Compartir

martes, 26 de febrero de 2013

Sistema de neuronas espejo: ¿anormal en el autismo?

En 2007 Antonia F. de C. Hamilton, Rachel M. Brindley y Uta Frith publicaron un estudio para probar algunos de los postulados de la hipótesis de "disfunción del sistema de neuronas espejo en el autismo", propuesta por Williams et al. en 2001. A través de cuatro experimentos las autoras rechazan los postulados de la hipótesis de Williams et al. y encuentran que los niños con autismo no muestran evidencia de tener un sistema de neuronas espejo anormal, al ser capaces de imitar y entender las metas de la acción de otra persona. Veamos.

Introducción
Tanto en humanos como en monos el sistema de neuronas espejo (MNS por las siglas del inglés Mirror Neuron System) ha sido definido como las regiones en la corteza parietal y frontal inferior que responden tanto cuando un individuo ejecuta una acción como cuando observa la acción de otra persona (Rizzolatti & Craighero, 2004).

El sistema de neuronas espejo (MNS) (1) permite la correlación entre acciones propias y de otros y (2) soporta la inferencia de las metas e intención de otras personas (Hamilton & Grafton, 2006). Entonces, al menos dos comportamientos distintos -a saber, (1) imitación y (2) entendimiento de la acción- están soportados por el sistema de neuronas espejo. 

Debido a que se han descrito algunas anormalidades en la imitación, en niños con trastornos del espectro autista (TEA), se piensa que el MNS puede jugar un papel importante en algunos de los síntomas de los mismos (Williams, Whiten, Suddendorf, & Perrett, 2001). Específicamente, se ha propuesto que los niños con autismo -quienes muestran pobres habilidades sociales, problemas con la imitación y problemas en teoría de la mente- podrían tener un sistema anormal de neuronas espejo que sería la causa de las alteraciones observadas en la imitación, la teoría de la mente y la cognición social (hipótesis de disfunción de las neuronas espejo en el autismo; Williams et al., 2001).

Objetivo
Con este estudio, Hamilton et al. se propusieron estudiar el vínculo entre el autismo y la capacidad para inferir e imitar metas (que permite el MNS). La idea es probar la hipótesis de "disfunción en el autismo de las neuronas espejo" (AMND, siglas del inglés Autistic Mirror Neuron Dysfunction), la cual fue sugerida por Williams et al. en 2001.

Dos comportamientos socio-motores simples -imitación e inferencia de una meta- parecen depender del MNS humano. La hipótesis de disfunción en el autismo de las neuronas espejo (AMND) predice que tales comportamientos deberían ser anormales en los niños con autismo.

Método
En este estudio participaron 25 niños con un diagnóstico clínico (aparte del estudio) de autismo o trastorno del espectro autista (TEA). Estos niños tenían en promedio 8 años y un mes de edad (cronológica), y una edad mental verbal de 4 años y 3 meses. Los niños con TEA fueron comparados con 31 niños "control" sin ningún diagnóstico o necesidad especial, de la misma edad mental verbal de los niños con autismo.

Experimento 1: Imitación dirigida a una meta
Interpretar las metas de otras personas a partir de sus acciones es crucial para la interacción social y hay clara evidencia de que el MNS es central para este proceso.

Para este experimento, sobre la mesa podían haber -o no- dos puntos de papel (uno a la izquierda y otro a la derecha). Los movimientos del experimentador podían ser: movimientos ipsilaterales [la misma mano del mismo lado del objetivo] hacia el objetivo (tocar el punto), movimientos contralaterales hacia el objetivo [la mano opuesta al lado del objetivo] o ambos objetivos a la vez [contralaterales]. A los niños sólo se les pidió que copiaran [que hicieran lo mismo que] al experimentador.

En estudios previos se ha mostrado que los niños tienen una alta proporción de errores de mano cuando el experimentador mueve la mano cruzando su cuerpo para tocar un objetivo contralateral [o sea, cuando ven a alguien tomar con la mano izquierda (o derecha) un objeto que está al lado derecho (o izquierdo), los niños se "equivocan" al imitar, pues utilizan la mano con la que les es más fácil tocar el objetivo (ipsilateral)].

Tales errores se explican porque niños entre 4 y 6 años con un desarrollo normal muestran evidencia del entendimiento de metas en una tarea de imitación simple. Bekkering et al. argumentan que el niño representa la meta de la acción (por ejemplo "tocar el punto rojo") y le da a eso una prioridad mayor que a los medios para la acción. 

Por eso, con base en la hipótesis de AMND, Hamilton et al. pensaban que si los niños con trastorno del espectro autista (TEA) en realidad tenían un sistema disfuncional de neuronas espejo, entonces no debían mostrar el patrón característico de enfocarse en la meta en vez de en los medios [o sea, preferirían imitar la mano con que se ejecuta una acción aunque ésta se ejecute "mejor" con la otra mano].

Las autoras no encontraron evidencia de que hubieran diferencias en el desempeño entre el grupo con TEA y el grupo control. Ambos grupos mostraron el patrón típico de errores de mano [tocar con la mano ipsilateral al objetivo en ensayos contralaterales]. Por lo tanto, las investigadoras concluyeron que tanto los niños con autismo como los de desarrollo típico tienen la misma tendencia a imitar la meta de la acción de otra persona [y no los medios].

Experimento 2: Imitación en espejo
Los niños con desarrollo típico tienden a imitar los movimientos como si estuvieran mirando a un espejo. El objetivo de Hamilton et al. con este experimento fue evaluar si los participantes con TEA tienen una preferencia por imitación en espejo [utilizar la mano derecha cuando el otro frente a mí utiliza la izquierda] sobre la imitación anatómica [utilizar la derecha cuando el otro frente a mí utiliza su derecha]. 

En este caso, Hamilton et al. usaron un procedimiento similar al del experimento anterior. La única diferencia fue que la localización de los objetivos estuvo organizada en una línea única (en la línea media) entre el niño y el experimentador, lo que significa que cada punto podía ser alcanzado por igual utilizando cualquier mano. En cada ensayo el experimentador movía su mano a una localización objetivo y le pedía al niño que lo imitara.

Tal como en el experimento anterior, Hamilton et al. encontraron que ambos grupos mostraron una preferencia por la imitación en espejo. Estos datos muestran que tanto los niños con TEA como los niños control tienen una preferencia por la imitación en espejo de las acciones manuales.

Experimento 3: Imitación de agarre y planeación motora
El MNS humano no sólo se refiere al entendimiento e imitación de la acción, sino que también es un sistema motor que se refiere a la planeación y ejecución de acciones dirigidas a una meta. La "red espejo" es confiablemente activada por la planeación y ejecución de acciones manuales.

Con este experimento Hamilton et al. evaluaron si los niños controles o los niños con autismo mostraban una mejor planeación motora cuando los requerimientos de la tareas se demostraban manualmente, en comparación a  cuando la tarea se especificaba verbalmente. Según la predicción de la hipótesis de AMND, explican las autoras, los niños con TEA debían mostrar pobres habilidades de planeación motora, ya que el MNS es esencial para el desempeño motor. Más directamente, la hipótesis de AMND predecía que el grupo con TEA no debía ser capaz de aprovechar la demostración del experimentador en la condición de imitación.

En este caso las investigadoras usaron una tarea de selección de agarre. En este tarea el sujeto debe planear los movimientos de alcance para poder culminar con un agarre cómodo, aun si eso significa usar un agarre poco cómodo al inicio del movimiento. 

[Imaginémonos querer poner un pocillo boca bajo: si lo agarramos normalmente de la oreja, después será muy complicado y tendremos que hacer un movimiento extraño (voltear toda la mano) para ponerlo boca bajo; en cambio, si lo agarramos "raro" al principio (p. ej. con el pulgar hacia bajo) después quedará "fácil" ponerlo boca bajo...inténtalo y verás]. 

Cuando un sujeto escoge un agarre "extraño" o incómodo al principio, se tiene evidencia de que él está considerando el movimiento completo, que en este caso es poner un lado de una barra (que tiene dos colores en cada extremo) verticalmente sobre un objetivo. Según los investigadores, si los niños tienen habilidades de planeación motora pobres, entonces se espera que cometan más errores de selección de agarre en ensayos en los que tienen que empezar con agarres extraños [en nuestro ejemplo, cogiendo el pocillo con el pulgar hacia bajo; el agarre "normal" sería el de pasar el pocillo de un lado a otro, para lo cual podríamos agarrarlo de la oreja, como normalmente hacemos].

Hamilton et al. observaron que todos los niños encontraron difícil la planeación motora, pero que sí fueron capaces de aprovechar la demostración del experimentador para mejorar su desempeño. Entonces, las investigadoras encontraron que tanto los niños control como los niños con TEA son capaces de entender e imitar la configuración del agarre del experimentador. Según las investigadoras, los resultados de este experimento otorgan evidencia adicional contra la teoría de la AMND.

La planeación motora depende del circuito froto-parietal que hace al MNS. La hipótesis de AMND predice pobre desempeño en TEA, pero eso no se encontró. En cambio, los niños con TEA mostraron el mismo nivel de desempeño en planeación motora que el grupo control y fueron capaces de entender e imitar el agarre en los ensayos de imitación.

Experimento 4: Reconocimiento de gestos
El MNS no es sólo un sistema motor, sino también para el entendimiento de la acción. La hipótesis de la AMND predice que los niños con TEA deberían tener dificultades en entender las acciones de otras personas.

Para este experimento las investigadoras usaron una tarea de reconocimiento de gestos. En esta tarea el niño debía aparear una postura manual representada gráficamente, con un dibujo de una caricatura de una acción con una porción faltante, la de las manos del actor. Según la teoría de AMND, los niños con TEA deberían encontrar esta tarea particularmente difícil al no tener la habilidad de interpretar el significado de un gesto.

Los datos indicaron que el grupo con TEA no mostró alteración en el reconocimiento de gestos y, de hecho, se desempeñó mejor que el grupo de controles de su misma edad mental verbal.

Discusión
El grupo de niños con autismo tenía una alteración significativa en la habilidad para atribuir estados mentales a otros, como se evaluó con los tests estándar de teoría de la mente. Sin embargo, en las tres tareas de acción -imitación dirigida a una meta, imitación en espejo y planeación del agarre- no hubo diferencias entre el grupo con TEA y el grupo control; ambos grupos mostraron evidencia de imitación de meta e imitación de agarre.

Como indican los resultados, afirman las autoras, no hay evidencia de alteraciones en las habilidades del sistema de neuronas espejo (MNS). Los niños con autismo -que ellas evaluaron- mostraron imitación dirigida a la meta y habilidades de planeación del agarre en un nivel esperado para su edad mental e incluso mostraron habilidades superiores de reconocimiento de gestos.

En la tarea de reconocimiento de gestos los niños con autismo se desempeñaron incluso mejor que los controles. Esta tarea otorga la medida más pura de la función del MNS, ya que las respuestas no pueden ser contaminadas por habilidades motoras. Esta tarea, entonces, según Hamilton et al., proporciona la evidencia más robusta contra la hipótesis de AMND.

Según Hamilton et al. estos resultados, además, proporcionan clara evidencia de una disociación entre las habilidades de imitación -donde el grupo con autismo se desempeña normalmente- y las tareas de teoría de la mente -donde los niños con autismo están severamente alterados-.

La hipótesis de AMND propone que el MNS motor -el cual soporta la imitación y el entendimiento de metas- es disfuncional en niños con autismo. Ellas sugieren que el peso de la evidencia a partir de sus datos y los experimentos descritos hacen insostenible la hipótesis de AMND: Los niños con autismo son, de hecho, capaces de imitar metas, planear agarres y entender gestos, a pesar del hecho de que todas estas tareas son dependientes del MNS. Además, esta habilidad intacta de imitación se observó a pesar de los déficit claros en tareas de teoría de la mente, demostrando una disociación entre imitación dirigida a una meta y la inferencia de un estado mental.

Las autoras explican, también, que quizás el comportamiento de imitación no es unitario ni puede ser localizado en un sólo sistema cerebral. Por eso, puede ser que las habilidades de mímica automática o imitación emocional sean independientes de la imitación dirigida a una meta y que quizás sí puedan estar alteradas en el autismo.

Conclusión
Hamilton et al. concluyen que los resultados de sus experimentos muestran evidencia clara contra una hipótesis simple de neuronas espejo en el autismo (Williams et al., 2001), en la cual una disfunción del sistema motor de neuronas espejo resulta en una habilidad alterada para entender e imitar las metas de las acciones en niños con trastornos del espectro autista, ocasionando una pobre habilidad de teoría de la mente. En cambio, las autoras sugieren que el entendimiento de una meta es una isla de funcionamiento intacto en los trastornos del espectro autista.

Hamilton, A.F.d.C., Brindley, R.M., & Frith, U. (2007). Imitation and action understanding in autistic spectrum disorders: How valid is the hypothesis of a deficit in the mirror neuron system? Neuropsychologia, 45. pp. 1859-1868.

Comentario
Bien, este fue el artículo de hoy. El mensaje principal que este estudio nos deja es que la imitación y el entendimiento de las metas de la acción pueden ser independientes de las habilidades de teoría de la mente. En consecuencia, aunque hayan problemas en la teoría de la mente, como sucede en los trastornos del espectro autista, no necesariamente tienen que haber problemas en la imitación o el entendimiento de la acción. En otras palabras, el sistema de neuronas espejo no tiene que estar necesariamente alterado en el autismo. De hecho, eso fue precisamente lo que confirmaron las autoras con este estudio; al menos desde el punto de vista comportamental. Yendo más allá, esto quiere decir que los niños con autismo entienden las acciones de las otras personas...probablemente su problema esté al expresar con el lenguaje o de una manera social sus propias intenciones o acciones. En síntesis, este estudio revela, como dicen las autoras, que el entendimiento de una meta "es una isla de funcionamiento intacto" en [medio del océano que representan] los trastornos del espectro autista.


¿Algunas ideas, preguntas o comentarios? ¡No dudes en compartirlos!

2 comentarios:

  1. Muy buen estudio, estaba muy interesada en el tema de las neuronas espejo, siempre tuve la inquietud si es que tendría que ver con alguna alteración del lenguaje :) habrá que seguir realizando más estudios sobre el tema. Felicitaciones

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Muchas gracias por tu comentario. Es cierto, hay mucho por hacer :)

      Eliminar