Contexto histórico del TEA

El TEA es una alteración del neurodesarrollo caracterizada por déficits persistentes y significativos en la comunicación e interacción social en múltiples contextos, patrones de comportamiento repetitivos, estereotipados e intereses y actividades restringidas que se presentan en las primeras fases del desarrollo, generan un deterioro significativo en las áreas habituales del funcionamiento del sujeto y no son mejor explicados por la discapacidad intelectual ¹⁰. La primera vez que el término autismo aparece en la literatura es en la monografía Dementia praecox oder Gruppe der Schi%ophrenien (Demencia precoz o el grupo de las esquizofrenias), del psiquiatra Eugen Bleuler en 1911, basado en la voz griega autos, que significa 'sí mismo' ¹¹. En 1943 el psiquiatra Leo Kanner publicó un artículo titulado "Autistic disturbances of affective conctact" (Trastornos autistas del contacto afectivo) donde empleó el término autismo para describir a un grupo de once niños que tenían características comunes entre sí, pero que conformaban un conjunto diferenciado de otros sujetos ¹².

Lo que caracterizaba principalmente a los ocho niños y tres niñas descritos por Kanner ¹³ eran los comportamientos que referían sus padres, asociados a la incapacidad para relacionarse con otras personas en contextos cotidianos y a la preferencia por desarrollar actividades de manera autosuficiente. Un año después de Kanner, el médico Hans Asperger también empleó el término autismo para designar las características del trastorno que describía en su tesis doctoral Die 'autistischen Psychopathen' im Kindesalter (La psicopatía autista en la infancia), donde empleó la expresión psicopatía autista e hizo referencia al aislamiento del mundo real identificado en los esquizofrénicos ¹⁴. Asperger también explicó que, de manera similar, en el individuo autista las interacciones con el entorno se ven seriamente afectadas y reducidas debido a que este demuestra ser solamente él mismo, como si no formara parte de un organismo mayor. De otro lado, Asperger puntualizó en la inteligencia autista para indicar que, así como aquellos sujetos tienen dificultades especiales, también poseen habilidades especiales; muestra de ello son los personajes autistas que se encuentran entre los científicos destacados.

Aunque el cuadro clínico que describió Asperger era muy distinto del descrito por Kanner, debido a las edades, a las diferencias en la adquisición del lenguaje y al desarrollo cognitivo de los sujetos ¹¹, ambos autores hicieron referencia al deterioro innato de la interacción social ¹⁵. No obstante, debido en parte a que Kanner describió el autismo como una alteración puramente emocional en su artículo de 1943, la investigación cognitiva sobre este trastorno no se realizó durante los primeros veinte años, lo que permitió a los autores psicoanalistas centrarse en la relación madre-hijo como causal del autismo ¹⁶. En la actualidad, se ha logrado comprender que el autismo no es un problema emocional como resultado de los llamados "padres refrigerador", sino una alteración de características neurobiológicas, la cual genera alteraciones significativas de la interacción social y afectiva, especialmente con pares y no con todas las personas, como es el caso de parientes, cuidadores y allegados, con quienes los niños con autismo pueden llegar a formar importantes lazos afectivos ¹⁷.

Conceptualización del TEA desde sus bases neurobiológicas

El abordaje de la etiología del TEA incluye factores de tipo genético, neuroquímico, neuroanatómico y funcional. Sin embargo, la heterogeneidad y la alta complejidad en su manifestación clínica constituyen un desafío para el estudio de la neuropatología, hasta el punto de impedir la identificación de un sello biológico claramente definido para el trastorno ¹⁸. Sin embargo, los avances en genética han permitido establecer cada vez más la influencia del ambiente en los genes, así como en el desarrollo ontogenético de los individuos. En el TEA, el trastorno psiquiátrico con la tasa de heredabilidad más alta, se ha logrado identificar varios factores o condiciones ambientales prenatales asociados a las alteraciones epigenéticas que podrían conducir a cambios en el desarrollo en el útero, tales como la exposición a toxinas, las infecciones severas, la disfunción placentaria y las alteraciones hormonales, el estrés oxidativo, la nutrición durante la gestación y el desequilibrio metabólico de la madre ¹⁹.

La metilación del ADN es otro factor que se ha relacionado con el desarrollo del TEA debido a su influencia en la inactivación de una de las copias del cromosoma X, asociado con la inactivación o con la eliminación de la inactivación; por lo tanto, el estudio de los genes candidatos OXTR, GABRB3, UBE3A, GAD1, EN2, REIN y MECP2 y su estado de metilación podría brindar información acerca de la neurobiología de este trastorno ¹⁹. Entretanto, un importante factor neuroquímico es la variación en el sistema de oxitocina. Se ha encontrado que la variación en el gen de este neuropéptido, sintetizado por neuronas localizadas en los dos núcleos principales en el cerebro, el núcleo hipotalá-mico paraventricular y el núcleo supraóptico, y considerado un neuromodulador que regula distintos aspectos de la cognición social, así como el gen del receptor de la oxitocina y CD38 se asocian con el TEA o los endofenotipos de este trastorno ²⁰. De igual modo, se han hallado anomalías en la señalización glutamatérgica, GABAérgica, serotonérgica y dopaminérgica ¹⁸.

En cuanto a los aspectos neuroanatómicos, se ha logrado identificar que el desarrollo cerebral en los niños con TEA difiere del de los niños neurotípicos. Durante el primer y el segundo año de vida, un periodo crítico del desarrollo en el que la formación y la conectividad de circuitos neuronales permiten la mayor productividad de la actividad sináptica, el cerebro en el TEA presenta un crecimiento anormal, lo cual se evidencia en las estructuras cerebelosa, cerebral y límbica, encargadas del procesamiento y el uso de la información socioemocional, así como de las funciones cognitivas de orden superior, las funciones pragmáticas y del lenguaje ²¹. Las anormalidades en el cerebelo cobran mayor importancia al irse descubriendo que esta estructura, además de estar implicada en el desarrollo de habilidades motoras, también desempeña un rol en las funciones cognitivas de orden superior ¹⁸.

Las habilidades sociales, como el contacto visual apropiado, están estrechamente relacionadas con eventos neurobiológicos; a su vez, los eventos neuroanatómicos, neuroquímicos y neurofisiológicos que tienen lugar en estructuras corticales y subcorticales son determinantes en la capacidad del individuo para comprender aspectos pragmáticos de la comunicación ²¹. Estas habilidades son fundamentales en la reciprocidad emocional. Sin embargo, las diferencias a nivel neurológico en el TEA no siempre implican una disfunción generalizada de las funciones cerebrales. Por ejemplo, aunque el núcleo accumbens (NAc) es otra estructura cuyo funcionamiento en los sujetos con TEA ha demostrado ser diferente al de los sujetos neurotípicos, los primeros no siempre presentan una disfunción de recompensa generalizada, sino que más bien demuestran una respuesta selectiva a los estímulos que consideran interesantes, lo cual permitiría explicar los intereses y las actividades restringidas que son característicos en este trastorno; entretanto, se ha observado un mayor volumen en la amígdala en los sujetos con TEA, lo cual constituye un hallazgo relevante debido a su relación con la detección de los estímulos amenazantes y permite formular la hipótesis de que el contacto visual anormal, así como el procesamiento atípico de expresiones faciales y de la empatía, obedecerían a un funcionamiento alterado de la esta estructura ¹⁸.

Sistema de neuronas espejo (SNE)

El SNE es un circuito de células cerebrales que, además de estar implicado en el reconocimiento de acciones motoras ²², permite sentir y comprender como propias las acciones, sensaciones y emociones ajenas, lo cual es determinante en la expresión de la empatía, la cognición social y la vinculación entre un sujeto y otro desde los puntos de vista mental y emocional ^23-25. Estas células cerebrales también desempeñan un importante papel en el aprendizaje por imitación ²⁶ y, en el caso exclusivo de los humanos, en el desarrollo del lenguaje verbal ²⁷. Se ha sugerido que el SNE es plástico, tomando como base la modificación de las respuestas musculares específicas durante la realización de una acción diferente a la observada, por medio del uso de estimulación magnética transcraneal (EMT) ²⁸, así como la evidencia de una mayor resonancia motora en el giro frontal inferior mediante el uso de estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) ²⁹.

El descubrimiento de las neuronas espejo se atribuye al equipo de neurofisiólogos conformado por Giacomo Riz-zolatti, Yittorio Gallese, Luciano Fadiga y Leonardo Fogassi de la Universidad de Parma (Italia) ²⁵. Aunque la primera mención que se hizo del término neuronas espejo fue en 1996 ¹, los investigadores ya habían estado trabajando desde antes de la última década del siglo XX, junto al también neurocientífico Giuseppe Di Pellegrino, en un experimento que buscaba estudiar cómo las neuronas motoras del cerebro de los monos de la especie Macaca nemestrina controlaban los actos prensiles. De hecho, en 1998 Giacomo Rizzolatti, Rosolino Camarda, Leonardo Fogassi, Maurizio Gentilucci, Giuseppe Luppino y Massimo Matelli publicaron un artículo (30) en el que describían las propiedades y funciones especiales del área 6 del cerebro de los monos macacos. El equipo de Rizzolatti empleó el método de registro de una sola unidad empleando microelectrodos de tungsteno insertados en el cerebro de cada animal ³¹.

Mientras estudiaban el área F5 del cerebro de los monos macacos, la cual involucra una gran parte de la corteza premotora y se encarga de planificar, seleccionar y ejecutar movimientos, los investigadores descubrieron que cierto grupo de neuronas no solo se activaban cuando el mono llevaba a cabo una acción determinada, como mover una mano con el fin de tomar un alimento, sino que también lo hacían cuando observaban a otro sujeto, como uno de los investigadores del laboratorio, realizar la misma acción ^9,25,31. Una característica importante de las neuronas espejo del área F5 de los monos macacos es que se activan ante la observación de movimientos dirigidos a acciones con un propósito definido y no ante movimientos elementales ²², así como ante estímulos auditivos relacionados con una acción observada ³². Sin embargo, no todas las neuronas espejo se activan de igual manera ante la ejecución y observación de acciones motoras.

Existen neuronas espejo llamadas estrictamente congruentes y ampliamente congruentes. Las primeras se activan ante movimientos, tanto realizados como observados, que son exactamente iguales, es decir, la acción observada es congruente tanto en el objetivo como en la manera como este se logra. De otro lado, las neuronas espejo ampliamente congruentes son menos estrictas en la ejecución y la observación; se limitan a la meta de la acción y prescinden de la manera como se ejecute el acto prensil ^22,25. En los humanos, de manera similar a los monos, las acciones motoras no dirigidas a objetos se representan de distinto modo a las acciones que sí se dirigen a un objeto específico ³³.

En el siglo pasado, los resultados de los estudios realizados en los monos permitieron sugerir que, si en ellos existe un sistema de observación-ejecución, este debería encontrarse también en los humanos ². En ese sentido, se trataría de un SNE para el reconocimiento de los gestos que incluiría el área de Broca ²⁷. En 1995, Fadiga y colaboradores ² emplearon EMT para estimular la corteza motora del hemisferio izquierdo de una muestra de 12 participantes humanos, subdivididos en dos grupos. Las condiciones experimentales fueron cuatro. Primero, el sujeto observaba al experimentador agarrar objetos de diversos tamaños y formas, como esferas, cajas y otros objetos comunes. Segundo, el sujeto debía observar los objetos. Tercero, el sujeto observaba al experimentador moviendo su brazo. Cuarto, el sujeto debía detectar un estímulo de luz en la pantalla de un ordenador. Al primer grupo de participantes, los investigadores les pidieron que observaran los estímulos cuidadosamente, y que, en algunos casos, imitaran la acción que veían. A los participantes del segundo grupo se les solicitó que observaran los estímulos con atención, pero también se les indicó que al final de la sesión se les presentarían movimientos de prensión, al igual que algunos objetos, pero que no realizaran ningún movimiento. A cada uno de los participantes se le sometió a 32 ensayos, 8 para cada condición.

Los resultados de Fadiga et al.² demostraron que el sistema motor aumentaba su excitabilidad cuando el sujeto observaba la acción ejecutada por el experimentador. Así mismo, el patrón de activación muscular provocado por la EMT al observar la acción ejecutada, era similar al patrón de contracción cuando el mismo sujeto realizaba la acción. Con estos hallazgos, se demostró que en los seres humanos existe un sistema de observación-ejecución similar al de los monos. Paralelamente a ello, y como ya se ha mencionado, en el artículo de Rizzolatti et al¹ los investigadores presentaron algunas de las propiedades de este tipo especial de células cerebrales y propusieron que su actividad "representa" la acción observada. Por lo tanto, los autores postularon que esta representación está en la base de la comprensión de los eventos motores.

En la vida cotidiana, el ser humano atribuye sus estados mentales a sí mismo y a los demás. Esta capacidad se denomina teoría de la mente (ToM), y permite intuir las mentes de otros individuos, atribuyéndoles pensamientos e intenciones ³⁴. Gracias a la ToM, una persona puede tanto comprender como predecir el comportamiento de otra ³⁵. Baron-Cohen ¹⁶ expone la definición de ToM de Premack & Woodruff , según la cual se considera una teoría porque, primero, los estados mentales no se pueden observar directamente, y segundo, el sistema puede emplearse para predecir la conducta de otros sujetos.

Gracias a la ToM no solo se aprende de otros individuos, sino a través de ellos, lo cual es determinante en el aprendizaje cultural significativo y en la comprensión concreta de los pensamientos, sentimientos y comportamientos de otros sujetos ^34,36. Quienes estudian la ToM, convergen en que este es un concepto ampliamente significativo en el contexto social y el desarrollo de la intersubjetividad. Por lo tanto, una deficiencia en la ToM afecta significativamente la interacción con otras personas. No obstante, la capacidad para establecer un modelo de los pensamientos y las intenciones ajenas no parece fundamentarse en la inteligencia general o racional, sino en la inteligencia social ⁹.

Autores como Baron-Cohen ¹⁶ utilizan el término ceguera de la mente para referirse al autismo, teniendo en cuenta que las personas con esta alteración presentan una incapacidad para representar los estados mentales de los demás, lo cual constituye un déficit cognitivo que no obedece al nivel de inteligencia general ³⁷. Frith ¹² explica que el autismo persiste a lo largo de la vida, tal como sucede con la ceguera. De otro lado, Ramachandran ⁹ hace referencia a la idea de que en el cerebro, tanto de los monos como de los humanos, existen circuitos especiales para la ToM, de modo que tras el descubrimiento del SNE, él y su equipo propusieron que este podría ser el circuito que estaría deteriorado en el autismo, considerando que las funciones de aquellas células cerebrales son precisamente las que se encuentran afectadas en este trastorno, tales como el aprendizaje del lenguaje, la empatía, la capacidad de imitación, la interpretación de intenciones y los juegos de ficción o simulación.

Neuronas espejo y su relación con las señales electroencefalográficas

La EEG es una técnica de exploración neurofisiológica que permite registrar e interpretar la actividad eléctrica cerebral. La colocación sobre el cuero cabelludo de electrodos extracraneales según el sistema internacional 10/20 permite realizar de manera no invasiva el electroencefalograma, también llamado EEG y representar de manera gráfica la actividad de los grupos de neuronas que descargan simultáneamente, cuya actividad eléctrica se debe a corrientes iónicas que resultan de procesos bioquímicos a nivel de estas células nerviosas ³⁸. Los potenciales eléctricos del cerebro, captados mediante EEG, se reflejan en una serie de ondas ³⁹.

La actividad del tejido nervioso también puede ser el resultado de respuestas a un estímulo sensorial o a una tarea cognitiva ⁴⁰. En el primer caso, se denominan potenciales evocados (PE), los cuales, dependiendo del estímulo, pueden ser auditivos, visuales, somatosensoriales o motores ⁴¹. En el segundo caso, se denominan potenciales relacionados con eventos (PRE), y constituyen fluctuaciones de voltaje en el EEG que resultan de un evento externo o interno, por ejemplo, la preparación de un movimiento ⁴². La latencia de los PRE puede ser analizada en milisegundos (ms) y su amplitud en microvoltios (μν), mientras los componentes u ondas se denominan dependiendo de su polaridad negativa (N) o positiva (P) ⁴³.

El concepto de PRE se usa frecuentemente para denominar a los PE que son el resultado de procesos cognitivos seguidos de un estímulo sensorial ⁴¹. Los PRE o potenciales cognitivos constituyen una herramienta útil para la investigación en neurociencia cognitiva ⁴⁰. A diferencia de otras técnicas como la tomografía por emisión de positrones (ERPs) o la imagen por resonancia magnética funcional (IRMf), los PRE constituyen una técnica económica y de resolución de milisegundos que permite aislar de manera instantánea decenas de procesos sensoriales, cognitivos, afectivos y motores individuales que ocurren entre un estímulo y una respuesta. De igual modo, el registro por medio de EEG de los PRE es bien tolerado por sujetos con autismo y otros trastornos clínicos ⁴². En cuanto al SNE, se ha demostrado que está involucrado en un aumento de la amplitud del componente N30 de los potenciales evocados somatosensoriales (PESS) en la condición de observación de un movimiento ⁴⁴.

Acerca de la hipótesis de un SNE afectado en el autismo, se ha centrado la atención en la supresión de un ritmo del electroencefalograma denominado ritmo mu. Este ritmo se registra como parte de la actividad eléctrica cerebral en las derivaciones rolándicas, sobre la circunvolución precentral, y se observa en la banda entre 8-13 Hz ⁵ y en la banda entre 13-30 Hz ⁴⁵. Durante la EEG se produce una disminución de estas bandas; esto se conoce como desincronización relacionada con eventos (DRE) del ritmo mu. Cuando una persona realiza un movimiento voluntario, como mover la mano o agarrar un objeto, el ritmo mu se reduce o desincro-niza. Sin embargo, los cambios en la actividad de la corteza motora primaria, alojada en la circunvolución precentral, no solo se presentan cuando se realiza un movimiento voluntario, sino también cuando se observa a otro individuo realizar el movimiento ².

El ritmo mu se observa a través de los canales C3, C4 y Cz ⁵. De igual modo, en la EEG cuantificada, los canales frontales F7, F8 y F4, los temporales T6 y T5, así como los parietales P3 y P4, presentan, en la potencia espectral, una disminución en las condiciones de observación y ejecución de movimientos de los dedos en comparación con la condición basal, lo que ha permitido establecer que la observación y la ejecución del movimiento activan las mismas áreas corticales ⁴⁶. En los estudios con EEG, el ritmo mu se ha empleado como indicador de la actividad del SNE ⁹.

Ramachandran ⁹ explica que en el experimento piloto que él y sus colegas realizaron para someter a prueba la hipótesis de una disfunción del sistema de neuronas espejo en el autismo, participó un niño de 9 años con autismo de medio funcionamiento. Según el autor, mientras no ejecutaba ninguna acción, el sujeto presentaba una supresión mu significativa, la cual desaparecía en tanto realizaba algún movimiento voluntario simple. Sin embargo, cuando el participante observaba a otro sujeto realizar la misma acción, no había supresión mu.

Aunque se ha puesto en duda la confiabilidad de la desincronización del ritmo mu mediante EEG como marcador de la actividad de las neuronas espejo ^47,48, la hipótesis de un SNE alterado en el autismo, la cual se denomina "espejo roto" ⁴⁹, ha sido comprobada en diversos estudios ^6-8, y se han obtenido características discriminantes entre sujetos con TEA y pares controles. De otro lado, un estudio realizado por Oberman et al. ⁵⁰ permitió investigar la sensibilidad del SNE examinando la supresión de mu ante la capacidad del observador para identificarse con el actor en la pantalla. El estudio reveló que la supresión de mu era sensible al grado de familiaridad. Tanto los participantes con desarrollo neurotípico como los sujetos con TEA mostraron una mayor supresión al observar las manos familiares en comparación con las de los extraños. Estos hallazgos sugieren que el SNE responde a las acciones observadas en individuos con TEA, pero solo cuando aquellos pueden identificarse de alguna manera personal con los estímulos. Sin embargo, otros grupos de investigación que han empleado la misma técnica han obtenido resultados que demuestran una atenuación del ritmo mu significativa en los participantes con autismo ^51-53.

Bernier et al. ⁵³ no encontraron diferencias significativas entre la atenuación del ritmo mu de los sujetos con TEA y los pares con desarrollo típico. Sin embargo, los investigadores sí establecieron una relación significativa entre el ritmo mu y las habilidades de imitación. Un subconjunto de los niños que no mostraron atenuación del ritmo mu durante la observación de acciones mostró significativamente alteradas las habilidades de imitación. Los autores concluyeron que los informes de un sistema de neuronas espejo alterado en el autismo reflejarían los déficits de imitación comúnmente reportados en los sujetos con este trastorno ²⁶. Los investigadores sugirieron que las diferencias en el ritmo mu en el TEA pueden ser el reflejo de las diferencias en la capacidad de imitación. De igual modo, agregaron que la heterogeneidad clínica, neurológica y comportamental de la población con autismo también influye en los resultados, lo cual también ha sido propuesto por otros autores ⁵.

Finalmente, para clarificar la naturaleza y el alcance de la variabilidad del ritmo mu en el TEA y el funcionamiento de los sistemas neurológicos subyacentes, Bernier et al. ⁵³ consideran que es importante seguir realizando más investigaciones, las cuales tengan en cuenta la capacidad de imitación y la heterogeneidad de la población con autismo.