UTILIDAD DE LA CONECTIVIDAD

ANATOMO -FUNCIONAL PARA EVALUAR EL

DAÑO POR CONSUMO DE DROGAS

Laboratory of Cognitive and Computational Neuroscience

(Center for Biomedical Technology) UPM-UCM

Fernando Maestú PhDfmaestuu@psi.ucm.es

Centre For

Biomedical

Technology

MEG!!

NEUROIMAGENFUNCIONAL

NEUROIMAGENFUNCIONAL

INVASIVIDAD

RESOLUCIÓNESPACIAL

ACTIV. NEURONALDIRECT/INDIRECT

SITUACIÓNDE REGISTRO

RESOLUCIÓNTEMPORAL

ANÁLISIS DE FRECUENCIA!!!!!!

5mm

10mm

15mm

20mm

10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 s

Resolución Espacial (RE) y Temporal (RT) de las Técnicas para el Estudio Funcional del SNC

EEG

SEEGMEG fMRI

PET

SPECT

Grado de Invasividad

- +

RE

RT

TIEMPO FRECUENCIA

Fre

cuen

cia

(Hz)

Tiempo (s)

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

64

32

16

8

4

2

1 0

0.5

1

CONECTIVVIDAD FUNCIONAL

ESPACIO

ARQUITECTURA DE RED

CONECTIVIDAD FUNCIONAL

QUE ES LA CONECTIVIDAD FUNCIONAL

- Dependencia estadística entre dos series temporales

- Medida mediante algoritmos de sincronización

- Relaciones de fase y amplitud de las señales

- Si dos regiones disparan a la vez están trabajando juntas

Synchronization likelihood

X1 X2

Y1 Y2

Likelihood that Y2 resembles Y1, each time that X2 resembles X1

Stam et al, 2002

Functional connectivity in Mild Cognitive Impairmen t:

Evaluating the Disconnection Hypothesis

Bajo R, et al Journal of Alzheimer Disease , 2010 Bajo et al, Age, 2011

Buldu, Bajo et al, PLOS, 2011Bajo et al, Neurobiol Aging, Submitted

Disconection hypothesis

Profile of functional connectivityThe ventral pathway

(Cuesta, Castellanos, Moratti, Bajo et al, in preparation)

(Maestú et al, 2008)

CONECTIVIDAD ANATOMO -FUNCIONAL EN

PERSONAS CONSUMIDORAS DE DROGAS

ALGUNOS EJEMPLOS

DTI – Tractografía

S. Mori - JHU

D. Jones – U Nottingham, UK

Bava et al, 2009

• Consumidores de cannabis desde los 13 años

•Actualmente 16-19 años

•10 regiones cerebrales muestran daño

•Tractos fronto-posteriores más afectados

(Bava et al, Psychiatric Research, 2009)

Fasciculo longitud sup Giro PostCentral

Inferior frontal Gyrus

Lane et al, Plos One 2010

Menor integridad de sustancia blanca en consumidores de cocaína 16 años

PoliconsumidoresTras 3 meses sin consumir

• Comunidad terapeútica

• 3 meses sin consumo

• mayores de 20 años

• Conectividad funcional residual

Hipersincronización en los PACIENTES

CONTANDO (Theta band (4 -8 Hz))Synchronized

Synchronized

Synchronized

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en los CONTROLES

CONTANDO (Theta band (4 -8 Hz))

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en los CONTROLES

CONTANDO ((Alpha1 band (8 -11 Hz))

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en los CONTROLES

CONTANDO ((Alpha2 band (11 -14 Hz))

Hipersincronización en PACIENTES

CONTANDO (Beta1 band (14 -25 Hz))Synchronized

Synchronized

SynchronizedSynchronized

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en CONTROLES

CONTANDO (Beta1 band (14 -25 Hz))

Synchronized Synchronized

SynchronizedSynchronized

Hipersincronización en PACIENTES

CONTANDO (Beta2 band (25 -35 Hz))

Synchronized

Hipersincronización en CONTROLES

CONTANDO (Beta2 band (25 -35 Hz))

Synchronized

Hipersincronización en PACIENTES

CONTANDO (gamma1 band (35 -45 Hz))

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en CONTROLES

CONTANDO (gamma1 band (35 -45 Hz))

SynchronizedSynchronized

Hipersincronización en PACIENTES

CONTANDO (gamma2 band (55 -80 Hz))

Synchronized

Synchronized

Hipersincronización en CONTROLES

CONTANDO (gamma2 band (55 -80 Hz))Hipersincronización en PACIENTES

CONTANDO (gamma1 band (35 -45 Hz))

Pacientes> controlesContando

Theta (4-8Hz) Alpha1 (8-11Hz) Alpha2 (11-14Hz) Beta1 (14-25Hz) Beta2 (25-35Hz) Gamma1 (35-45Hz) Gamma2 (55-80Hz)

No differencies

No differencies

Pacientes < controles ContandoTheta (4-8Hz) Alpha1 (8-11Hz) Alpha2 (11-14Hz) Beta1 (14-25Hz) Beta2 (25-35Hz) Gamma1 (35-45Hz) Gamma2 (55-80Hz)

CONECTIVIDAD EFICIENTE