Los problemas de navegación pueden predecir la enfermedad de Alzheimer
Una nueva investigación sugiere que la dificultad para sortear un laberinto computarizado puede ser un indicador temprano de la enfermedad de Alzheimer.
Los investigadores han determinado que una mayor dificultad en la navegación espacial predice la enfermedad de Alzheimer mucho antes de que los signos clínicos sean evidentes.
"Estos hallazgos sugieren que las tareas de navegación diseñadas para evaluar una estrategia de mapeo cognitivo podrían representar una nueva y poderosa herramienta para detectar los primeros cambios en la cognición relacionados con la enfermedad de Alzheimer", dijo la autora principal Denise Head, de la Universidad de Washington en St. Louis.
"La tarea de navegación espacial utilizada en este estudio para evaluar las habilidades del mapa cognitivo fue más sensible para detectar la enfermedad de Alzheimer preclínica que la tarea psicométrica estándar de la memoria episódica", dijo.
La detección preclínica de la enfermedad se define como la detección de la presencia de cambios cerebrales relacionados con el Alzheimer que ocurren antes del desarrollo de los síntomas que conducen al diagnóstico.
Los resultados del estudio aparecen en elRevista de la enfermedad de Alzheimer. Los hallazgos son consistentes con las creencias actuales sobre en qué parte del cerebro surgen por primera vez los efectos nocivos de la enfermedad de Alzheimer, así como con la progresión de la enfermedad a otras regiones del cerebro.
Investigaciones anteriores han demostrado que los problemas de navegación surgen temprano en personas con enfermedad de Alzheimer. Estos déficits pueden estar asociados con la acumulación de placas amiloides y ovillos tau y otros signos de deterioro y encogimiento en la corteza prefrontal, el hipocampo y el caudado del cerebro.
El hipocampo está bien establecido como un objetivo temprano para el daño relacionado con el Alzheimer. Esta región del cerebro está asociada con el almacenamiento de la memoria a largo plazo, el reconocimiento de nuevos entornos y la creación de mapas cognitivos. Además, el caudado es un área del cerebro asociada con el aprendizaje y el movimiento voluntario.
“Nuestras observaciones sugieren una progresión tal que la enfermedad de Alzheimer preclínica se caracteriza por atrofia del hipocampo y dificultades asociadas con el mapeo cognitivo, particularmente durante la fase de aprendizaje”, dijo la primera autora Samantha Allison.
"A medida que avanza la enfermedad, los déficits de mapeo cognitivo empeoran (memoria), el caudado se involucra (aprendizaje y movimiento) y surgen déficits de aprendizaje de ruta".
Si bien estos déficits están bien documentados en pacientes con enfermedad de Alzheimer en etapa temprana, no se han estudiado bien en pacientes aparentemente normales que pueden estar progresando hacia etapas tempranas identificables de la enfermedad, un estado conocido como enfermedad de Alzheimer preclínica.
En este estudio, los investigadores utilizaron un experimento de navegación por un laberinto virtual para examinar si los problemas específicos con el aprendizaje de rutas y la construcción de mapas cognitivos, que involucran el caudado y el hipocampo, respectivamente, podrían detectarse en la enfermedad de Alzheimer preclínica.
El diseño del experimento juega con el hecho de que los humanos generalmente encuentran su camino en la vida utilizando dos formas distintas de representación espacial y navegación.
Con la navegación egocéntrica, las personas confían en el conocimiento pasado para seguir rutas muy trilladas, moviéndose secuencialmente de un punto de referencia a otro hasta llegar a su destino.
En la navegación alocéntrica, las personas se familiarizan con el panorama general de los alrededores y crean un mapa mental de los puntos de referencia existentes, lo que les permite trazar las mejores rutas disponibles y encontrar atajos a nuevos destinos.
Los participantes de este estudio se dividieron en tres grupos basándose en una prueba de los fluidos cerebrales y espinales que pueden detectar biomarcadores que se ha demostrado que predicen el desarrollo futuro de placas y ovillos cerebrales relacionados con el Alzheimer.
Si una persona es clínicamente normal pero tiene biomarcadores de placas y ovillos cerebrales relacionados con el Alzheimer, se considera que padece la enfermedad de Alzheimer preclínica.
Este estudio incluyó a 42 individuos clínicamente normales que carecían de los marcadores del líquido cefalorraquídeo para el Alzheimer, 13 individuos clínicamente normales que eran positivos para estos marcadores y, por lo tanto, tenían Alzheimer preclínico y 16 individuos con síntomas conductuales documentados de la etapa inicial de Alzheimer.
Los 71 participantes del estudio pasaron aproximadamente dos horas en una computadora de escritorio para evaluar su capacidad para navegar por un laberinto virtual que consta de una serie de pasillos interconectados con cuatro patrones de papel tapiz y 20 puntos de referencia.
Los participantes fueron evaluados en dos habilidades de navegación: qué tan bien podían aprender y seguir una ruta preestablecida, y qué tan bien podían formar y usar un mapa cognitivo del entorno. A los participantes se les dio 20 minutos para aprender una ruta específica o para estudiar y explorar el laberinto con un joystick de navegación. Luego se les puso a prueba su capacidad para recrear la ruta o encontrar el camino hacia puntos de referencia específicos en el medio ambiente.
"Las personas con marcadores cerebroespinales para la enfermedad de Alzheimer preclínica demostraron dificultades significativas solo cuando tuvieron que formar un mapa cognitivo del entorno, un proceso de navegación de aprendizaje de lugar alocéntrico asociado con la función del hipocampo", dijo Head.
"Este mismo grupo preclínico de la enfermedad de Alzheimer mostró poco o ningún deterioro en las tareas de aprendizaje de ruta, un proceso de navegación egocéntrico más estrechamente asociado con la función caudado".
En comparación con los participantes del estudio cognitivamente normales que carecían de los marcadores del líquido cefalorraquídeo de la enfermedad de Alzheimer, los que tenían la enfermedad de Alzheimer preclínica obtuvieron puntuaciones más bajas en su capacidad para aprender la ubicación de los objetos en el entorno en relación entre sí durante la fase inicial del estudio.
Si bien estos resultados sugieren déficits en la capacidad de formar un mapa cognitivo, los participantes preclínicos con enfermedad de Alzheimer finalmente lograron superar estos déficits de aprendizaje de mapas, desempeñándose casi tan bien como los participantes cognitivamente normales durante una tarea de navegación de orientación posterior.
"Estos hallazgos sugieren que las dificultades de navegación que experimentan las personas con la enfermedad de Alzheimer preclínica están relacionadas en parte con problemas para adquirir la información ambiental", dijo Head. "Si bien pueden requerir capacitación adicional para aprender nuevos entornos, la buena noticia aquí es que parecen retener suficiente información para usar un mapa cognitivo casi tan bien como sus contrapartes cognitivamente normales".
Head advierte que el estudio actual tiene varias limitaciones, incluido un tamaño de muestra relativamente pequeño y la falta de información directa sobre las regiones y redes del cerebro que tienen un papel en la navegación espacial y la orientación.
Sin embargo, señala Allison, "Actualmente estamos investigando cómo las regiones cerebrales impactadas temprano durante el curso de la enfermedad están relacionadas con los déficits de mapeo cognitivo en una muestra más grande de individuos con enfermedad de Alzheimer preclínica".
Dentro del contexto de estas limitaciones, la investigación actual demuestra déficits preclínicos significativos relacionados con la enfermedad de Alzheimer en aspectos del mapeo cognitivo con preservación relativa en el aprendizaje de rutas.
Por el contrario, las personas que experimentan lapsos de memoria y otros problemas de comportamiento asociados con la enfermedad de Alzheimer en etapa temprana tenían claras dificultades tanto para aprender una ruta establecida como para encontrar su propio camino hacia nuevos puntos de referencia.
"Este patrón es consistente con las disminuciones en la integridad del hipocampo antes de los cambios en el caudado", dijo Head.
"Estos hallazgos sugieren que las tareas de navegación diseñadas para evaluar una estrategia de mapeo cognitivo podrían representar una herramienta poderosa para detectar los primeros cambios en la cognición relacionados con la enfermedad de Alzheimer".
El equipo de investigación señala que la presencia de marcadores en el líquido cefalorraquídeo de la enfermedad de Alzheimer preclínica no garantiza que una persona vaya a desarrollar una enfermedad de Alzheimer en toda regla.
"Las investigaciones futuras deberían examinar si los déficits en el mapeo cognitivo en individuos con Alzheimer preclínico están asociados con un mayor riesgo de desarrollar Alzheimer sintomático", dijeron.
Fuente: Universidad de Washington, St. Louis
