia blanca cerebral. De forma sencilla, la tractografía del cerebro completo muestra la red de las vías de información. Las ‘rutas’ están formadas por tractos, que conectan áreas lejanas para generar procesos cognitivos. Por ejemplo, el fascículo fronto-occipital inferior es una fibra de sustancia blanca que realiza un recorrido antero-posterior desde la corteza frontal-ejecutiva hasta las áreas viso-occipitales. Se ha encontrado que este fascículo es crucial para la lectura, la abstracción semántica, y el appraisal.

“ExploreDTI”, desarrollado por Alexander Leemans, es un toolbox gráfico que se utiliza para procesar, analizar, y visualizar la compleja información derivada de la adquisición de datos de DW-MRI. Una de sus aplicaciones consiste en obtener estadísticos descriptivos, grupales e individuales, acerca del grado de conectividad cerebral. Estas medidas, como la anisotropía fraccional y la difusión media, son consideradas biomarcadores en trastornos neurológicos.

La complejidad de los datos de tractografía se corresponden a un sistema complejo: el objeto cerebromental, que reclama una nueva ontología, o ingeniería del conocimiento. La microestructura de la cognición interactúa con otros niveles de análisis, por lo que una nueva ontología necesitará nuevas metáforas. Por ejemplo, la metáfora de la receta, siguiendo los primitivos psicológicos de Lisa Feldman Barret, afirma que los ingredientes que un proceso cognitivo y afectivo son implementados en el algoritmo comportamental. El timing y la carga de las capacidades cognitivas, implementadas en línea, siguen un algoritmo observado en un espacio estructurado, para obtener muestreos comportamentales (por ejemplo, una tarea neuropsicológica), descriptos mediante términos mentales ‘acordados’. La ENT divide el comportamiento (mental, conductual) en unidades cognitivas mínimas. Pero no hay nada que la mente pueda hacer y el cerebro no. Por lo tanto, la ENT está dentro de las ciencias de la complejidad, esperando por modelos de mejor ajuste y desarrollos tecnológicos que permitan datos de neuroimágenes más directas, y lenguajes de estructura genética.

En nuestra línea de trabajo, “CogTract” (Cognición con Tractos), utilizamos una herramienta específica de ExploreDTI para relacionar medidas de difusión en cada posición a lo largo de la trayectoria de las fibras de sustancia blanca con índices cognitivos y afectivos (por ejemplo, aquellos obtenidos mediante tareas comportamentales y computarizadas). El objetivo principal es desarrollar una evaluación neuropsicológica basada en tractografía, que pueda mejorar los tratamientos cognitivos y rehabilitaciones. En este contexto, también evaluamos las condiciones cerebrales estructurales pre- y postquirúrgicas, investigando el trade-off entre resección necesaria de tejido, y preservación de la calidad de procesamiento de la información.