treball final de grau -...

23
Treball Final de Grau MONTSERRAT PINILLOS BLANCO MEMÒRIA, REORGANITZACIÓ CEREBRAL EVIDENCIADA AMB fMRI I HIPOCAMP Treball final de grau Dirigit per David Bartrés Fad Universitat Oberta de Catalunya Any 2013

Upload: lamnhan

Post on 03-Feb-2018

230 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

Treball Final de Grau

MONTSERRAT PINILLOS BLANCO

MEMOgraveRIA REORGANITZACIOacute

CEREBRAL EVIDENCIADA AMB

fMRI I HIPOCAMP

Treball final de grau

Dirigit per

David Bartreacutes Fad

Universitat Oberta de Catalunya

Any 2013

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

2

SUMARI

Introduccioacute3

1 Memograveria3

11 Concepte i models3

12 Neuro-anatomia 5

13 Classificacioacute tipus 9

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria10

21 Formacioacute hipocampal12

3 Lesioacute a lrsquohipocamp13

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral15

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral16

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes17

6 Conclusions 18

7 Bibliografia19

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

3

Introduccioacute

Aquesta preteacuten ser una revisioacute general dels processos cognitius normals

i de la capacitat de reorganitzacioacute cerebral en cas de dany cerebral

adquirit (lesions i malalties neurodegeneratives)

Farem una aproximacioacute al concepte de memograveria neuro-anatomia i

classificacioacute drsquoaquesta i al concepte de dany cerebral per tal de veure

com aquests conceptes es conjuguen i donen origen a formacions

estructurals i funcionals diferents a les naturals i esperables al

naixement Veurem a traveacutes de la neuroimatge funcional com aquesta

reorganitzacioacute cerebral afecta a funcions com la memograveria i en quins

processos de dany cerebral es poden donar

Memograveria

11 La memograveria concepte i models

Entenem per memograveria a la capacitat que tenim tots els humans per

retenir informacioacute i fer un uacutes posterior drsquoaquesta Aquesta capacitat

drsquoemmagatzematge eacutes possible gragravecies a les diferents accions del

sistema nervioacutes sent el magravexim protagonista el cervell i les seves

estructures Gragravecies a la memograveria recordem com ens diem com fer una

tasca o quan i amb qui tenim una cita per tant gragravecies a la memograveria

coneixem el moacuten que ens envolta aprenem drsquoell i ens coneixem a

nosaltres mateixos Aquesta informacioacute eacutes retinguda i aparentment

oblidada fins que srsquoactiva per exigegravencia de lrsquoambient o motivacional del

subjecte [Sarmiento 1995]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

4

Al llarg dels anys han anat apareixent diferents models de la memograveria

perograve jo fareacute atencioacute al model computacional [Atkinson i Shiffrin 1971]

En dit model srsquoassignen tres agraverees drsquoemmagatzemament i un agraverea

central encarregada del processament de la informacioacute Aquestes agraverees

son la memograveria sensorial la memograveria a curt termini i la memograveria a

llarg termini [figura 2] La unitat central de processament requereix de

diversos processos cognitius per desenvolupar la seva tasca lrsquoatencioacute la

codificacioacute el reconeixement i la recuperacioacute permetrien el flux

drsquoinformacioacute entre els diferents magatzems de memograveria Lrsquoatencioacute eacutes la

funcioacute cognitiva que permet percebre i filtrar els estiacutemuls ambientals

decidint quins son rellevants i quins no ho son atribuint-los prioritats a

traves de la concentracioacute i la codificacioacute eacutes el proceacutes a traveacutes del qual

es transforma la informacioacute per tal de ser processada posteriorment

Segons aquests autors la memograveria sensorial recull lrsquoestiacutemul sensitiu per

ser transferida a la memograveria a curt termini Aquesta memograveria eacutes on es

manteacute la informacioacute conscient sent de 7+-2 el nuacutemero drsquoiacutetems que pot

mantenir conscients per despreacutes passar a la memograveria a llarg termini on

emmagatzemem aquesta informacioacute per poder ser recuperada en cas de

necessitat

Figura 2 Model computacional Atkinson i Shiffrin 1971

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

5

El model cognoscitiu drsquoaquests autors va ser un impulsor en lrsquoavanccedil de

les investigacions en aquest terreny aportant la classificacioacute de la

memograveria fent una descripcioacute de lrsquoestructura semagraventica i dels diferents

tipus de representacioacute del coneixement [Varela Ruiz M et al 2005]

Actualment perograve srsquoha trencat amb la visioacute drsquounitats

drsquoemmagatzemament separades i amb la serialitat i unidireccionalitat

del processament de la informacioacute promoguda per aquests autors

Aquest model ha rebut diverses critiques perograve tot i aixiacute actualment es

segueix considerant la memograveria a curt placcedil com una memograveria operativa

i la memograveria a llarg placcedil com magatzem permanent

Des de un enfocament meacutes psicobiologravegic la memograveria eacutes una funcioacute

cerebral resultat de les connexions de milions de neurones Les sinapsis

neuronals donen pas de la informacioacute als circuits possibilitant

lrsquoaprenentatge donant com a producte els records la memograveria Tal com

he comentat aixograve deriva de les sinapsis perograve que passa quan aquestes

sinapsis han estat poc intenses o hi ha una alteracioacute La desaparicioacute

del record lrsquooblit perograve aixograve eacutes un fet adaptatiu ja que permet buidar el

magatzem i no saturar el cervell permetent amb aixograve la formacioacute de

nous records meacutes necessaris

Abans de prosseguir perograve voldria fer una distincioacute entre aprenentatge i

memograveria ja que es tracta de dues entitats distintes Farem servir el

terme aprenentatge per a referir-nos al proceacutes drsquoadquirir nous

coneixements En canvi parlarem de memograveria quan ens referim a la

quantitat drsquoinformacioacute emmagatzemada ja sigui de forma immediata o

diferida [Squire 1987]

12 Neuro-anatomia de la memograveria

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 2: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

2

SUMARI

Introduccioacute3

1 Memograveria3

11 Concepte i models3

12 Neuro-anatomia 5

13 Classificacioacute tipus 9

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria10

21 Formacioacute hipocampal12

3 Lesioacute a lrsquohipocamp13

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral15

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral16

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes17

6 Conclusions 18

7 Bibliografia19

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

3

Introduccioacute

Aquesta preteacuten ser una revisioacute general dels processos cognitius normals

i de la capacitat de reorganitzacioacute cerebral en cas de dany cerebral

adquirit (lesions i malalties neurodegeneratives)

Farem una aproximacioacute al concepte de memograveria neuro-anatomia i

classificacioacute drsquoaquesta i al concepte de dany cerebral per tal de veure

com aquests conceptes es conjuguen i donen origen a formacions

estructurals i funcionals diferents a les naturals i esperables al

naixement Veurem a traveacutes de la neuroimatge funcional com aquesta

reorganitzacioacute cerebral afecta a funcions com la memograveria i en quins

processos de dany cerebral es poden donar

Memograveria

11 La memograveria concepte i models

Entenem per memograveria a la capacitat que tenim tots els humans per

retenir informacioacute i fer un uacutes posterior drsquoaquesta Aquesta capacitat

drsquoemmagatzematge eacutes possible gragravecies a les diferents accions del

sistema nervioacutes sent el magravexim protagonista el cervell i les seves

estructures Gragravecies a la memograveria recordem com ens diem com fer una

tasca o quan i amb qui tenim una cita per tant gragravecies a la memograveria

coneixem el moacuten que ens envolta aprenem drsquoell i ens coneixem a

nosaltres mateixos Aquesta informacioacute eacutes retinguda i aparentment

oblidada fins que srsquoactiva per exigegravencia de lrsquoambient o motivacional del

subjecte [Sarmiento 1995]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

4

Al llarg dels anys han anat apareixent diferents models de la memograveria

perograve jo fareacute atencioacute al model computacional [Atkinson i Shiffrin 1971]

En dit model srsquoassignen tres agraverees drsquoemmagatzemament i un agraverea

central encarregada del processament de la informacioacute Aquestes agraverees

son la memograveria sensorial la memograveria a curt termini i la memograveria a

llarg termini [figura 2] La unitat central de processament requereix de

diversos processos cognitius per desenvolupar la seva tasca lrsquoatencioacute la

codificacioacute el reconeixement i la recuperacioacute permetrien el flux

drsquoinformacioacute entre els diferents magatzems de memograveria Lrsquoatencioacute eacutes la

funcioacute cognitiva que permet percebre i filtrar els estiacutemuls ambientals

decidint quins son rellevants i quins no ho son atribuint-los prioritats a

traves de la concentracioacute i la codificacioacute eacutes el proceacutes a traveacutes del qual

es transforma la informacioacute per tal de ser processada posteriorment

Segons aquests autors la memograveria sensorial recull lrsquoestiacutemul sensitiu per

ser transferida a la memograveria a curt termini Aquesta memograveria eacutes on es

manteacute la informacioacute conscient sent de 7+-2 el nuacutemero drsquoiacutetems que pot

mantenir conscients per despreacutes passar a la memograveria a llarg termini on

emmagatzemem aquesta informacioacute per poder ser recuperada en cas de

necessitat

Figura 2 Model computacional Atkinson i Shiffrin 1971

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

5

El model cognoscitiu drsquoaquests autors va ser un impulsor en lrsquoavanccedil de

les investigacions en aquest terreny aportant la classificacioacute de la

memograveria fent una descripcioacute de lrsquoestructura semagraventica i dels diferents

tipus de representacioacute del coneixement [Varela Ruiz M et al 2005]

Actualment perograve srsquoha trencat amb la visioacute drsquounitats

drsquoemmagatzemament separades i amb la serialitat i unidireccionalitat

del processament de la informacioacute promoguda per aquests autors

Aquest model ha rebut diverses critiques perograve tot i aixiacute actualment es

segueix considerant la memograveria a curt placcedil com una memograveria operativa

i la memograveria a llarg placcedil com magatzem permanent

Des de un enfocament meacutes psicobiologravegic la memograveria eacutes una funcioacute

cerebral resultat de les connexions de milions de neurones Les sinapsis

neuronals donen pas de la informacioacute als circuits possibilitant

lrsquoaprenentatge donant com a producte els records la memograveria Tal com

he comentat aixograve deriva de les sinapsis perograve que passa quan aquestes

sinapsis han estat poc intenses o hi ha una alteracioacute La desaparicioacute

del record lrsquooblit perograve aixograve eacutes un fet adaptatiu ja que permet buidar el

magatzem i no saturar el cervell permetent amb aixograve la formacioacute de

nous records meacutes necessaris

Abans de prosseguir perograve voldria fer una distincioacute entre aprenentatge i

memograveria ja que es tracta de dues entitats distintes Farem servir el

terme aprenentatge per a referir-nos al proceacutes drsquoadquirir nous

coneixements En canvi parlarem de memograveria quan ens referim a la

quantitat drsquoinformacioacute emmagatzemada ja sigui de forma immediata o

diferida [Squire 1987]

12 Neuro-anatomia de la memograveria

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 3: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

3

Introduccioacute

Aquesta preteacuten ser una revisioacute general dels processos cognitius normals

i de la capacitat de reorganitzacioacute cerebral en cas de dany cerebral

adquirit (lesions i malalties neurodegeneratives)

Farem una aproximacioacute al concepte de memograveria neuro-anatomia i

classificacioacute drsquoaquesta i al concepte de dany cerebral per tal de veure

com aquests conceptes es conjuguen i donen origen a formacions

estructurals i funcionals diferents a les naturals i esperables al

naixement Veurem a traveacutes de la neuroimatge funcional com aquesta

reorganitzacioacute cerebral afecta a funcions com la memograveria i en quins

processos de dany cerebral es poden donar

Memograveria

11 La memograveria concepte i models

Entenem per memograveria a la capacitat que tenim tots els humans per

retenir informacioacute i fer un uacutes posterior drsquoaquesta Aquesta capacitat

drsquoemmagatzematge eacutes possible gragravecies a les diferents accions del

sistema nervioacutes sent el magravexim protagonista el cervell i les seves

estructures Gragravecies a la memograveria recordem com ens diem com fer una

tasca o quan i amb qui tenim una cita per tant gragravecies a la memograveria

coneixem el moacuten que ens envolta aprenem drsquoell i ens coneixem a

nosaltres mateixos Aquesta informacioacute eacutes retinguda i aparentment

oblidada fins que srsquoactiva per exigegravencia de lrsquoambient o motivacional del

subjecte [Sarmiento 1995]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

4

Al llarg dels anys han anat apareixent diferents models de la memograveria

perograve jo fareacute atencioacute al model computacional [Atkinson i Shiffrin 1971]

En dit model srsquoassignen tres agraverees drsquoemmagatzemament i un agraverea

central encarregada del processament de la informacioacute Aquestes agraverees

son la memograveria sensorial la memograveria a curt termini i la memograveria a

llarg termini [figura 2] La unitat central de processament requereix de

diversos processos cognitius per desenvolupar la seva tasca lrsquoatencioacute la

codificacioacute el reconeixement i la recuperacioacute permetrien el flux

drsquoinformacioacute entre els diferents magatzems de memograveria Lrsquoatencioacute eacutes la

funcioacute cognitiva que permet percebre i filtrar els estiacutemuls ambientals

decidint quins son rellevants i quins no ho son atribuint-los prioritats a

traves de la concentracioacute i la codificacioacute eacutes el proceacutes a traveacutes del qual

es transforma la informacioacute per tal de ser processada posteriorment

Segons aquests autors la memograveria sensorial recull lrsquoestiacutemul sensitiu per

ser transferida a la memograveria a curt termini Aquesta memograveria eacutes on es

manteacute la informacioacute conscient sent de 7+-2 el nuacutemero drsquoiacutetems que pot

mantenir conscients per despreacutes passar a la memograveria a llarg termini on

emmagatzemem aquesta informacioacute per poder ser recuperada en cas de

necessitat

Figura 2 Model computacional Atkinson i Shiffrin 1971

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

5

El model cognoscitiu drsquoaquests autors va ser un impulsor en lrsquoavanccedil de

les investigacions en aquest terreny aportant la classificacioacute de la

memograveria fent una descripcioacute de lrsquoestructura semagraventica i dels diferents

tipus de representacioacute del coneixement [Varela Ruiz M et al 2005]

Actualment perograve srsquoha trencat amb la visioacute drsquounitats

drsquoemmagatzemament separades i amb la serialitat i unidireccionalitat

del processament de la informacioacute promoguda per aquests autors

Aquest model ha rebut diverses critiques perograve tot i aixiacute actualment es

segueix considerant la memograveria a curt placcedil com una memograveria operativa

i la memograveria a llarg placcedil com magatzem permanent

Des de un enfocament meacutes psicobiologravegic la memograveria eacutes una funcioacute

cerebral resultat de les connexions de milions de neurones Les sinapsis

neuronals donen pas de la informacioacute als circuits possibilitant

lrsquoaprenentatge donant com a producte els records la memograveria Tal com

he comentat aixograve deriva de les sinapsis perograve que passa quan aquestes

sinapsis han estat poc intenses o hi ha una alteracioacute La desaparicioacute

del record lrsquooblit perograve aixograve eacutes un fet adaptatiu ja que permet buidar el

magatzem i no saturar el cervell permetent amb aixograve la formacioacute de

nous records meacutes necessaris

Abans de prosseguir perograve voldria fer una distincioacute entre aprenentatge i

memograveria ja que es tracta de dues entitats distintes Farem servir el

terme aprenentatge per a referir-nos al proceacutes drsquoadquirir nous

coneixements En canvi parlarem de memograveria quan ens referim a la

quantitat drsquoinformacioacute emmagatzemada ja sigui de forma immediata o

diferida [Squire 1987]

12 Neuro-anatomia de la memograveria

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 4: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

4

Al llarg dels anys han anat apareixent diferents models de la memograveria

perograve jo fareacute atencioacute al model computacional [Atkinson i Shiffrin 1971]

En dit model srsquoassignen tres agraverees drsquoemmagatzemament i un agraverea

central encarregada del processament de la informacioacute Aquestes agraverees

son la memograveria sensorial la memograveria a curt termini i la memograveria a

llarg termini [figura 2] La unitat central de processament requereix de

diversos processos cognitius per desenvolupar la seva tasca lrsquoatencioacute la

codificacioacute el reconeixement i la recuperacioacute permetrien el flux

drsquoinformacioacute entre els diferents magatzems de memograveria Lrsquoatencioacute eacutes la

funcioacute cognitiva que permet percebre i filtrar els estiacutemuls ambientals

decidint quins son rellevants i quins no ho son atribuint-los prioritats a

traves de la concentracioacute i la codificacioacute eacutes el proceacutes a traveacutes del qual

es transforma la informacioacute per tal de ser processada posteriorment

Segons aquests autors la memograveria sensorial recull lrsquoestiacutemul sensitiu per

ser transferida a la memograveria a curt termini Aquesta memograveria eacutes on es

manteacute la informacioacute conscient sent de 7+-2 el nuacutemero drsquoiacutetems que pot

mantenir conscients per despreacutes passar a la memograveria a llarg termini on

emmagatzemem aquesta informacioacute per poder ser recuperada en cas de

necessitat

Figura 2 Model computacional Atkinson i Shiffrin 1971

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

5

El model cognoscitiu drsquoaquests autors va ser un impulsor en lrsquoavanccedil de

les investigacions en aquest terreny aportant la classificacioacute de la

memograveria fent una descripcioacute de lrsquoestructura semagraventica i dels diferents

tipus de representacioacute del coneixement [Varela Ruiz M et al 2005]

Actualment perograve srsquoha trencat amb la visioacute drsquounitats

drsquoemmagatzemament separades i amb la serialitat i unidireccionalitat

del processament de la informacioacute promoguda per aquests autors

Aquest model ha rebut diverses critiques perograve tot i aixiacute actualment es

segueix considerant la memograveria a curt placcedil com una memograveria operativa

i la memograveria a llarg placcedil com magatzem permanent

Des de un enfocament meacutes psicobiologravegic la memograveria eacutes una funcioacute

cerebral resultat de les connexions de milions de neurones Les sinapsis

neuronals donen pas de la informacioacute als circuits possibilitant

lrsquoaprenentatge donant com a producte els records la memograveria Tal com

he comentat aixograve deriva de les sinapsis perograve que passa quan aquestes

sinapsis han estat poc intenses o hi ha una alteracioacute La desaparicioacute

del record lrsquooblit perograve aixograve eacutes un fet adaptatiu ja que permet buidar el

magatzem i no saturar el cervell permetent amb aixograve la formacioacute de

nous records meacutes necessaris

Abans de prosseguir perograve voldria fer una distincioacute entre aprenentatge i

memograveria ja que es tracta de dues entitats distintes Farem servir el

terme aprenentatge per a referir-nos al proceacutes drsquoadquirir nous

coneixements En canvi parlarem de memograveria quan ens referim a la

quantitat drsquoinformacioacute emmagatzemada ja sigui de forma immediata o

diferida [Squire 1987]

12 Neuro-anatomia de la memograveria

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 5: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

5

El model cognoscitiu drsquoaquests autors va ser un impulsor en lrsquoavanccedil de

les investigacions en aquest terreny aportant la classificacioacute de la

memograveria fent una descripcioacute de lrsquoestructura semagraventica i dels diferents

tipus de representacioacute del coneixement [Varela Ruiz M et al 2005]

Actualment perograve srsquoha trencat amb la visioacute drsquounitats

drsquoemmagatzemament separades i amb la serialitat i unidireccionalitat

del processament de la informacioacute promoguda per aquests autors

Aquest model ha rebut diverses critiques perograve tot i aixiacute actualment es

segueix considerant la memograveria a curt placcedil com una memograveria operativa

i la memograveria a llarg placcedil com magatzem permanent

Des de un enfocament meacutes psicobiologravegic la memograveria eacutes una funcioacute

cerebral resultat de les connexions de milions de neurones Les sinapsis

neuronals donen pas de la informacioacute als circuits possibilitant

lrsquoaprenentatge donant com a producte els records la memograveria Tal com

he comentat aixograve deriva de les sinapsis perograve que passa quan aquestes

sinapsis han estat poc intenses o hi ha una alteracioacute La desaparicioacute

del record lrsquooblit perograve aixograve eacutes un fet adaptatiu ja que permet buidar el

magatzem i no saturar el cervell permetent amb aixograve la formacioacute de

nous records meacutes necessaris

Abans de prosseguir perograve voldria fer una distincioacute entre aprenentatge i

memograveria ja que es tracta de dues entitats distintes Farem servir el

terme aprenentatge per a referir-nos al proceacutes drsquoadquirir nous

coneixements En canvi parlarem de memograveria quan ens referim a la

quantitat drsquoinformacioacute emmagatzemada ja sigui de forma immediata o

diferida [Squire 1987]

12 Neuro-anatomia de la memograveria

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 6: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

6

El funcionament normal de la memograveria depegraven de tres grans agraverees

cerebrals els logravebuls temporals el diencegravefal i el cervell basal anterior

[Bauer Grande y Valenstein 2003]

Logravebuls temporals

Els estudis de neuropatologia post-mortem han demostrat anormalitats

en el logravebul temporal medial lrsquohipocamp i al cogravertex temporal medial

adjacent en pacients que en els seus uacuteltims anys de vida van patir

greus alteracions de la memograveria El grup drsquoestructures amb major

rellevagravencia perograve eacutes el sistema liacutembic [figura 1] el qual a part de ser clau

en el registre de la memograveria tambeacute teacute un paper important en el control

emocional Anatogravemicament les estructures liacutembiques son la

circumvolucioacute callosa del cos calloacutes i de lrsquohipocamp el nucli de

lrsquoamiacutegdala els cossos mamilmiddotlars i el nucli talagravemic anterior Les vies de

connexioacute del sistema liacutembic son lrsquoalvegraveol la fiacutembria el fogravernix el feix

mamilmiddotlo-talagravemic i lrsquoestria terminal[Snell 1994]

Diencegravefal

Les estructures fonamentals que conformen el diencegravefal son el tagravelam i

lrsquohipotagravelem Perograve aquelles que tenen un paper important sobre la

memograveria son els nuclis anterior i dorsomedial del tagravelem i els cossos

mamilmiddotlars Les vies que connecten el complex hipocagravempic medial amb

els nuclis anteriors del tagravelem srsquoanomenen feix mamilmiddotlo-talagravemic i la via

que connecta lrsquoamiacutegdala amb els nuclis dorsomedials srsquoanomena via

amigadalofugal [Snell 1994 Tranel y Damasio 1995]

Cervell basal anterior

El cervell basal anterior es troba entre el diencegravefal i els hemisferis cerebrals

i esta format per el nucli acumbens el bulb olfactori la banda diagonal de

Broca el septe lrsquoagraverea preograveptica i el nucli basal de Meynert

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 7: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

7

Les investigacions fetes en aquesta zona del cervell porten a pensar en la

participacioacute que tenen les vies colinegravergiques en la funcioacute cognitiva de la

memograveria La innervacioacute cortical colinegravergica es troba en la zona del nucli

basal de Meynert [Mesulam 1985] i la seva funcioacute principal es la de

alliberar el neurotransmissor de acetilcolina a lrsquohipocamp i a diverses zones

del cogravertex cerebral Hi ha moltes investigacions fetes sobre les vies

colinegravergiques i la seva implicacioacute en la formacioacute de la memograveria i srsquohan

generat fagravermacs colinegravergics que han demostrat tenir un efecte suau i

positiu en malalts drsquoAlzheimer [Johns Greenwald Mohs y Davis 1983

Schneider 1996]

El paper que teacute aquesta zona en la associacioacute drsquoinformacioacute modal lligada a

la memograveria es deixa veure quan hi ha una disfuncioacute en el funcionament del

cervell basal anterior ja que es perd la capacitat de organitzar de forma

coherent els diferents components dels episodis de la memograveria [Tranel y

Damasio 1995]

Figura1 Estructures principals sistema liacutembic (font Gastaut i Lammers 1961)

Logravebul frontal

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 8: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

8

Els logravebuls frontals tenen especial implicacioacute en els processos atencional

en la codificacioacute de la informacioacute i en la resolucioacute de problemes

(funcions executives) Lrsquoagraverea frontal ventromedial rep projeccions de les

agraverees sensitives i ameacutes manteacute una connexioacute bidireccional amb

lrsquohipocamp i lrsquoamiacutegdala participant en processos de memograveria i

emocionals

Diferents investigacions en aquest sentit han aportat dades que

recolzen la idea que lrsquoagraverea frontal ventrolateral esta relacionada amb

lrsquoactualitzacioacute i manteniment de la informacioacute i que lrsquoagraverea frontal

dorsolateral srsquoencarregaria de seleccionar i manipular aquesta

informacioacute Els estudis de neuroimatge funcional suggereixen que el

cogravertex prefrontal esquerra eacutes clau en lrsquouacutes dels processos executius

necessaris per la creacioacute drsquouna estructura organitzativa que faciliti la

codificacioacute de la informacioacute Tambeacute srsquoha demostrat en aquest sentit

que la implicacioacute del cogravertex prefrontal dret en els processos cognitius

durant lrsquoevocacioacute de records (tasques de memograveria episogravedica)[ Fletcher

Shallice Frith Frackowiak y Dolan 1998] Aixiacute doncs les estructures

frontals tindrien un paper important en la integracioacute de la informacioacute en

representacions i episodis coherents permetent lrsquoassociacioacute amb la

memograveria de treball i produint amb aixograve lrsquoexpansioacute temporal del

funcionament del cervell permetent integrar informacioacute nova al programa

actual de comportament [Kimberg y cols 1997]

Els estudis de fRMI han permegraves demostrar que lrsquoagraverea frontal dorsolateral

dreta srsquoactiva selectivament en tasques drsquoevocacioacute episogravedica i contextual

en canvi en tasques de reconeixement visual srsquoactiven aquesta agraverea el pol

frontal dret i lrsquoagraverea occipital superior dreta i esquerra

Tot i que per tasques drsquoemmagatzematge es requereix principalment de

lrsquohipocamp lrsquoactivacioacute del cogravertex prefrontal permet el registre i

processament de la informacioacute de forma controlada i ajuda al proceacutes de

recuperacioacute drsquoaquesta [Keane 1999]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 9: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

9

13 Classificacioacute dels tipus de memograveria

William James va ser un dels pioners en proposar la dicotomia meacutes

present i caracteriacutestica de lrsquoesser humagrave la memograveria a curt i llarg

termini [James 1890] Des de llavors altres dicotomies han estat

proposades i discutides perograve lrsquoaportacioacute experimental a la cliacutenica ha

produiumlt problemes en les seves definicions en molts moments A

continuacioacute parlareacute sobre les distincions meacutes importants dels subtipus

de memograveria

La memograveria declarativa (dependent de lrsquohipocamp) es refereix a

lrsquoadquisicioacute de fets directament accessibles conscientment

Aquesta memograveria emmagatzema informacioacute sobre conceptes

episodis recordsi la informacioacute de tipus sensorial La memograveria

declarativa pot ser semagraventica (coneixement general del moacuten) i

tambeacute pot ser episogravedica (informacioacute relacionada amb el context

temporo-espacial de lrsquoindividu) La lesioacute en alguna de les

eferegravencies del lrsquohipocamp pot produir alteracions en aquest tipus

de memograveria

La memograveria procedimental (no dependent de lrsquohipocamp) fa

referencia a lrsquoaprenentatge de tasques perceptiu-motrius no

conscients Es tractaria del magatzem drsquohagravebits habilitats socials i

instrumentals Lrsquoestructura principalment implicada en aquets

tipus de memograveria serien els ganglis basals

La memograveria retrogravegrada fa referegravencia a tota la informacioacute

emmagatzemada fins al moment de lrsquoaccident o episodi amnegravesic

Es tracta de informacioacute vivencial de la persona la qual es

considera recent quan eacutes drsquoun magravexim de tres anys enrere i es

considera memograveria remota quan la informacioacute fa referegravencia a

esdeveniments anteriors a tres anys

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 10: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

10

La memograveria anterogravegrada fa referencia a la pegraverdua de memograveria

posterior al accident o episodi amnegravesic La persona eacutes incapaccedil de

realitzar nous aprenentatges i no pot recordar nova informacioacute

La memograveria a curt placcedil sobre la qual hem parlat anteriorment fa

referegravencia a lrsquoevocacioacute immediata del material percebut Teacute una

capacitat limitada en temps i unitats drsquoinformacioacute La memograveria

verbal a curt placcedil esta mediatitzada per la circumvolucioacute angular i

supramarginal de lrsquohemisferi esquerra (agraverees 39 i 40 de

Brodmann) Podem deduir doncs que una lesioacute en lrsquohemisferi

esquerra produiragrave alteracioacute de la memograveria verbal en canvi una

lesioacute en lrsquohemisferi dret produiragrave alteracioacute en la memograveria visuo-

espacial

La memograveria a llarg placcedil fa referegravencia a lrsquoevocacioacute drsquoinformacioacute

despreacutes drsquoun llarg interval de temps (lrsquoatencioacute ha estat orientada a

altres tasques) El magatzem de memograveria allarg placcedil eacutes de

capacitat menys limitada perograve avui en dia encara hi ha forccedila

controvegraversia amb aquest tema

2 Estructures cerebrals i funcioacute cognitiva de la memograveria

Lrsquohipocamp eacutes una regioacute implicada en el processament de la informacioacute

espacial i de la memograveria episogravedica Actualment esta sent tema central

de debat la relacioacute entre la memograveria episogravedica i semagraventica

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010] Estudis amb

neuroimatge funcional han posat de manifest que lrsquohipocamp eacutes clau en

la recuperacioacute de memograveria associativa semagraventica i episogravedica mostrant

una major activacioacute en aquesta uacuteltima en comparacioacute amb la

recuperacioacute semagraventica en les porcions medial i anterior de lrsquohipocamp

bilateral Respecte a lrsquoactivacioacute de lrsquohipocamp en relacioacute amb la memograveria

espacial aquest mostra una major activitat en reconeixements

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 11: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

11

espacials que amb els no espacials

[HoscheidtSM NadelL PayneJ RyanL 2010]

Tal com he explicat anteriorment lrsquohipocamp teacute un paper crucial en la

memograveria El sistema hipocagravempic srsquoassocia a la memograveria episogravedica i

autobiogragravefica i a la memograveria espacial sent aquesta uacuteltima dependent

drsquoaltres estructures nervioses tambeacute Lrsquohipocamp esta implicat en la

deteccioacute drsquoesdeveniments llocs i estiacutemuls nous i eacutes el responsable de la

memograveria declarativa en general i de la memograveria conscient

Algunes investigacions assenyalen que lrsquohipocamp actua com una

espegravecie de mapa cognitiu produint un mapa neural de lrsquoesquema

espacial de lrsquoentorn La plena activacioacute de lrsquohipocamp en tasques de

memograveria espacial porten a pensar en la importagravencia drsquoaquesta

estructura en lrsquoorientacioacute en humans Tegravecniques de neuroimatge

recolzen aquesta idea mostrant un hipocamp meacutes actiu quan els

subjectes srsquoorienten correctament en un entorn virtual

Quan parlem de memograveria conscient de memograveria declarativa a part de

fixar-nos en lrsquohipocamp tambeacute hem de fer especial mencioacute del cogravertex

entorinal podriacuteem dir que cada proceacutes de memograveria teacute una base en les

estructures anatogravemiques especiacutefiques perograve interconnectades del cervell

Aixiacute com hi ha unes estructures per a la memograveria conscient tambeacute hi

ha drsquoaltres relacionades amb la memograveria no conscient Aquesta

estructura eacutes lrsquoamiacutegdala massa de substagravencia gris amb forma drsquoametlla

situada a la part anterior del logravebul temporal i que teacute com a funcioacute la

memograveria emocional inconscient Lrsquoamiacutegdala rep connexions del cogravertex

parahipocampal del bulb olfactori i de la porcioacute basal del logravebul frontal

connectant tambeacute amb lrsquohipocamp i el gir dentat

Aixiacute les estructures principalment implicades en lrsquoaprenentatge i la

memograveria son la formacioacute amigdalina i la formacioacute hipocampal del qual

parlarem en el progravexim apartat

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 12: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

12

21 Formacioacute hipocampal

La formacioacute hipocampal eacutes una estructura que teacute forma ciliacutendrica i es

troba rodejant el tagravelem Aquesta regioacute es subdivideix en quatre parts de

CA1 fins a CA4 quedant el gir dentat el subiacutecul i el cogravertex entorinal

dins drsquoaquesta formacioacute La regioacute compresa entre CA3 i el gir dentat

srsquoanomena hiacutelum Lrsquohipocamp i el gir dentat son estructures que

presenten tres estrats laminars i no sis com les estructures del

neocogravertex i les principals neurones drsquoaquesta formacioacute son les

piramidals amb una dendrita apical i un gran nuacutemero drsquoespines

dendriacutetiques Els axons surten de lrsquohipocamp a traves de la fiacutembria i

del fogravernix dirigint-se principalment al segraveptum Les aferegravencies que rep

lrsquohipocamp provenen del cogravertex entorinal del segraveptum dels nuclis de

rafe i locul coeruleus del tagravelem lrsquohipotagravelem i lrsquoamiacutegdala En canvi les

eferegravencies drsquoaquesta estructura surten per la fiacutembria i es dirigeixen

principalment al cogravertex entorinal

La informacioacute que flueix a traveacutes de lrsquohipocamp ho fa per mitjagrave tres vies

diferents principalment La via perforant que eacutes la meacutes important i va

des del cogravertex entorinal del gir parahipocampal fins a les cegravelmiddotlules

granulars del gir dentat La via de fibres musgoses que va des de les

cegravelmiddotlules granulars del gir dentat fins les cegravelmiddotlules piramidals de la regioacute

CA3 de lrsquohipocamp i la via colateral de Shafer que projecta des de la

regioacute CA3 fins a la regioacute CA1 [figura 2]

Dins la formacioacute hipocampal hi ha lrsquoaccioacute de diversos

neurotransmissors sent el Glutamat el seu neurotransmissor per

excelmiddotlegravencia al gir dentat i el cogravertex entorinal en canvi GABA eacutes el

neurotransmissor inhibidor meacutes important (sinapsis interneurona)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 13: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

13

Figura 2 Vies de lrsquohipocamp

3 Lesioacute a lrsquohipocamp

Estudis de lesioacute amb humans han proporcionat evidencia de la

lateralitzacioacute especiacutefica de la funcioacute cognitiva de la memograveria sent

lrsquohemisferi esquerra per a la memograveria verbal [Frisk y Milner 1990] i

lrsquohemisferi dret per a la memograveria no verbal i visual [Smith y Milner

1981] La neuroimatge funcional junt amb lrsquoexploracioacute neuropsicologravegica

permeten identificar les estructures que sostenen la MTL funcioacute de la

memograveria especiacutefica [Kelley et al 1998 Golby et al 2001 Powell et al

2005]

A grans trets podem diferenciar entre lesions axials i lesions corticals o

subcortical Les lesions axials que produeixen amnegravesia axial afecten

principalment al circuit de Papez i els seus components i al sistema

reticular ascendent i produeixen amb la seva alteracioacute problemes en el

proceacutes de memoritzacioacute En canvi una lesioacute que produeixi amnegravesia

cortical o subcortical afectaragrave al magatzem drsquoexperiegravencies Tal i com

srsquoha mencionat anteriorment la funcionalitat de la memograveria resideix

principalment en el logravebul temporal medial sent lrsquohipocamp lrsquoessencial

per la fase de memoritzacioacute i el neocogravertex per la fase

drsquoemmagatzemament per lo que el deteriorament drsquoaquesta fraccioacute

encefagravelica origina el siacutendrome amnegravesic (de diferent gravetat segons la

part i extensioacute de la lesioacute)

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 14: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

14

Una lesioacute a les estructures liacutembiques (subcortical) causa amnegravesia

caracteritzada per la dissociacioacute entre la memograveria declarativa (greument

afectada) i lrsquoaprenentatge impliacutecit drsquoactivitats motrius i associacions

perceptives (relativament preservades) El cas meacutes famoacutes en aquest

tipus de lesioacute va ser el de HM al qual se li van extirpar les estructures

temporals medials (hipocamp cogravertex entorinal circumvolucioacute

parahipocagravempica i parts del cogravertex temporal) bilateralment causant la

impossibilitat de realitzar aprenentatges nous tot i que preservava la

intelmiddotligegravencia i la memograveria immediata Aquest i drsquoaltres estudis van

demostrar que la lesioacute de la circumvolucioacute parahipocagravempica de

lrsquohipocamp i del cogravertex perirhinal i entorinal formen els components

clau del sistema de memograveria integrat al logravebul temporal [Aggleton y

Brown 1999]

Segons la teoria del sistema dual de lrsquoamnegravesia una interrupcioacute del

circuit de Papez junt amb la interrupcioacute de la via perirhinal-talagravemica

dorsomedial frontal causaria una amnegravesia greu i duradora Aixiacute una

lesioacute en una de les vies de connexioacute del diencegravefal no produiria alteracioacute

de la memograveria o aquesta seria quasi imperceptible en canvi si es

lesionen les dues vies la que implica a lrsquohipocamp i la que implica a

lrsquoamiacutegdala es produiria una amnegravesia greu

Degut a que lrsquohipocamp teacute una gran quantitat de receptors de

glucocorticoides una exposicioacute prolongada a la tensioacute (estregraves) pot

produir atrogravefia en aquesta estructura Hi ha evidegravencia drsquoaquest fet amb

pacients que han patit estregraves post-traumagravetic en pacients amb

depressioacute severa i esquizofregravenics El siacutendrome de Cushing tambeacute srsquoha

demostrat que produeix atrogravefia a lrsquohipocamp pels alts nivells de cortisol

que hi ha al torrent sanguini Lrsquoefecte nociu de lrsquoestregraves podragrave ser

permanent si es produeix poc despreacutes del naixement

En esquizofregravenics es desconeixen les causes exactes de la patologia

perograve srsquoha demostrat que hi ha una reduccioacute significativa de la mida de

lrsquohipocamp i algunes investigacions han suggerit que aquesta disfuncioacute

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 15: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

15

de lrsquohipocamp podria explicar les alteracions en la memograveria a llarg placcedil

que srsquoobserva en aquests pacients psiquiagravetrics La reduccioacute de la mida

de lrsquohipocamp pot ser deguda a una alteracioacute en el desenvolupament i

es dona en subjectes no medicats

Lrsquoesclerosis de lrsquohipocamp eacutes el dany tissular meacutes comuacute lrsquoepilegravepsia del

logravebul temporal Encara perograve no es sap amb encert si eacutes causada

principalment per alteracions en lrsquohipocamp o beacute eacutes possible que

aquesta estructura es deteriori per lrsquoefecte acumulatiu de les

convulsions En estudis amb animals aquest dany a lrsquohipocamp apareix

despreacutes de repetits atacs induiumlts fet que pot ser degut a que lrsquohipocamp

eacutes una de les estructures meacutes excitables del cervell

Actualment els traumatismes cerebrovasculars son la primera causa

dels processos amnegravesics sent de menor prevalenccedila els tumors i

lrsquoencefalitis La malaltia drsquoAlzheimer que cursa amb atrogravefia bilateral de

lrsquohipocamp tambeacute eacutes una causa comuacute de processos amnegravesics

actualment

4 iquestQuegrave srsquoenteacuten per reorganitzacioacute cerebral

Quan parlem de reorganitzacioacute cerebral estem parlant de plasticitat de

la capacitat que teacute el nostre cervell de canviar les seves estructures i

funcionament al llarg de la vida Quan el nostre cervell envelleix o

pateix un accident que el lesiona aquest posa en evidegravencia la seva

capacitat plagravestica reorganitzant les seves vies de connexioacute activant

estructures i parts del cervell que abans de lrsquoesdeveniment tenien una

funcioacute diferent Molts investigadors han arribat a la conclusioacute de que la

utilitzacioacute de nous recursos cognitius reflexa lrsquoestrategravegia de

compensacioacute que el cervell posa en marxa per reorganitzar les seves

xarxes neuro-cognitives

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 16: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

16

En pacients amb epilegravepsia del logravebul temporal els estudis amb

neuroimatge han demostrat com la reorganitzacioacute cerebral es produeix

com a resposta a la lesioacute en lrsquohipocamp perograve lrsquohabilitacioacute drsquoaltres

estructures contra laterals no significa que hi hagi un rendiment efectiu

[Ward et al 2003]

41 Com evidenciar la reorganitzacioacute cerebral

Actualment existeix una agravemplia gamma drsquoinstruments per observar el

cervell Aquests engloben els dispositius de formacioacute drsquoimatges externs

(PET MRI fMR) detectors de superfiacutecie (EEEG) i les mesures preses

directament sobre o sota la pell del cap Els megravetodes no invasius es

combinen per oferir una visioacute uacutenica de la neuro-anatomia funcional del

cervell Actualment aquests instruments meacutes moderns permeten

observar la reorganitzacioacute cerebral despreacutes drsquouna lesioacute com un trauma o

infart cerebral i ens permet tambeacute observar el curs drsquouna patologia

neuro-degenerativa com poden ser lrsquoAlzheimer o el Parkinson facilitant

amb aixograve la generacioacute de mapes i bases de dades del desenvolupament

humagrave i ampliant el coneixement neuro-cognitiu

Les tegravecniques de neuroimatge funcional permeten examinar les

relacions entre els canvis cerebrals bagravesics i els trastorns conductuals

associats a una lesioacute o patologia En estudis fets per analitzar els

danys en la memograveria de treball i en la capacitat per manipular

informacioacute srsquohan evidenciat fets com la compensacioacute neuronal (canvi

estructural transitori) i la reorganitzacioacute cerebral (canvi estructural

permanent) al moment drsquoobservar una alteracioacute en lrsquoactivacioacute drsquoalgunes

estructures cerebrals [Hillary FG 2008]

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 17: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

17

5 MRI fMRI historia i fonaments drsquouacutes

En 1946 Fegravelix Bloch (Stanford) i Edward Puncell (Harvard) van

demostrar que sota un camp magnegravetic intens certs nuclis atogravemics

podien absorbir energies de radiofrequumlegravencia i generar una senyal capaccedil

de ser captada per una antena receptora Aquest va ser lrsquoinici de la

ressonagravencia magnegravetica nuclear que es va fer servir per espectroscogravepies

Lrsquoany 1973 Paul Laterbury va publicar les primeres imatges de RM que

va realitzar a dos tubs plens drsquoaigua En 1979 es van publicar les

primeres imatges drsquoun cap humagrave Uns anys despreacutes es va considerar la

tomografia per RMN com una tegravecnica estagravendard en el camp del

diagnogravestic megravedic (American College of Radiology 1981)

La RMN eacutes un examen megravedic no invasiu que permet diagnosticar i

tractar algunes malalties La RMN utilitza un camp magnegravetic potent

radiofrequumlegravencia i un ordinador per crear les imatges detallades dels

ogravergans teixits tous ossos Aquestes imatges poden ser analitzades en

el moment per la pantalla de lrsquoordinador i permet apreciar alteracions

estructurals de la zona explorada

La ressonagravencia magnegravetica funcional (fMRI) eacutes un sistema meacutes nou

drsquoanagravelisi no invasiu que utilitza les imatges de la RM per detectar els

canvis metabogravelics que ocorren en una part activa del cervell quan la

persona esta realitzant alguna tasca Tot i lrsquoegravexit que ha tingut en lrsquoagravembit

de la investigacioacute lrsquoaplicacioacute cliacutenica es troba una mica limitada

[Yoshiura T 2001] El primer mapa drsquoactivitat encefagravelica en humans fet

amb aquesta tegravecnica va ser descrit per lrsquoequip de Belliveau lrsquoany 1991

en un experiment que consistia en injectar un contrast paramagnegravetic

intravascular per detectar lrsquoincrement de colom sanguini en lrsquoagraverea visual

primagraveria que estaven estudiant [Belliveau etal 1991]

Lrsquoany 1992 Ogawa va provar que la deoxihemoglobina en sang podia

ser utilitzada com a contrast intriacutensec en imatges obtingudes per RM

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 18: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

18

Aquesta tegravecnica va ser denominada contrast- Bold (Blood Oxigenation

Level Depedent) i eacutes el sistema que actualment srsquousa en la fMRI Des

de aquesta perspectiva la fMRI eacutes una alternativa al test WADA en la

determinacioacute de la lateralitat del llenguatge en pacients epilegraveptics

refractaris al tractament farmacologravegic amb epilegravepsia al logravebul temporal

reduint els riscos postoperatoris Una altra aplicacioacute drsquoaquesta tegravecnica

no invasiva esta relacionada amb el mapeig de la recuperacioacute de

pacients amb dany cerebral gragravecies a la percepcioacute dels canvis en

lrsquoactivacioacute cerebral associats a la implementacioacute drsquoun programa de

rehabilitacioacute

Amb aquesta tegravecnica doncs es poden estudiar els diferents processos

amnegravesics i les estructures relacionades amb la memograveria i els seus

subsistemes

5 Conclusions

Despreacutes drsquohaver fet una amplia recerca sobre el tema he pogut apreciar

que hi ha obert un ampli debat sobre la memograveria com a funcioacute cognitiva

i la seva situacioacute estructural en el nostre cervell He llegit sobre molt

diverses investigacions que per motius drsquoespai no he mencionat en

aquest treball i mrsquohe adonat de que aquest eacutes un tema sobre el que

queda molt per investigar i que crea molta controvegraversia alhaver tanta

disparitat drsquoopinions

Gragravecies a les noves tecnologies als avenccedilos en tegravecniques de

neuroimatge com eacutes la fMRI sabem quines estructures estan

implicades en els diferents processos cognitius podem saber com

funciona el nostre cervell en cas de lesioacute o patologia neuro-degenerativa

gragravecies a les tecnologies apreciem els canvis progressius que es van

donant al cervell lesionat i com algunes funcions cognitives es perden

per sempre i com drsquoaltres gragravecies a la reorganitzacioacute cerebral a la

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 19: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

19

capacitat del cervell per reorganitzar la funcionalitat a estructures no

danyades i a lrsquoajuda de la neuro-rehabilitacioacute es recuperen meacutes o

menys beacute

Concretant en el tema que ha promogut aquesta recerca documental

lrsquohipocamp eacutes una estructura central en els processos de memograveria junt

amb altres estructures amb les que connecta del sistema liacutembic Els

diferents estudis han demostrat que amb lrsquohipocamp danyat les

persones perden lrsquoorientacioacute espacial i la capacitat de formar nous

records veient afectada la seva memograveria verbal no verbal i visual

Quan hi ha lesions a lrsquohipocamp i a les estructures adjacents (al logravebul

temporal medial) es troben especialment afectades la memograveria episogravedica

i semagraventica Les persones amb aquesta afectacioacute de la memograveria son

incapaces de fer nous aprenentatges (amnegravesia retrogravegrada) Aquests

pacients veuen la seva vida desestructurada espacio-temporalment

impossibilitant el desenvolupament drsquouna vida normal i autogravenoma

Bibliografia

Aggleton JP y Brown MW (1999) Episodic memory amnesia and

the hippocampalanterior thalamic axis The Behavioral and Brain

Sciences 22 425-444

Alessio A Pereira F R Sercheli M S Rondina J M Ozelo H B

Bilevicius E et al (2013) Brain plasticity for verbal and visual

memories in patients with mesial temporal lobe epilepsy and

hippocampal sclerosis An fMRI study Human Brain Mapping 34(1)

186-199 doi101002hbm21432 101002hbm21432

Atkinson RC y Shiffrin RM (1968) Human memory A proposed

system and its control processes En KW Spence (Ed) The

Psychology of learning and motivation Advances in research and

theory (Vol2 pp 89-115) New York Academic Press

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 20: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

20

Auer T Schwarcz A Horvath R A Barsi P amp Janszky J (2008)

Functional magnetic resonance imaging in neurology

Ideggyogyaszati Szemle 61(1-2) 16-23

Bauer RM Grande L y Valenstein E (2003) Amnesic Disorders

En KM Heilman y E Valenstein (Eds) Clinical Neuropsychology

(4th ed pp 495-573) New York Oxford University Press

Braun M Finke C Ostendorf F Lehmann T N Hoffmann K T amp

Ploner C J (2008) Reorganization of associative memory in

humans with long-standing hippocampal damage Brain A Journal

of Neurology 131(Pt 10) 2742-2750 doi101093brainawn191

101093brainawn191

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Buckle G J (2005) Functional magnetic resonance imaging and

multiple sclerosis The evidence for neuronal plasticity Journal of

Neuroimaging Official Journal of the American Society of

Neuroimaging 15(4 Suppl) 82S-93S

doi1011771051228405284093

Della-Maggiore V Grady C L amp McIntosh A R (2002) Dissecting

the effect of aging on the neural substrates of memory

Deterioration preservation or functional reorganization Reviews in

the Neurosciences 13(2) 167-181

Flores JL (2006) Neuropsicologia de los lobulos frontales Universidad

Juaacuterez Autonoma de Tabasco Mexico

Harand C Bertran F La Joie R Landeau B Mezenge F

Desgranges B et al (2012) The hippocampus remains activated

over the long term for the retrieval of truly episodic memories PloS

One 7(8) e43495 doi101371journalpone0043495

101371journalpone0043495

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 21: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

21

Hillary F G (2008) Neuroimaging of working memory dysfunction and

the dilemma with brain reorganization hypotheses Journal of the

International Neuropsychological Society JINS 14(4) 526-534

doi101017S1355617708080788 101017S1355617708080788

Hoscheidt S M Nadel L Payne J amp Ryan L (2010) Hippocampal

activation during retrieval of spatial context from episodic and

semantic memory Behavioural Brain Research 212(2) 121-132

doi101016jbbr201004010 101016jbbr201004010

James W (1890) Principles of Psychology New York Holt

Johns CA Greenwald BS Mohs RC y Davis KL (1983) The

cholinergic treatment strategy in ageing and senile dementia

Psychopharmacology Bulletin 19 185-197

Machado citando a Hummel F Andres F ldquoAprendizaje y memoria

impliacutecita mecanismos y neuroplasticidadrdquo REV NEUROL 2008

paacuteg 7

Mainero C Pantano P Caramia F amp Pozzilli C (2006) Brain

reorganization during attention and memory tasks in multiple

sclerosis Insights from functional MRI studies Journal of the

Neurological Sciences 245(1-2) 93-98

doi101016jjns200508024

Mazziotta J C (1994) Mapping human brain activity in vivo The

Western Journal of Medicine 161(3) 273-278

Mesulam MM (1985) Principles of Behavioral Neurology Philadelphia

Davis Company

Moscovitch M Rosenbaum R S Gilboa A Addis D R Westmacott

R Grady C et al (2005) Functional neuroanatomy of remote

episodic semantic and spatial memory A unified account based on

multiple trace theory Journal of Anatomy 207(1) 35-66

doi101111j1469-7580200500421x

Osada T Adachi Y Kimura H M amp Miyashita Y (2008) Towards

understanding of the cortical network underlying associative

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 22: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

22

memory Philosophical Transactions of the Royal Society of

LondonSeries B Biological Sciences 363(1500) 2187-2199

doi101098rstb20082271 101098rstb20082271

Powell H W Richardson M P Symms M R Boulby P A

Thompson P J Duncan J S et al (2007) Reorganization of

verbal and nonverbal memory in temporal lobe epilepsy due to

unilateral hippocampal sclerosis Epilepsia 48(8) 1512-1525

doi101111j1528-1167200701053x

Rajah M N amp DEsposito M (2005) Region-specific changes in

prefrontal function with age A review of PET and fMRI studies on

working and episodic memory Brain A Journal of Neurology 128(Pt

9) 1964-1983 doi101093brainawh608

Reuter F Audoin B Rico A Malikova I Ranjeva J P amp Pelletier

J (2009) Cognitive impairment [Les troubles cognitifs] Revue

Neurologique 165 Suppl 4 S113-22 doi101016S0035-

3787(09)72122-8 101016S0035-3787(09)72122-8

Ricker J H Hillary F G amp DeLuca J (2001) Functionally activated

brain imaging (O-15 PET and fMRI) in the study of learning and

memory after traumatic brain injury The Journal of Head Trauma

Rehabilitation 16(2) 191-205

Snell RS (1994) Neuroanatomiacutea Cliacutenica (3ordf ed) Madrid Editorial

Meacutedica Panamericana (Traduccioacuten de A Kaufman)

Thompson K Biddle K R Robinson-Long M Poger J Wang J

Yang Q X et al (2009) Cerebral plasticity and recovery of

function after childhood prefrontal cortex damage Developmental

Neurorehabilitation 12(5) 298-312

doi10310917518420903236262 10310917518420903236262

Tranel D y Damasio AR (1995) Neurobiological foundations of

human memory En Baddeley AD Wilson BA y Watts FN

(Eds) Handbook of Memory Disorders (pp 27-50) Chichester

England John Wiley y Sons Ltd

Varela M Avila RM Fortoul T (2005) La memograveria definicion funcion y

juego para la ensentildeanza de la medicina Madrid Paramericana

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336

Page 23: Treball Final de Grau - openaccess.uoc.eduopenaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/24022/3... · i esta format per el nucli acumbens, el bulb olfactori, la banda diagonal de

TFG- Memograveria reorganitzacioacute cerebral evidenciada amb fMRI i hipocamp Montserrat Pinillos Blanco

23

Viskontas I V Carr V A Engel S A amp Knowlton B J (2009) The

neural correlates of recollection Hippocampal activation declines as

episodic memory fades Hippocampus 19(3) 265-272

doi101002hipo20503 101002hipo20503

Wang L Li H Liang Y Zhang J Li X Shu N et al (2013)

Amnestic mild cognitive impairment Topological reorganization of

the default-mode network Radiology doi101148radiol13121573

Yoshiura T (2001) Clinical applications of functional magnetic

resonance imaging Nihon Igaku Hoshasen Gakkai ZasshiNippon

Acta Radiologica 61(7) 332-336