Identificación de biomarcadores del estrés usando correlaciones espaciales y temporales de las actividades cerebral y periférica del sistema nervioso humano

Abstract

Los equipos de resonancia magnética nuclear de uso clínico permiten registrar imágenes de la actividad cerebral ante estímulos o tareas pautadas. Muchas veces, dado el alto grado de subjetividad del proceso mental a estudiar, no se evidencia una respuesta objetivable externamente. Así, el nivel de estrés generado ante un estímulo de esta índole no se puede cuantificar, por lo que se ignora si la persona alcanzó o no el estado mental esperado. Por tal motivo, resulta conveniente buscar una forma de medirlo. El cuerpo humano es un sistema biológico en el cual diversos fenómenos físicos y químicos actúan conjuntamente para lograr su funcionamiento. Esto lleva a que muchos modelos de la física y métodos de análisis sean aplicables a las señales biológicas, con la finalidad de comprender y modelar su dinámica. El sistema nervioso autónomo (SNA) es un mediador de las respuestas emocionales, por lo que medir sus variables periféricas como la actividad electrodérmica, las características de la frecuencia respiratoria o la frecuencia cardíaca y su variabilidad frente a estímulos externos; y sus variables centrales, como la actividad cerebral, posibilitaría la cuantificación objetiva de la respuesta emocional. El objetivo de este trabajo es estudiar, para pacientes con Trastorno Depresivo Mayor y pacientes con Trastorno Límite de la Personalidad, en comparación con un grupo control, el comportamiento de las variables autonómicas periféricas y la actividad cerebral, bajo un paradigma de inducción de estrés. Además, se propuso registrar, en forma simultánea, todas las variables (tanto periféricas, como centrales), para poder estudiar la relación entre ellas, y su acoplamiento. El análisis conjunto de estas variables es fundamental, tanto para extender la comprensión de la fisiopatología de las enfermedades estudiadas, como para aportar nuevos marcadores neurobiológicos de especificidad para dichas patologías neuropsiquiátricas. Se caracterizaron las distintas señales autonómicas periféricas, tanto individualmente como en conjunto. Se determinó la existencia de diferentes biomarcadores basados en la modificación de la dinámica de dichas variables en respuesta al estrés. Para el caso de las señales centrales, se caracterizó la actividad cerebral presente durante el paradigma mediante la técnica de resonancia magnética funcional. Además, se determinó la dinámica de correlación entre las áreas cerebrales involucradas en el procesamiento del estímulo y los biomarcadores periféricos. Adicionalmente, se encontró una nueva forma de clasificación de las señales, en función de la condición en la que se encuentra el individuo (reposo, estrés, entre otras), y del grupo al que pertenece.