Efectos de un entrenamiento cognitivo sobre los circuitos cerebrales en niños con trastorno por déficit de atención con hiperactividad a través de resonancia magnética funcional

Abstract

La rehabilitación cognitiva se aplica en el tratamiento del TDAH orientado a abordar la sintomatología cognitivo-motivacional. No hay, que nosotros sepamos, estudios con pacientes TDAH pediátricos dirigidos a investigar cambios conductuales ni cerebrales tras tratamiento de estimulación cognitiva.<br/>Objetivo: analizar los cambios de activación cerebral y de rendimiento conductual tras la aplicación de un entrenamiento cognitivo intensivo en tareas atencionales en una muestra de niños y adolescentes diagnosticados de TDAH subtipo combinado sin tratamiento farmacológico. Se aplicó un diseño longitudinal de estudio caso-control pre¬post-tratamiento en que se realizó un análisis funcional por fMRI de las áreas cerebrales que variaron su actividad mientras el sujeto realizaba una tarea de atención selectiva dentro del escáner, así como un análisis de los resultados en pruebas neuropsicológicas de atención (CPT y Stroop). El grupo caso recibió un tratamiento de estimulación cognitiva intensiva en procesos atencionales, mientras que el grupo control recibió un entrenamiento neutro. La muestra consistió en 22 sujetos, 13 en el grupo caso (11 niños y 3 niñas, edad: 10,92 ±2,43) y 9 en el grupo control (8 niños y 1 niña, edad: 11,22 ±3,11) para las pruebas neuropsicológicas y un total de 19 sujetos de la muestra inicial para las pruebas de neuroimagen, 10 sujetos para el grupo caso (8 niños y 2 niñas, edad 11,10 ± 1,56) y 9 en el grupo control (8 niños y 1 niña, edad 11,22 ± 3,11). Ambos grupos recibieron sesiones de entrenamiento de 45 minutos durante 10 días consecutivos. <br/>Resultados: en el grupo caso no se observaron diferencias en el rendimiento en las pruebas realizadas fuera del escáner pre y post entrenamiento cognitivo, pero tras recibir entrenamiento cognitivo se observó un decremento significativo en el número de respuestas incorrectas en la tarea de atención selectiva dentro del escáner (pre 5.46 ± 3.82; post 3.92 ± 3.21; T Wilcoxon = 0.04) y en el número de respuestas incorrectas debido a omisión (pre 1.08 ± 1.3; post 0.62 ± 1.12; T Wilcoxon = 0.014). En el grupo control, se observó una peor ejecución significativa post entrenamiento respecto a la ejecución pre entrenamiento en el test CPT (pre-training = 50.09 ± 14.77, post-training = 63.69 ± 19.06, T Wilcoxon = 0.036) pero el rendimiento en el test de Stroop no varió significativamente. En cuanto a la activación cerebral, en el grupo caso, se observó una reducción de actividad en el precuneus bilateral y en el córtex parietal superior derecho, y se incrementó selectivamente la activación neural del cerebelo posterior superior derecho, del vermis cerebeloso, del tegmento mesencefálico, la cabeza del núcleo caudado bilateral y el estriado ventral bilateral (núcleo accumbens). En el grupo control se observó un decremento en el lóbulo cerebelar posterior superior derecho. En cuanto a la correlación entre el rendimiento en la tarea intraescáner de atención selectiva y la actividad cerebral, en el grupo caso se halló una correlación positiva entre el número de errores de omisión y la actividad del precuneus derecho (tras entrenamiento cognitivo, a menor activación del precuneus, menor número de errores por omisión). Se halló una correlación negativa entre el número de respuestas incorrectas y la actividad en mesencéfalo, en el cerebelo posterior superior derecho, el estriado ventral izquierdo y la cabeza del núcleo caudado derecho (se incrementó la actividad en dichas áreas y decreció el número de respuestas incorrectas realizando la tarea de atención selectiva). <br/>Conclusión: Nuestro estudio ha podido confirmar la hipótesis inicial de que el entrenamiento cognitivo intensivo mejora la ejecución conductual en una tarea de atención selectiva y que potencia cambios en la activación cerebral en áreas críticas en la fisiopatología del TDAH.

In ADHD treatment, cognitive training is used for the management of cognitive and motivational symptoms. However, there are no studies known to us devoted to behavioral or neural changes in pediatric ADHD patients following a therapy based on the stimulation of cognitive functions.<br/>Goal: to assess changes in both brain activity and behavioral performance following intensive cognitive training in attentional tasks, in a sample of children and teens with ADHD (combined subtype) when off psychoactive medication. We used a case-control, longitudinal design with pre-post treatment outcome comparison. Cognitive training induced neural changes were estimated by measuring brain activity with functional magnetic resonance imaging (fMRI) while subjects were performing an attention selection task, and by assessment of subjects' performance in neuropsychological attention tests (Continuous Performance Test and Stroop Color and Word Test) Study participants initially included 13 subjects (11 boys and 3 girls, mean age 10.92 ±2.43) who received training in attentional tasks, and a control group of 9 participants (8 boys and 1 girl, mean age 11.22 ±3.11) who received a control training. All of them undertook testing of the neuropsychological test battery and posterior training (45 minutes per session on 10 consecutive days). 10 participants in the case group (8 boys and 2 girls, mean age 11.10 ± 1.56) and 9 in the control group (8 boys and 1 girl, mean age11.22 ± 3.11) undertook the scanning sessions. <br/>Results: In the case group, no differences in test performance pre and post cognitive training were observed outside the scanner. Behavioral data from the scanning showed an increased accuracy, with a significant reduction in the number of wrong answers to the selective attention task (pre 5.46 ± 3.82; post 3.92 ± 3.21; T Wilcoxon = 0.04) and in the number of wrong answers due to omission (pre 1.08 ± 1.3; post 0.62 ± 1.12; T Wilcoxon = 0.014). In the control group, CPT performance after training was significantly poorer. There were no significant differences in Stroop Task performance after training. In the analysis of the imaging results, the case group showed a decreased activity in the bilateral precuneus and the left superior parietal cortex, and a selective increase of the activation after training in the left superior posterior cerebellum, cerebellar vermis, mensencephallic tegment, head of the caudate nucleus bilaterally and bilateral ventral striatum (nucleus accumbens). A decrease in the activity of the left superior-posterior lobe of the cerebellum was observed in the control group. Concerning the correlation between performance in the intrascanner selective attention task and brain activity, we found a positive correlation in the case group between the number of omission errors and activity in the left precuneus (the less activity in the left precuneus, the less omission errors after cognitive training). A negative correlation was found between number of wrong answers and activity in the mesencephallus, right superior-posterior cerebellum, left ventral striatum and head of left caudate nucleus (the more activity in those areas, the less wrong answers to the selective attention task).<br/>Conclusion: The study's results confirm our initial hypothesis that intensive cognitive training improves behavioral performance in a selective attention task and promotes changes in brain activation in critical areas in ADHD physiopathology.