CEREBELO Y COGNICIÓN REVISIÓN
tudios y metanálisis sobre anticoagulación oral, intravenosa con heparina y subcutánea con heparina de bajo peso molecular en el ictus agudo y recurrente. Se aplicaron estos conocimientos sobre anticoagulación a diferentes escenarios de enfermedad cerebrovascular como la enfermedad de vasos mayores intracraneales y extracraneales (disección, oclusión y trombo intraluminal), de vasos penetrantes, del sistema venoso, estados de hipercoagulabilidad, y a escenarios terapéuticos especiales como la anticoag ulación en la hemorragia cerebral, y con el uso de trombolíticos. Conclusiones. El uso de anticoagulación en la enfermedad cerebrovascular es frecuente a pesar de la ausencia de estudios que avalen con nivel I (estudios aleatorios con c on bajos errores falso positivo y negativo) su eficacia, y de la existencia de estudios que no confirmaron la eficacia de esta terapéutica. Con el análisis presentado se ha intentado mostrar que el fracaso en la definición del papel de los anticoagulantes deriva en gran parte de limitaciones en el diseño metodológico de los estudios realizados. El defecto básico es la búsqueda de un tratamiento que pretenda ser eficaz para todo el espectro de presentaciones de la enfermedad cerebrovascular [REV NEUROL 1999; 1 999; 29: 1064-75]. Palabras clave. Anticoagulación. Aortoembolia. Aterotrombosis. Cardioembolia. Heparina. Ictus.
dos e meta-análises sobre anti-coagulação oral , intravenosa com heparina e subcutânea com heparina de baixo peso mole cular no AVC agudo e recorrente. recorren te. Aplicaram-se Aplicar am-se estes conhecimento conhec imentoss sos obre anti-coagulação a diferentes cenários de doença vascular cerebral como a doença de grandes vasos intra-cranianos e extra-cranianos (dissecção-oclusão (dissecção-oclusão e trombo intraluminal), de vasos penetrantes, penetr antes, do sistema venoso, venos o, estados estad os de hipercoagul hiperc oagulabilid abilidaade, e a cenários terapêuticos especiais como a anti-coagulação na hemorragia cerebral, e com a utilização de trombolíticos. utilizaç ão da anti-coagula anti- coagulação ção na doença doe nça vascular vasc ular Conclusões. A utilização cerebral é frequente apesar da ausência de estudos que certifiquem com nível I (estudos aleatórios com baixos erros falso positivo e falso-negativo fal so-negativo)) a sua eficácia, e ficácia, e da existência de estue studos que não confirmaram a eficácia desta terapêutica. Com a análise apresentada, tentou-se mostrar que o fracasso na definição do papel dos anticoagulantes, advem, em grande parte, de limitações no desenho metodológico dos estudos realizados. O defeito básico é a busca de um tratamento que pretenda ser eficaz para todo to do o espectro esp ectro de d e apresenta apres entações ções da doen doença ça vascular vasc ular cerece rebral [REV NEUROL 1999; 29: 1064-75]. Palavras chave. Acidente vascular cerebral. Anticoagulação. Aterotrombose. Cardioembolia. Heparina. Trombo-embolia da aorta.
Conceptos actuales sobre cerebelo y cognición N. Arriada-Mendicoa, E. Otero-Siliceo a, T. Corona-Vázquez b CURRENT CONCEPTS REGARDING THE CEREBELLUM AND COGNITION Summary. Objective. To review the main cognitive processes regulated by the cerebellum and the anatomical circuits involved in their clinical correlation. Development. The cerebellum is generally regarded as a regulator of motor function with a key role in movement coordination. Clinical evidence of the relation of the cerebellum to neural functions typically considered as cortical, is supplied by several neuropsychological alterations detected in both degenerative disorders and acute insult to the region such as vascular event and surgery. More anatomical circuits between the cerebellum and several cortical areas and limbic system, with the ventral pons region as main afference and efference relay of all these pathways. Cerebellar structures that are phylogenetically phylogenetically older such as the floculonodullar floculonodullar lobe, vermix, fastigial fastigial nuclei and globus nuclei have a tight relationship to emotional control and autonomic manifestations. More complex circuits are founded in the regulation of learning, motor planning and language. language. Functional Functional imaging studies have helped helped to confirm the relationship relationship between the cerebellum cerebellum and memory memory processes, finding finding a selective selective activation of lateral lateral regions regions during to cerebellar cerebellar damage, such such a frontal like like syndromes, syndromes, memory deficits and aphasia and even though dysmetria with incoordination between mental process velocity and its motor execution. clinical and functional functional studies indicate indicate that the cerebellum cerebellum has a central central co-ordinating co-ordinating function function Conclusions. All the data from clinical not only of movement but also regulating thought. The cerebellum should, therefore, be reconsidered as a complex neurone system at much the same level as the more advanced cortical structures [REV NEUROL 1999; 29: 1075-82]. Key words. Cerebellar aphasia. Cerebellum. Cognition. Memory. Planning.
INTRODUCCIÓN El cerebelo es considerado, generalmente, como un sistema neuronal encargado de regular el movimiento con acciones muy bien definidas sobre la coordinación, postura, tono y control de los movimientos oculares y movimientos finos. Es bien conocida la clínica motora de las lesiones cerebelosas, puesto que los datos de las mismas son muy aparentes en la exploración neurológica. El concepto del cerebelo como regulador de procesos cognitivos importantes ha cobrado fuerza en los últimos años; cada vez más se tiene evidencia, en animales experimentales, experimentales, en pacientes humanos y en estudios de imagen funcional, de la participación del cerebelo en estas áreas. La modulación de much os de los
procesos cognitivos dada por po r el cerebelo amplía la frontera en el estudio de los diferentes procesos mnésicos, además de ofrecer una consideración especial a la función del cerebelo por la plasticidad que éste muestra en su función. En esta revisión se pone énfasis en los principales procesos de lenguaje, planificación plan ificación motora, memoria y otros procesos cognitivos complejo s que han mostrado una estrecha relación con la función del cerebelo. cereb elo.
Recibido: Recibido:07.05.99 07.05.99..Aceptado Aceptadotrasrevisión revisiónexterna externasinmodifica modificacion ciones: es:02.07.99 02.07.99.. Departamen Depar tamento to de Neurocirugí Neuroci rugía. a. a Departamen Depar tamen to de Neurología Neuro logía . b Subdirección General de Enseñanza. Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez. México DF, México.
Correspondencia: Dr. Nicasio Arriada Mendicoa. San Francisco 657-1201. Colonia Del Valle. CP 03100, Delegación Benito Juárez, México DF, México. E-mail:
[email protected] [email protected] © 1999 , REVISTA DE NEUROLOGÍA
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LA FUNCIÓN CEREBELOSA. PERSPECTIVASHISTÓRICAS Desde hace más de cien años, descripciones neurológicas han
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correlacionado las diferentes lesiones del cerebelo, tanto hereditarias como adquiridas, con alteraciones importantes en el control del movimiento. A pesar de que en muchos de los padecimientos que implican un daño en el cerebelo se han descrito alteraciones cognitivas, sólo recientemente se ha tratado de determinar el papel que desempeña en los procesos cognitivos. Las observaciones clínicas realizadas desde principios de siglo en animales y humanos con lesiones cerebelosas han mostrado su importancia esencial en el control y la integración del movimiento [1-9]; en ellos se han presentado ataxia, dismetría, disartria y otras manifestaciones características en el tono muscular y los reflejos de estiramiento [10-12]. A pesar de conocerse muchas de estas funciones desde hace algún tiempo, en los últimos años se está determinando la estrecha relación del cerebelo con funciones neurológicas superiores, en especial procesos cognitivos complejos relacionados con la memoria y el lenguaje [13-18]. En un principio, el estudio de esta relación fue descrito en pacientes con lesiones cerebelosas extensas que incluían la observación de sujetos con alteraciones congénitas, enfermedades cerebelosas degenerativas e incluso la observación de anomalías anatomopatológicas del cerebelo en ciertos trastornos psiquiátricos. Los pacientes con hipoplasia cerebelosa fueron los primeros casos en que se describió una clara asociación entre dichas anomalías y graves problemas cognitivos; los sujetos afectados presentaban retraso psicomotriz grave y manifestaciones neuropsiquiátricas múltiples como esquizofrenia, demencia y depresión [19,20]. Casos de agenesia cerebelosa y alteraciones neuropsiquiátricas en la edad adulta también se han descrito [21-23]. El estudio de pacientes con enfermedades cerebelosas hereditarias o adquiridas ha mostrado una afección importante en ciertas funciones nerviosas superiores. Casos de familias con degeneración cerebelosa aunada a retraso mental muestran de forma consistente alteraciones graves cuantitativas y cualitativas en las células de la granulosa, así como en las células de Purkinje y en los núcleos olivares inferiores. El estudio de familias con atrofia olivopontocerebelosa (AOPC), síndrome de Marinesco-Sjögren y gran cantidad de ataxias hereditarias muestran resultados similares en cuanto a la presencia de retraso mental y trastornos psiquiátricos [24-27]. A pesar de la detección de estas deficiencias en la literatura, era realmente muy poco el énfasis en determinar la relación de la afección cerebelosa y la presencia de déficit cognitivos. Pacientes con ataxias hereditarias con labilidad emocional, irritabilidad, pobreza de asociación de ideas y, en general, con afección intelectual importante, también fueron descritos, alejándose un poco del contexto de alteraciones mentales graves descritas en las enfermedades cerebelosas degenerativas que ponen de manifiesto todos los rasgos clínicos considerados como típicos y tradicionales de un daño al cerebelo. Uno de los estudios más amplios al respecto fue el llevado a cabo por Landis et al [28] en 1974. Estos autores comunican hasta un 33% de trastornos mentales en su serie de pacientes con AOPC, en los cuales, al ser evaluados con cuestionarios sobre inteligencia verbal y no verbal, se encontró una relación directa entre la gravedad de la ataxia y los déficit cognitivos. Datos similares se detectan en series de pacientes con ataxia telangiectasia [29]. Estudios de autopsia en pacientes con ataxia de Friedreich también muestran una pérdida neuronal importante en la corteza cerebral aunada a la degeneración cerebelosa, con la consecuente disminución de las funciones cognoscitivas [30]. 1076
Tabla I. P osible
correlación filogenética y localización funcional entre e l ce reb elo m otor y el co gn itivo . C erebelo m otor E structura
Función
Arquicerebelo (lóbulo flocu lon odular,ve rm is, núcleo fastigial)
Controldelequilibrio
P aleo cerebe lo (lób ulo anterior, lóbulo sim ple,úvu la,pirám ide, lóbulos bive ntrales)
C on trol po sturaly d e la m archa
N eocerebelo (hem isferios cerebelosos,núcleo dentado)
M ovim ientos coordinados rápidos
C ereb elo co gnitivo E structura
Función
Ló bu lo flocu lon od ular,verm is, núcleo fastigialy globoso
C on trol lím bico d e las em ociones,m anifestaciones autonó m icas, sex ualidad , m em oria
H em isferios cerebe losos, núcleo d entado y em bo liform e
Planificación, estrategia, aprend izaje, m em oria y leng uaje
El estudio de pacientes esquizofrénicos tambié n ha detectado alteraciones cerebelos as importantes; se han llegado a encontrar cambios degenerativos en los hemisferios cerebelosos y el vermis en hasta el 40% de los pacientes con es quizofrenia [31]. En casos de autismo se han hallado alteraciones anatomopatológicas tales como pérdida de células de Purkinje, reducción en el volumen de los núcleos fastigial, globoso y emboliforme [32,33]. Los estudios de resonancia magnética funcional (RMf) han corroborado de manera objetiva atrofia localizada en la corteza cerebral y en el cerebelo [34]. A pesar de toda esta evidencia descrita en numerosos estudios clínicos en pacientes y en animales experimentales, durante muchos años se sostuvo que eran sólo eventos coincidentes, parte de una proceso degenerativo extendido a otras áreas del sistema nervioso, sin que se considerara como consecuencia del proceso primario en el cerebelo. Actualmente el estudio cuidadoso de toda esta información y la posibilidad de realizar estudios de imagen funcional (tomografía por emisión de positrones (PET), RM, etc.) ha revolucionado muchos de los conceptos y muestra el cerebelo como un órgano relacionado estrechamente con determinados eventos cognitivos (memoria, lenguaje e ideación motora), con la descripción de un síndrome clínico muy preciso llamado diasquisis cerebelo-cerebral producido por daño cerebeloso agudo (infartos, cirugía, traumatismos), en el que las alteraciones motoras ya conocidas se suman a graves problemas cognitivos con incapacidad para la planificación motora, afasia y deterioro d e la memoria [35-40].
SUSTRATO ANATÓMICO DE LOS PROCESOS COGNITIVOS CEREBELOSOS El cerebelo posee una extensa red de conexiones eferentes y aferentes tanto corticales como subcorticales. Desde el punto de vista filogenético, la más antigua de sus actividades se relaciona con la coordinación del movimiento y del tono muscular para REV NEUROL 1999; 29 (11): 1075-1082
CEREBELO Y COGNICIÓN Tabla II. E structuras co rticales
intercon ec tad as con el ce reb elo m ed ian te las p roye ccion es có rtico -po nto-ce reb elos as.
Á rea de la corteza
E structuras involucradas
O tras áreas de interconexión
M anifestación clínica
P arietal, conexiones parietopontinas [51-56]
Á reas posteriores de la corteza parietal
Interconexiones con lóbulo frontal, tem poral, corteza entorrinal, cíngulo, núcleos laterales y dorsales de l tálam o
Inatención,negación de enferm edad, alteraciones psicológicas m últiples, m otivación y afecto
T em p oral, tem poropontinas [57-62]
S u rco te m p oralsu pe rio r
In te rco ne xió n a ló bu lo s fro ntaly p arie tal, M e m o ria visu al, p ro ce sam ie nto regiones paralím bicas inferotem poral, de im ágenes,lenguaje cingulad o y o rbitofrontal
Frontal, fron top on tina [63 -67 ]
M otora, prem otora
Á reas de asociación tem poroparietales
P rocesos cognitivos com plejos
P aralím b ica [68-72]
C íngulo,hipotálam o , cuerpos m am ilares
S istem a lím b ico, núcleos cate colam inérgico s y se roton inérgico s deltallo
M em o ria,controlautónom o
conservar el equilibrio que se lleva a c abo en el lóbulo floculonodular. El lóbulo anterior, el simple, la úvula, pirámide y lóbulos biventrales son los elementos que siguen en el desarrollo, y los lóbulos semilunares superior e inferior, así como los núcleos dentados, son las porciones más nuevas dentro del desarrollo; precisamente estas áreas tienen una relación estrecha con los procesos cognitivos[41]. En la tabla I puede apreciarse la estructura filogenética del cerebelo motor como cognitivo. Desde el punto de vista motor, la descripción de las vías de conexión entre los diferentes núcleos del cerebelo con numerosas áreas en el tallo cerebral y la corteza está muy bien determinada, ya que es la parte anatómica y funcional del cerebelo más estudiada y entendida. La relación del cerebelo con los procesos cognitivos requiere también de un sustrato anatómico extenso que explique la interconexión entre la corteza cerebral y cerebelo en el desarrollo de los diferentes procesos mnésicos. La principal vía de aferencia de la corteza cerebral al cerebelo es la vía córtico-ponto-cerebelosa que recoge información proveniente de los lóbulos frontal, parietal, temporal e incluso de muchas áreas del sistema límbico [1]. La vía corticopontina recoge aferencias de estas estructuras para hacer sinapsis en el puente, pasar a través del pedúnculo cerebeloso medio contr alateral y terminar en la corteza cerebelosa. Las neuronas de las regiones basales del puente proyectan fibras de manera casi exclusiva al cerebelo con la existencia de gran cantidad de interneuronas moduladoras, cuya actividad es motivo de estudio [42-46]. También existen proyecciones menores recíprocas del puente hacia los núcleos cerebelosos profundos y toda la información de la sustancia gris pontina ventral se destina a los hemisferios del cerebelo. Es precisamente esta interconectividad estrecha entre las fibras corticales en el puente y sus eferencias al cerebelo uno de los puntos claves en el estudio de la regulación de procesos cognitivos [1,44,45]. Se piensa que existen regiones pontinas con función multimodal en cuanto a sus aferencias y eferencias con el cerebelo, lo que explicaría muchasde las complejasinterconexionesestablecidas entre la corteza y el cerebelo, con el puente co mo una zona de convergencia y regulación [47-50]. El estudio de diferentes lesiones en estos niveles y su correlación con daño cerebeloso ha llevado a conocer numerosos síndromes clínicos enumerados en la tabla II. La aferencia directa de todas estas áreas al cerebelo implica REV NEUROL 1999; 29 (11): 1075-1082
una relación muy estrecha de éste con las principales partes de la corteza encargadas de llevar a cabo procesos cognitivos, no simplemente de planificación motora, sino de aspectos más comple jos como el procesamiento del lenguaje, la memoria y la emotividad. La relación del sistema límbico con el cerebe lo no es bien conocida aún, pero desempeña un papel muy importante en los procesos de memoria, lo cual explica las alteraciones en procesos de aprendizaje de secuencias motoras en las diferentes enfermedades cerebelosas. La complejidad de las conexiones entre el cerebelo y la corteza se manifiesta en el estudio de lesiones corticales. Según su localización, las lesiones corticales pueden originar una serie de síndromes conductuales muy bien establecidos, pero en ningún momento afectan a la función motora del cerebelo, a pesar de su conexión con éste. En cambio, las lesiones cerebelosas sí pueden afectar los procesos regulados por las estructuras superiores, por lo que la modulación ejercida por el cerebelo debe ser mucho más compleja de lo que los estudios anatómicos han alcanzado a determinar [73,74], y con un gobierno de estas funciones por parte del cerebelo, el cual ejercería el control sobre las regiones corticales y no de forma inversa. La forma de lograr dicha modulación ha sido tema de numerosas teorías. Se ha tratado de explicar [73-75 ] el aprendizaje motor y de coordinación según la citoarquitectura cerebelosa, donde complejos celulares corticonucleares influyen e interactúan con los diferentes sistemas neuronales relacionados con el cerebelo. Es posible que dicho modelo de regulación pueda aplicarse a los procesos cognitivos mediante las vías anatómicas ya comentadas. Tras la llegada al cerebelo de la información proveniente del sistema límbico o de áreas de asociación, ésta se modula por mecanismos desconocidos para, posteriormente, redirigirse a su sitio de origen con la expresión de la influencia cerebelosa.
RELACIÓN DEL CEREBELO CON PROCESOS COGNITIVOS MOTORES Y MEMORIA Desde el punto de vista evolutivo, el cerebelo tiene varias zonas que muestran un desarrollo significativo conforme se avanza en la escala filogenética, lo cual va a la par de la complejidad de las funciones motoras que controla [76]. Los primeros estudios acerca de la relación del cerebelo con la planificación motora y seguimiento de una secuencia lógica de eventos motores fueron realizados por Botez [77-79]. En pacien1077
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tes con daño cerebeloso, este autor encontró alteraciones seme jantes a las de un síndrome frontal medial, pero con preservación de ciertas funciones, hecho que le confiere un carácter más específico, y también halló alteraciones en la organización visuoespacial de tareas concretas e incremento del tiempo de reacción a estímulos visuales y auditivos indicativos de un enlentecimiento del tiempo de procesamiento de la información. Los pacientes preservan funciones no conductuales como memoria verbal, denominación y aprendizaje verbal. La evidencia de la relación del cerebelo co n aspectos del aprendizaje motor y modificaciones de las conductas motoras se describe en numerosos trabajos de investigación [76]. La influencia del cerebelo en actividades cognitivas no motoras también se ha postulado [77,78]. El incremento en el tamaño del núcleo dentado es paralelo al aumento del volumen de las áreas corticales bajo influencia cerebelosa, con la consecuente ampliación de la influencia de este órgano sobre áreas cognitivas y de lenguaje. Muchos de los estudios que apoyan esta aseveración se han realizado tomando como base las imágenes de PET que muestran activación importante de las áreas inferiores y laterales del cerebelo durante la generación de lenguaje sin tener que realizar su ejecución motora [35-37]; esta activación también se ha encontrado en otros procesos mentales como contar en silencio y en la ideación [76]. El flujo sanguíneo cerebral en áreas anteriores del hemisferio cerebeloso derecho está documentado en sujetos sanos al aprender secuencias motoras complejas, fenómeno no observado en la realización de movimientos motores simples y repetitivos que no impliquen un proceso cognitivo importante en su ejecución [80]. La RMf también muestra una activación cerebelosa intensa al tratar el sujeto de aprender una secuencia motora muy compleja, con una disminución significativa de dicha activación cuando el mismo sujeto ha aprendido y dominado la secuela motora y ésta se ha vuelto mecánica [81]. Un índice muy preciso de aprendizaje se obtiene al comparar el aprendizaje de estímulos visuales registrados aleatoriamente y registros programados y predecibles. Pascual-Leone et al [82] compararon el desempeño motor de un grupo de pacientes con enfermedad de Parkinson con un grupo de individuos que presentaban atrofia cerebelosa. Estos autores hallaron una diferencia muy importante en la capacidad de aprendizaje de secuelas motoras, la cual era muy pobre en los sujetos con atrofia cerebelosa e indicaba un defecto en los procesos de memoria y aprendizaje motor. Estas funciones se controlan por la corteza prefrontal en relación con los ganglios basales y el cerebelo. La activación temprana del cerebelo observada en diferentes estudios refleja cambios de actividad importantes ocurridos en la corteza cerebelosa, sin que en muchas ocasiones den como resultado cambios apreciables en la conducta motora. La RMf se ha utilizado con dicho fin. Kim et al [76] seleccionaron siete sujetos sanos y les realizaron estudios de RMf de 4 teslas de resolución, mientras ejecutaban diferentes actividades motoras que requerían cierta ideación motora, así como precisión y programación de la actividad. Los dos test eran diferentes entre sí, pues uno de ellos implicaba una ideación mental compleja con el fin de resolver un problema, mientras que el otro era únicamente una actividad mecánico-motora guiada por la vista. En los estudios de imagen se encontró un incremento en la actividad del núcleo dentado durante la realización de las actividades, y en cuatro de los pacientes la activación fue ipsi y contralateral al brazo que 1078
movían. Estos resultados son congruentes con los realizados en primates que muestran activación del dentado en movimientos de las extremidades guiados por la vista, así como en movimientos sacádicos oculares. La activación del núcleo dentado en una prueba que requería un proceso cognitivo importante fue cuatro veces mayor, hecho que sugiere que el esfuerzo mental activado con el fin de resolver problemas requirió de una modulación mucho más importante del núcleo dentado. Además, este incremento dramático podría sugerir que las áreas del dentado involucradas en el control de los procesos cognitivos son diferentes a las relacionadas con los movimientos oculares. El estudio se limitó a las regiones centrales del caudado, sin que se estudiaran las regiones rostrales y caudales. El caudado ejerce su actividad mediante proyecciones corticales vía talámica, y las áreas motora y premotora son las más activadas. Molinari et al [83] mostraron en un estudio compuesto por ocho pacientes con lesiones focales cerebelosas adquiridas (como infartos, ablaciones quirúrgicas por malformaciones arteriovenosas o tumores) datos concluyentes sobre la relación entre los procesos de aprendizaje y el cerebelo. Estos autores descartaron la influencia que podrían tener procesos degenerativos con afección global a otras estructuras supratentoriales tal y como se ha propuesto en estudios similares de pacientes con enfermedades cerebelosas degenerativas. A todos los enfermos se les realizaron numerosas pruebas sobre tiempos de reacción en la realización de diferentes actividades motoras que implicaron el aprendizaje de secuencias complejas, en comparación con el desempeño de seis sujetos control sanos. Los resultados mostraron un déficit importante en la capacidad de detectar la secuencia y conocerla sin que importara el sitio de lesión, puesto que las que se presentaron de forma unilateral afectaron a ambas manos. Las ventajas de este estudio son muchas, ya que las lesiones focales estudiadas ayudan a delimitar mucho más las regiones específicas del cerebelo relacionadas con los procesos cognitivos, en especial, los casos de daño unilateral que mostraron una representación motora bilateral; este hecho se encontró también en estudios de imagen funcional [84,85], donde la activación cerebelosa fue bilateral independientemente de la mano con la cual se ejecutara la tarea. Sin embargo, es interesante señalar que el hemisferio cerebeloso izquierdo se activa de manera más importante en el aprendizaje de una tarea y disminuye tras el aprendizaje de la prueba. El hemisferio cerebeloso derecho muestra áreas de activación en el núcleo dentado y áreas aledañas, tanto en el aprendizaje de secuelas motoras como en la ejecución de dichas tareas, cuando ya se han aprendido. También se apreció que los sujetos con lesiones del hemisferio cerebeloso izquierdo realizaron las tareas motoras peor que quienes presentaban lesiones derechas; ello podría indicar un predominio funcional izquierdo en las tareas de aprendizaje. En general, la capacidad de reconocer una secuencia motora fue la más afectada y se conservó la realización de la misma una vez aprendida. Este es un hallazgo significativo, pues indica que el cerebelo tiene una función mayor en la detección y ordenamiento de una serie de eventos, que en su simple ejecución mecánica. Al realizarse en sujetos sanos RMf y de PET, se comunica una activación del cerebelo durante la detección y discriminación de secuencias motoras [86]. Los estudios funcionales realizados por Rae et al [87] con espectroscopía por RMf, junto con pruebas neuropsicológicas en 16 pacientes con enfermedad de Wilson en comparación con 48 controles sanos, muestran una disminución importante del N-acetil-aspártico (NA) en el cerebelo, correlacionada con REV NEUROL 1999; 29 (11): 1075-1082
CEREBELO Y COGNICIÓN
la capacidad de resolver las pruebas aplicadas. La disminución de NA se acompaña de un descenso de la capacidad cognitiva, con valores muy bajos, en sujetos con retraso psicomotriz (CI menor de 80) [88] y con una relación directa entre sus niveles y la capacidad de realizar pruebas para la medición de inteligencia en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal [89]. En su estudio se encuentra una relativa preservación de la masa n euronal con la detección de una alteración bioquímica como la principal responsable de la disfunción del cerebelo y de las alteraciones en la velocidad de procesamiento de la información [87]. Estudios recientes han mostrado que las regiones laterales de los hemisferios cerebelosos están íntimamente relacionadas con la ejecución de procedimientos aprendidos que desempeñan un papel primordial en el aprendizaje de los mismos [1,90]. Otras funciones relacionadas con la memoria que se ven afectadas en sujetos con enfermedades cerebelosas ya sean adquiridas o hereditarias son la percepción de la velocidad y el tiempo, la planificación motora anticipada, la ideación, así como la atención selectiva entre diferentes modalidades sensoriales con respecto a distractores, todas ellas similares a un síndrome frontal, pero con lesión cerebelosa única [91-93]. Las vías involucradas en estos procesos son la neocórtico-ponto-cerebelosa y la dento-tálamoneocortical [13]. La afección de la memoria motora en pacientes con lesiones cerebelosas es controvertida por la realización de pruebas de memoria en sujetos con ataxia tipo Friedreich y otras enfermedades degenerativas del cerebelo, en las que se ha detectado una demencia subcortical con cambios por imagen objetivos en hemisferios cerebrales; por ello, se ha propuesto una afección más amplia del proceso degenerativo, que la únicamente presente en cerebelo [94-96]. Sin embargo, el estudio de enfermedades ‘puramente’ cerebelosas (atrofia cerebelosa cortical y AOPC), sin evidencia por imagen de afección de otras estructuras supratentoriales, ha demostrado que los sujetos presentan coeficientes intelectuales normales (cercanos a 100), pero dificultades importantes para la realización de pruebas que requieren de reconocimiento motor así como de otras funciones ejecutivas. Los pacientes mostraron la misma desenvoltura que los sujetos normales para realizar pruebas de memoria automática o implícita. Ello lleva a concluir que todos aquellos procesos de memoria automáticos en los que no interviene ninguna actividad cognitiva consciente son realizados de forma adecuada por pacientes con daño cerebeloso, mientras que pruebas que requieren de un aprendizaje y memoria motora reciente se ven claramente afectados. También la velocidad para procesar información es significativamente menor en los afectados. La fluidez del lenguaje también se ve alterada en enfermedades cerebelosas [97], lo cual es atribuible a déficit en la plani ficación y organizacióncognitivas[98]. Los errores de iniciación y perseveración motora se han atribuido tradicionalmente a alteraciones prefrontales, pero los hallazgos en numerosos pacientes con afección cerebelosa indican que los errores cometidos son muy similares a los de un síndrome frontal puro; ello es sugestivo de una interrupción de complejas vías de interconexión entre estas estructuras, con un papel fundamental del cerebelo en la realización de dichas tareas. Los resultados son más evidentes cuando las pruebas se alargan, ya que se muestran más errores en la ejecución, mientras mayor sea el tiempo de duración de la tarea, lo cual es una evide ncia más de la dificultad para realizar esfuerzos mentales sostenidos, con un déficit privativo de funciones ejecutivas. REV NEUROL 1999; 29 (11): 1075-1082
EL CEREBELO EN LA ADQUISICIÓN Y DISCRIMINACIÓN DE LA INFORMACIÓN SENSITIVA El cerebelo recibe información de prácticamente todos los sistemas sensoriales [1] y se activa con estímulos sensoriales [36]. La discriminación de la capacidad sensitiva del cerebelo con respecto a la motora es difícil de determinar, puesto que el comportamiento motor es guiado por la adquisición de información sensorial (características de un objeto, coordinación, tono, etc.) que modulan laconductamotora. Para diferenciar ambas modalidades, Gao et al [99] midieron la actividad en el núcleo dentado de seis sujetos control sanos que, tras recibir estímulos cutáneos diferentes (goma, lija), debían discriminar los estímulos sin emitir respuesta (sólo pensándola), así como mediante la realización de diferentes actividades motoras sencillas que involucraban el movimiento de los dedos. La discriminación sensorial produjo una activación del núcleo dentado mucho mayor que la simple actividad motora; de la misma manera, cuando la actividad motora se aunaba a la adquisición de información sensorial la activación fue aún mucho mayor. Estos hallazgos indican una actividad cerebelosa estrechamente relacionada con procesos de adquisición y discriminación de información sensorial, con la finalidad de proveer un mejor control de las actividades motoras [99]. CEREBELO Y LENGUAJE La relación del cerebelo con la producción lingüística –y no con la articulación motora del mismo– se ha documentado en diversos casos de lesiones cerebelosas agudas (infartos, lesiones por virus del sida) y presenta diversos grados de afección que v an desde errores en la composición sintáctica hasta incluso la disartria grave y el mutismo [100-102]. Existe evidencia de afección cognitiva lingüística posterior a infartos hemisféricos cerebelosos [103]. En este caso se documentó una pérdida importante de la estructura del lenguaje con agramatismo y numerosos errores por omisión de vocablos así como en la conjugación de verbos. El agramatismo se ha interpretado como un proceso adaptativo por déficit en el sistema lingüístico mental, el cual no depende del conocimiento sintáctico sino de una representación e ideación mental de los morfemas que requiere de la memoria, con la consecuente desintegración del sentido de las frases. Se piensa que las operaciones sintácticas complejas se representan en las áreas de asociación posteriores y necesitan una modulación temporal proporcionada por un sistema complejo, en el cual interviene el cerebelo (más específicamente, el hemisferio cerebeloso contralateral). Así como el cerebelo interviene en el control de movimientos para hacerlos precisos, es posible que tenga una función semejante en el procesamiento temporal del lenguaje con la representación mental de la estructura de las frases. Los estudios de imagen funcional han mostrado también datos concretos sobre la relación del cerebelo con los procesos cognitivos relacionados con el lenguaje. Los estudios de RMf, PET y de flujo sanguíneo cerebral [104] demuestran la participación de estructuras cerebelosas en procesos como la asociación de palabras con su utilización, cálculos aritméticos mentales, estereoagnosia y procesos asociativos durante el aprendizaje [104]. Las áreas infero-laterales del cerebelo tienen una activación importante en los procesos motores cognitivos. Alteraciones importantes del lenguaje también se han documentado con posterioridad a la realización de cirugías de fosa posterior [104]. 1079
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Mariën et al [104] describen un caso de afasia expresiva acompañado de agramatismo en una mujer afe ctada por un evento vascular cerebeloso hemisférico derecho. Esta paciente mostró alteraciones en la comprensión verbal, fragmentación del lenguaje oral con descomposición de ideas, perseverancia, disminución de la producción del lenguaje, pérdida de artículos con lenguaje telegráfico y alteraciones en la conjugación y uso de género. A pesar de tener una recuperación parcial al cabo de un año, persistieron alteraciones de afasia dinámica y agramatismo. Losestudiosde tomografíacomputarizadaporemisiónde fotón simple (SPECT) mostraron una hipoperfusión en el hemisferio cerebeloso derecho, así como en las regiones parieto-occipitales derecha e izquierda, giro frontal medio, precentral y poscentral. Todas estas áreas tienen activación a los estímulos psicológicos y su hipofunción fue una evidencia directa de la conexión con el cerebelo. La presencia de lesión cerebelosa derecha con hipoperfusión del giro frontal medio e inferior y las alteraciones ya descritas en el lenguaje se han denominado diasquisis cruzada cerebelo-cerebral, y de ella existen numerosas documentaciones clínicas y por imagen en la literatura [100-104]. Silvieri et al [103]proponen que lasoperacionesmorfosintácticas están reguladas por regiones corticales cerebrales hemisféricas izquierdas posteriores, y que el cerebelo contralateral tiene la función de controlar aspectos dinámicos relacionados con el tiempo y velocidad de producción del lenguaje. Ackermann et al y Mariën et al [100,104] sostienen que la afasia dinámica producida por daños en el hemisferio cerebeloso derecho es de localización típica prefrontal. Las regiones laterales del cerebelo tienen conexiones con los núcleos ventro-laterales del tálamo y, de ahí, con diferentes regiones del lóbulo frontal (áreas 4 y 6 de Brodman), así como con el área de Broca en la corteza prefrontal inferior. Leiner et al [105] proponen la existencia de una activación simultánea de las regiones infero-laterales del cerebelo con el área 45 de Broca para la modulación del lenguaje. Se desconoce aún la forma en que el cerebelo modula la conducta. Se ha postulado que el cerebelo puede servir de conexión entre los actos motores y la expresión del estado de ánimo, así como de motivación inconsciente, en relación estrecha con el
lenguaje paraverbal. De la misma manera que regula la velocidad, la fuerza, el ritmo y la precisión de los movimientos, el cerebelo podría también controlar la capacidad, consistencia y velocidad de los procesos cognitivos, mediante la normalización y equiparación de la realidad con la percepción de la misma y corrigiendo errores de pensamiento y comportamiento presentando al dañarse una dismetría del pensamiento [1] con falta de unidad entre el pensamiento y el comportamiento.
CONCLUSIONES A medida que se ha incrementado el perfeccionamiento de los estudios de imagen mediante el refinamiento de las diferentes pruebasneuropsicológicas,son cada vez másevidenteslas alteraciones cognitivas detectadas en pacientes con enfermedades que comprometen la función cerebelosa. El antiguo esquema concebido sobre el cerebelo como un órgano únicamente relacionado con aspectos motores tiende a desaparecer para colocarlo como una región de regulación y coordinación esencial entre las diferentes estructuras encefálicas a nivel cognitivo, sensitivo y motor. Los estudios de imagen funcional muestran no sólo la activación del cerebelo en tareas puramente mentales sin componente motor, sino que también señalan conceptos funcionales novedosos como el cambio en la activación basada en el aprendizaje de la tarea, el grado de activación según la complejidad de la actividad y la influencia bilateral de cada hemisferio sobre las funciones de cada mano con un dominio hemisférico, todas ellas signo de una profunda complejidad y especialización neuronal dentro del cerebelo. El conocimiento de la existencia de regiones especializadas en ciertas tareas cognitivas específicas como el núcleo dentado y las regiones laterales de los hemisferios cerebelosos, así como el concepto del dominio hemisférico cerebeloso izquierdo sobre determinadas funciones, pone de manifiesto la necesidad de investigar con mayor precisión todas estas vías con el fin de evitar cualquier tipo de lesiones cerebelosas a las que anteriormente se lesrestaba importancia (lesiones quirúrgicas,intoxicacionescon alcohol y ciertos fármacos, etc.), lo cual resultaría en un mejor devenir clínico de los pacientes afectados.
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CONCEPTOS ACTUALES SOBRE CEREBELO Y COGNICIÓN Resumen. Objetivo. Revisar los principales procesos cognitivos regulados por el cerebelo así como los circuitos anatómicos involucrados con su correlación clínica. Desarrollo. El cerebelo es considerado en forma general como un regulador de las funciones motoras con un papel clave en la coordinación del movimiento. La evidencia clínica de la relación del cerebelo con funciones nerviosas consideradas como típicamente corticales está dada por las múltiples alteraciones neuropsicológicas detectadas tanto en en fermedades degenerativas del cerebelo como en daño agudo al mismo por eventos vasculares cerebrales, trauma y cirugía. Existen circuitos anatómicos entre el cerebelo con prácticamente todas las áreas básicas a nivel cortical y sistema límbico, con la región ventral del puente como principal centro de relevo de la aferencia y eferencia de todas estas vías. Las estructuras filogenéticamente más antiguas del cerebelo como el lóbulo floculonodular, vermis, núcleos fastigiales y globoso tienen una relación estrecha en el control de emociones y manifestaciones autonómic as, mientras que las áreas más complejas y evolucionadas están involucradas con el aprendizaje, la planificación motora y el lenguaje. Los estudios de imagen funcional han ayudado a corroborar la relación del cerebelo con procesos de memoria, y han encontrado una activación selectiva de las regiones laterales durante el aprendizaje activo. Se han descrito numerosos síndromes cognitivos en relación con daño cerebeloso, como alteraciones semejantes a síndromes frontales, deficiencias de memoria, afasia e incluso una posible dismetría del pensamiento con una incoordinación entre la velocidad de los procesos mentales y su ejecución motora. Conclusiones. Todos los datos aportados por estudios clínicos y funcionales indican que el cerebelo tiene una función coordinadora central no sólo del movimiento sino también de la regulación del pensamiento, por lo que el cerebelo debe ser reevaluado como un sistema neuronal complejo muy a la par de las estructuras corticales más avanzadas [REV NEUROL 1999; 29: 1075-82]. Palabras clave. Afasia cerebelosa. Cerebelo. Cognición. Memoria. Planificación.
CONCEITOS ACTUAIS SOBRE CEREBELO E COGNIÇÃO Resum o. Objectivo. Rever os principais processos cognitivos regulados pelo cerebelo, assim como os circuitos anatómicos envolvidos com a sua correlação clínica. Desenvolvimento. O cerebelo é considerado, de forma geral, como um regulador das funções motoras com um papel chave na coordenação do movimento. A evidência clínica da relação do cerebelo com funções nervosas consideradas como tipicamente corticais é dada pelas múltiplas alterações neuropsicológicas detectadas, tanto em doenças degenerativas do cerebelo como em lesões agudas do mesmo por eventos vasculares cerebrais, traumatismo e cirurgia. Existem circuitos anatómicos entre o cerebelo com practicamente todas as áreas básicas a nivel cortical e sistema límbico, com a região ventral da ponte como centro de relevo da aferência e eferência de todas estas vias. Estas estruturas filogeneticamente mais antigas do cerebelo como o lóbulo floculonodular, vérmis, núcleos fastigiais e globoso têm uma relação estreita com o controlo de emoções e manifestações autonómicas, enquanto que as áreas mais complexas e evoluidas estão envolvidas na aprendizagem, a planificação motora e a linguagem. Os estudos de imagem funcional ajudaram a corroborar a relação do cerebelo com processos de memória, e encontraram uma activação selectiva das regiões laterais durante a aprendizagem activa. Descreveram-se numerosos síndromes cognitivos relacionados com a lesão cerebelosa, como alterações semelhantes a síndromes frontais, deficiências de memória, afasia e inclusivamente uma possível dismetria do pensamento, com uma descoordenação entre a velocidade dos processos mentais e a sua execução motora. Conclusão. Todos os dados fornecidos por estudos clínicos e func ionais, indicam que o cerebelo tem uma função coordenadora central não só do movimento como também da regulação do pensamento, pelo que o cerebelo deve ser reavaliado como um sistema neuronal complexo muito a par de estruturas corticais mais avançadas [REV NEUROL 1999; 29: 1075-82]. Palavras chave. Afasia cerebelosa. Cerebelo. Cognição. Memória. Planeamento.
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