El cerebro oye el mundo de distintas maneras: identifican cinco perfiles sensoriales en niños autistas
Los investigadores han descubierto que las distintas particularidades de la percepción en niños autistas están relacionadas con diferencias en las conexiones funcionales entre regiones cerebrales. A partir del patrón de estas conexiones, un modelo informático pudo predecir el perfil sensorial de cada niño. El estudio se ha publicado en la revista Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging.
Según estimaciones de los investigadores, las particularidades del procesamiento sensorial se dan en el 87 % de las personas autistas. Los sonidos, la luz, los olores, los sabores y el contacto cotidianos pueden percibirse con una intensidad inusual o, por el contrario, pasar casi inadvertidos. Algunas personas buscan sensaciones intensas; otras intentan evitar los estímulos cotidianos. Esto influye en la manera en que una persona interactúa con su entorno y puede repercutir en su desarrollo y en su vida diaria.
Estas reacciones son individuales, pero los investigadores distinguen entre ellas combinaciones recurrentes —fenotipos sensoriales, es decir, grupos de características similares—. En un estudio amplio anterior se describieron cinco perfiles en niños y adolescentes autistas. El «sensorialmente adaptativo» presenta diferencias mínimas respecto a sus pares no autistas. Las «diferencias sensoriales generalizadas» implican una sensibilidad marcada en varias áreas sensoriales a la vez.
Los otros tres perfiles son más específicos. En uno predomina la sensibilidad selectiva a los sabores y los olores. En otro, el niño reacciona poco a lo que le rodea, pero busca activamente sensaciones intensas. El quinto combina dificultades de movimiento con un bajo nivel de energía física. Antes del nuevo estudio no estaba claro si estos grupos de comportamiento se correspondían con distintos patrones de interacción entre las regiones cerebrales.
El equipo, dirigido por el investigador de la Western University Matthew Kolisnyk y el autor sénior del estudio, Ryan Stevenson, comprobó si era posible reconocer los perfiles sensoriales a partir de las conexiones funcionales del cerebro. En el estudio participaron 146 niños y adolescentes autistas de entre 3 y 21 años. Sus padres o tutores rellenaron un cuestionario clínico estandarizado sobre las reacciones de los participantes a distintos estímulos sensoriales; a partir de las respuestas, los investigadores distribuyeron a los niños en cinco grupos.
A continuación, se realizó una resonancia magnética funcional (fMRI) a los participantes en estado de reposo. Este método registra los cambios en el nivel de oxígeno en la sangre y permite evaluar qué regiones cerebrales se activan de forma coordinada cuando una persona está tumbada tranquilamente y no realiza ninguna tarea. La actividad coordinada sirve como indicador de conectividad funcional: muestra cómo intercambian información las regiones del cerebro.
Los científicos dividieron la corteza cerebral en 200 áreas e incluyeron también en el análisis 32 regiones subcorticales, situadas en zonas más profundas del cerebro. Mediante la teoría de grafos —un enfoque matemático para estudiar redes—, evaluaron las conexiones entre las áreas y la eficiencia de la transmisión de información. En concreto, calcularon la centralidad de intermediación: si una región actúa como un nodo por el que pasan conexiones de largo alcance. El coeficiente de agrupamiento evaluó hasta qué punto están conectadas entre sí las «vecinas» más próximas de una región. Así obtuvieron cientos de indicadores de la red cerebral para cada participante.
Los datos se introdujeron en un algoritmo de aprendizaje automático para comprobar si podía distinguir los cinco perfiles. En total, se compararon diez pares posibles de grupos. Según los indicadores de conectividad, el modelo logró diferenciar siete de los diez pares. Sus mejores resultados correspondieron a los perfiles más distintos: el sensorialmente adaptativo y el grupo con diferencias sensoriales generalizadas.
Los niños del grupo sensorialmente adaptativo presentaban conexiones globales más intensas en la corteza prefrontal, que participa en la toma de decisiones y las funciones ejecutivas. También se observó una conectividad elevada en la corteza orbitofrontal, situada por encima de los ojos, que ayuda a relacionar las señales sensoriales con la valoración emocional y la recompensa.
En el grupo con diferencias sensoriales generalizadas eran más intensas las conexiones locales dentro de la red somatomotora, responsable del tacto y los movimientos voluntarios. Las áreas de procesamiento sensorial primario estaban muy conectadas entre sí, pero interactuaban menos con la corteza prefrontal. Esto podría apuntar a diferencias en la forma en que las funciones reguladoras del cerebro modulan las señales procedentes del exterior.
En el perfil de sensibilidad selectiva a los sabores y los olores, resultaron importantes los cambios en la actividad de los nodos de la corteza parietal posterior, que participa en el pensamiento espacial y en la orientación de la atención. Las diferencias en las redes amplias de atención y en la red neuronal por defecto —un sistema activo, por ejemplo, durante los pensamientos internos— también ayudaron a distinguir algunos perfiles.
También resultaron importantes las estructuras subcorticales, entre ellas el tálamo y el núcleo accumbens. Participan en el procesamiento y la transmisión de la información sensorial antes de que llegue a la corteza. Las conexiones subcorticales presentaban diferencias especialmente marcadas entre los niños con diferencias sensoriales generalizadas y el grupo sensible a los sabores y los olores.
Los resultados tienen limitaciones. En tres de las diez comparaciones, el modelo no mostró diferencias estadísticamente significativas, incluida la comparación entre el grupo con baja reactividad y búsqueda de sensaciones intensas y el grupo con dificultades motoras. Es posible que los mecanismos neuronales de estos perfiles se solapen en parte o que haga falta una muestra mayor para detectar diferencias sutiles.
La clasificación se basó en las respuestas de padres y tutores. Estos cuestionarios se utilizan en la práctica clínica, pero no siempre reflejan con precisión las sensaciones internas del propio niño. Además, los investigadores no tuvieron en cuenta la gravedad de otras manifestaciones del autismo, el cociente intelectual ni las afecciones concurrentes, que también pueden influir en la conectividad cerebral.
Incluso pequeños movimientos de la cabeza pueden afectar a los resultados de la fMRI. El equipo excluyó las imágenes con movimientos excesivos y aplicó correcciones matemáticas, pero los grupos podrían diferir en lo cómodos que se sentían los participantes al permanecer inmóviles en el escáner. Para comprobar la fiabilidad del método, habrá que ponerlo a prueba en grupos independientes de personas autistas.
El estudio «Decoding the Neural Basis of Sensory Phenotypes in Autism» fue realizado por Matthew Kolisnyk, Kathleen Lyons, Eun Jung Choi, Marley M. Wandevoort, Bobby Stojanoski, Evdokia Anagnostou, Azadeh Kushki, Rob Nicolson, Elizabeth Kelley, Stelios Georgiades, Jason Lerch, Jennifer Crosby, Russell Schachar, Muhammad Ayub, Jessica Jones, Paul Arnold, Xudong Liu y Ryan Stevenson.
PEREC.RU
A la ciencia le gusta prometer que algún día podrá meter una experiencia humana compleja en una tabla ordenadita. Esta vez la tabla se llama «perfil sensorial» y el cerebro, una red de nodos que se puede descomponer en métricas y entregar a un algoritmo. Muy práctico: lo que cuesta entender desde dentro, al menos se puede clasificar desde fuera.
Hay un valor real en ello, y también la tentación de siempre. Si un ordenador ha aprendido a distinguir varios grupos, a alguien ya le apetecerá oír la palabra «diagnóstico», aunque los investigadores solo hablan por ahora de patrones y señalan claramente las limitaciones. Entre una señal científica y una herramienta lista para el médico hay un largo camino; los comunicados de prensa suelen recorrerlo a la carrera.
Es especialmente importante la salvedad sobre los cuestionarios para padres. Los padres conocen bien el comportamiento de sus hijos, pero no pueden asomarse literalmente a lo que sienten. No es falta de cuidado, sino un límite del método: la reacción externa y la experiencia interna no son lo mismo, por mucho que apetezca convertir la primera en un traductor perfecto de la segunda.
Y ahí está otro viejo conocido: el ruido de las mediciones. El niño se mueve en el escáner, está cansado o siente ansiedad, y la red matemática ya tiene motivos para sacar conclusiones. Los investigadores intentaron eliminar esas interferencias, pero la tecnología no se vuelve neutral solo porque se le aplique una fórmula correctora.
Lo más sensato aquí no es declarar definitivo el mapa encontrado, sino reconocer que distintos niños pueden procesar las señales de maneras diferentes y que algunas de esas diferencias se aprecian en la actividad de las redes cerebrales. Es un argumento a favor de un enfoque atento e individualizado, no una excusa para colgar otra etiqueta. De lo contrario, la ciencia se convertirá sin que nos demos cuenta en una fábrica de categorías prácticas, sobre todo si aparece alguien dispuesto a venderlas como una solución hecha y derecha.
Por ahora, el resultado principal es más modesto y, por eso mismo, más honrado que las grandes promesas: algunos perfiles de comportamiento están relacionados con patrones distinguibles de conectividad funcional, pero el modelo no separó todos los grupos y necesita probarse con nuevos participantes. La ciencia no ha entregado aquí una llave mágica; ha señalado dónde buscar la cerradura y ha advertido que, por ahora, ni siquiera distingue algunas puertas.
