Procesamientos cognitivos en niños con TDAH. Evidencia de los potenciales evocados cognitivos.

Procesamientos cognitivos en niños con TDAH. Evidencia de los potenciales evocados cognitivos.

(Cognitive processing in children with adhd. The evidence of event related potentials. )

M. A. Idiazábal Alecha; S. Rodríguez Vázquez; D. Guerrero Gallo.

Instituto Neurocognitivo Incia. Clínica Ntra. Sra. del Pilar. Barcelona.

PALABRAS CLAVE: atención deficiente, hiperactividad, Potenciales cognitivos, Procesamiento de la información, P300.

(KEYWORDS: Atention déficit, Hyperactivity disorder, Event-related evoked potentials, Information processing, P300. )

 

Resumen

Introducción: El trastorno por déficit de atención con hiperactividad es un trastorno caracterizado por tres síntomas esenciales, la inatención, la hiperactividad y la impulsividad. La onda P300 es un componente de los potenciales evocados cognitivos que se utiliza habitualmente para evaluar los procesos cognitivos y la atención.

Objetivo: estudiar el procesamiento cognitivo de la información en niños con TDAH de subtipo predominante inatento según criterios del DSM-IV por medio del componente P300 visual y auditivo. Sujetos y método: Se registraron los componentes P300 visual y auditivo, mediante tareas de estímulos frecuentes e infrecuentes en 18 niños con TDAH con una media de edad de 8, 8 + 1, 4 años y 18 sujetos control con una media de edad de 8, 6 años + 0, 8 años.

Resultados: Se encontró que los niños TDAH presentan un incremento de la latencia y un descenso de la amplitud en los componentes P300 tanto en modalidad auditiva como visual, respecto a los sujetos control. También se encontraron incrementados los tiempos de respuesta y el porcentaje de errores de omisión en los niños TDAH predominante inatento en comparación con los sujetos control. No se encontraron diferencias en la distribución cortical del componente P300 entre ambos grupos.

Conclusiones: Los resultados obtenidos dan soporte a la hipótesis que plantea la existencia de una alteración en el procesamiento cognitivo de los niños con TDAH predominante inatento, además de una disfunción de los mecanismos atencionales.

Abstract

Introduction: Attention deficit hyperactivity disorder is characterized by three symptoms: inattention, hyperactivity and impulsivity. The P300 wave is a component of the event related evoked potentials which is frequently used to assess attention and cognitive processing.

Objectives: The study aims to investigate the information processing in children with ADHD predominant subtype inattentive using diagnostic criteria on DSM-IV by mean of the visual and auditory P300 component.

Patients and methods: Auditory and visual P300 was recorded using an oddball task in 18 children ADHD predominant inattentive and 18 normal controls.

Results: In children with ADHD we found a significant increased latency in both, visual and auditory P300 compared with control subjects, and the amplitude of both components was significant decreased in ADHD compared to control subjects. We also found different reaction times (RT) and different percentage of commission errors between children with ADHD and control subjects. We did not found differences in the cortical distribution of the P300 component between groups.

Conclusion: The data obtained give support to the hypothesis of an abnormal cognitive processing in children with ADHD predominant subtype inattentive, and also a dysfunction of atentional mechanisms.



Introducción

Actualmente se estima que la prevalencia del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) se encuentra entre el 3 y el 7, 5% de niños y niñas en edad escolar [1, 2] , y que constituye un importante problema en la práctica clínica, ya que la sintomatología es preferentemente conductual y posee importantes manifestaciones en el despliegue de la personalidad, los rendimientos académicos, la dinámica familiar y la adquisición de habilidades sociales [3]. El cuadro clínico del TDAH se caracteriza por un deterioro persistente de la atención (o concentración) y/o síntomas de impulsividad e hiperactividad [4]. El DSM IV (1995) distingue la existencia de tres subtipos de TDAH: el subtipo predominante inatento, el subtipo predominante hiperactivo/impulsivo y el subtipo combinado [5]. Durante los últimos 20 años, los estudios se han centrado en el déficit de atención que presentan los niños con TDAH mediante estudios conductuales. Los resultados de estos estudios indican que rinden menos, es decir, que el porcentaje de aciertos es menor y los errores de comisión o falsas alarmas son mayores que los controles en gran número de tareas cognitivas y atencionales. También denotan que las diferencias de rendimiento entre ambos grupos se deben a un fallo en la etapa ejecutiva del procesamiento [6]. Una importante limitación de los estudios conductuales es que, en las medidas de rendimiento, sólo se manifiesta el resultado final del procesamiento de la información. Los potenciales evocados relacionados con un acontecimiento son respuestas eléctricas del cerebro que se asocian temporalmente con fenómenos mentales o físicos. Se obtienen del registro del electroencefalograma en el cuero cabelludo promediando la respuesta eléctrica del cerebro a un estímulo a lo largo de varios ensayos.

El componente más conocido entre los PECS es el P300, se cree que representa una actualización de la memoria de trabajo y se obtiene cuando un estímulo es relevante para la tarea que el sujeto esta realizando, o bien, le parece novedoso. Esta onda P300 es uno de los potenciales con mayor utilidad para el estudio de las funciones cognitivas y atencionales.

Existe cierto acuerdo al relacionar la amplitud de la onda P300 con la cantidad de información transmitida por el estímulo y con los procesos cognitivos implicados en la comparación entre el estímulo diana o infrecuente y la representación mental previamente adquirida del estímulo [7]. Si la relevancia de la tarea en cuestión disminuye y con ella disminuye también la motivación, entonces la amplitud de la onda P300 decrece [8], y de igual modo, esta amplitud se incrementa conforme se reduce la probabilidad de aparición del estímulo [9].

La latencia de la onda P300, se a relacionado con el procesamiento de la información, concretamente con la velocidad de procesamiento y clasificación del estímulo[10].

Investigaciones previas sobre diferencias de grupo en ERP entre niños control y niños TDAH, ponen de manifiesto la existencia de una serie de alteraciones en los potenciales evocados cognitivos de los niños con TDAH, como serían una disminución de la amplitud y un incremento de la latencia del componente P300 [11-13]. Sin embargo a este respecto habría que mencionar que no todos los sujetos con TDAH muestran una homogeneidad sintomática, hay niños que sufren una afectación específica de la atención y una escasa afectación de los otros dos síntomas clave, la hiperactividad y la impulsividad [14-16]. En la mayor parte de los estudios citados se utilizan muestras heterogéneas de niños con TDAH, sin diferenciar grupos con los distintos subtipos del trastorno. Nuestro objetivo es evaluar el procesamiento de la información mediante el componente P300, en modalidad auditiva y visual, en niños con TDAH del subtipo predominante inatento, según criterios del DSM-IV [5]

Pacientes y métodos

Pacientes

La muestra de este estudio consistió en 36 niños con una media de edad similar. El grupo de niños con TDAH estaba formado por 15 niños y 3 niñas, con una edad media de 8, 8 + 1, 4 años. El grupo de niños control estaba formado por 10 niños y 8 niñas, con una edad media de 8, 6 + 0, 8 años.

Para realizar el diagnóstico de TDAH se siguieron los criterios del DSM-IV [5], las escalas de Conners para profesores y para padres (Teachers Rate Scale y Parents Rate Scale) [17], una entrevista familiar estructurada y el WISC-R (Wechsler Intelligence Scale for Children Revised) [18]. Los criterios de inclusión además de los ya citados, fueron los siguientes: que todos los niños presentaran escolarización ordinaria y un cociente intelectual (CI) mayor de 90 según el WISC-R, y que pertenecieran al subtipo de TDAH predominante inatento según criterios del DSM-IV. Los criterios de exclusión para la muestra fueron: antecedentes de enfermedad neurológica, existencia de déficits visuales o auditivos, CI menor de 90 según criterios del DSM-IV, tratamiento psicopedagógico o farmacológico antes o durante la adquisición de los datos, coexistencia con trastornos relacionados con el TDAH (trastornos de conducta, trastornos afectivos, trastornos de aprendizaje…). En todos los casos se obtuvo consentimiento informado antes de la realización de las pruebas.

 

Recogida y análisis de datos

Para la realización del estudio se uso un paradigma oddball en modalidad visual y auditiva. En la modalidad auditiva, los estímulos fueron presentados biauralmente mediante auriculares. Los estímulos consistían en tonos de 90db SPL y de 70ms de duración (10ms de ascenso, 10ms de descenso y 50ms de meseta). Los estímulos frecuentes (no diana) presentaban una frecuencia de 1, 000Hz y los infrecuentes (estímulos diana) una frecuencia de 2, 000Hz, los estímulos se presentaban con una proporción de 80 y 20% respectivamente. En la modalidad visual, se presentaban estímulos en el centro de un monitor y consistían en imágenes frecuentes (80%) e infrecuentes o diana (20%), ambos con una duración en pantalla de 700ms. El orden de aparición de los estímulos en ambas modalidades fue aleatorio y se presentaba uno por cada 1, 500ms. Ambas condiciones experimentales se realizaron por separado y, en ellas, los sujetos debían prestar atención y presionar un botón ante cada aparición de un estímulo infrecuente o diana. Cada experimento consistió de 200 estímulos distribuidos en las proporciones anteriormente mencionadas.

El registro de la actividad eléctrica cerebral se realizo en todos los puntos del sistema internacional 10-20 [19], mediante electrodos de superficie convencionales, con referencia a ambos lóbulos de las orejas y una impedancia de < 5KW para todos los electrodos. La señal se adquirió, se amplificó y se filtró con el sistema digital electroencefalográfico Medicid III/E, sincronizado con el estimulador psicofisiológico Mind Tracer. Los filtros eran de 0, 3 – 100Hz. Se monitorizaron los movimientos oculares –electrooculograma (EOG) – mediante un registro bipolar con electrodos en el canto externo de cada ojo. El EEG se analizó visualmente para eliminar los segmentos donde hubiera movimientos oculares o cualquier otro artefacto. Se eliminaron también los segmentos donde la respuesta de los sujetos fue incorrecta o excedía el tiempo máximo de respuesta (1500ms). En cada serie se promediaron al menos 30 respuestas del estímulo infrecuente para ambas modalidades. La señal se digitalizó a 200Hz por canal, con una época de registro de 900ms, incluidos los 128ms previos al estímulo. Todos los registros se realizaron en una habitación aislada de ruidos, con los sujetos sentados, y habiendo recibido estos las instrucciones de intentar minimizar el parpadeo y los movimientos oculares.

Posteriormente se analizaron las ondas registradas en cada electrodo para los estímulos frecuentes e infrecuentes en la modalidad auditiva y en la visual. La latencia del componente P3 se definió como el punto de máxima amplitud positiva en cada área después de los componentes exógenos N1-P2-N2, con una ventana de análisis entre 250 y 450ms. La amplitud se midió con respecto a la línea de base preestímulo.

 

Análisis estadístico

Para el análisis estadístico de los potenciales evocados se aplicó un análisis de varianza para medidas repetidas (ANOVA), tras comprobar que se cumplían los supuestos de normalidad (Kolmogorov-Smirnov) y de esfericidad (Mauchly). La comparación entre grupos de variables cuantitativas se realizó con la prueba de Mann-Witney. La prueba de X2 se utilizó para analizar las diferencias entre grupos en las variables de asimetrías. El nivel de significación para todos los contrastes fue de p<0, 05.

Resultados

Electrofisiológicos

- P300 auditiva

Se comparó la latencia y la amplitud del componente P300 en la modalidad auditiva entre los dos grupos en las siguientes áreas cerebrales: Fz, Cz, Pz, F3, F4, C3, C4, T3, T4, P3 y P4. El análisis de varianza mostró un incremento estadísticamente significativo de la latencia y una disminución de la amplitud del componente P300 auditivo en los niños con TDAH respecto a los niños control en todas las áreas cerebrales estudiadas. En ambos grupos, las mayores amplitudes se encontraron en regiones centroparietales. (Tabla I)

 

Tabla I. Latencias y amplitudes en los electrodos de las áreas cerebrales analizadas para el componente P300 auditivo en niños con TDAH y en niños control (entre paréntesis, desviación estándar)


- P300 visual

Se comparó la latencia y la amplitud del componente P300 en la modalidad visual entre los dos grupos en las siguientes áreas cerebrales: Fz, Cz, Pz, F3, F4, C3, C4, T3, T4, P3y P4. Los niños con TDAH presentan un aumento estadísticamente significativo de la latencia del componente P300 respecto a los controles en todas las áreas cerebrales. Respecto a la amplitud de la onda P300 en la modalidad visual, sólo se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos en regiones parietales de ambos hemisferios, aunque en el resto de áreas cerebrales, a pesar de no alcanzar niveles de significación estadística, la amplitud de P300 era menor en los niños con TDAH que en los controles. (Tabla II).

 

Tabla II. Latencias y amplitudes en los electrodos de las áreas cerebrales analizadas para el componente P300 visual en niños con TDAH y controles (entre paréntesis, desviación estándar)


- Asimetrías interhemisféricas para el componente P300 en modalidad auditiva y visual

Al comparar la amplitud de la onda P300 auditiva entre ambos hemisferios y entre los niños con TDAH y los niños control, se observó una diferencia estadísticamente significativa en las áreas centrales, con mayor amplitud de la P300 auditiva en regiones centrales en el hemisferio izquierdo (12, 36uV) que en el hemisferio derecho (12, 86uV), tanto para los niños con TDAH como para los controles (no interacción asimetría x grupo) (p=0, 003).

Al comparar la latencia de la onda P300 auditiva entre ambos hemisferios no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en ninguna área no en ninguno de los grupos estudiados (TDAH y control).

En modalidad visual, al comparar la latencia de la onda P300 entre ambos hemisferios, se encontraron diferencias estadísticamente significativas en regiones frontales en ambos grupos; la latencia en áreas frontales fue menor en el hemisferio izquierdo (380, 7ms) que en el derecho (387, 6ms) (p=0, 008). No se encontraron diferencias estadísticamente significativas al comparar la amplitud de la onda P300 visual entre ambos hemisferios en ninguna se las áreas cerebrales ni de los grupos estudiados.

Conductuales

En ambas modalidades, visual y auditiva, el tiempo de respuesta (TR) fue significativamente mayor en los niños con TDAH que en los niños control (F= 1, 099 y p< 0, 04, en la modalidad auditiva, y F= 0, 208 y p< 0, 04 en la modalidad visual). En ambos grupos los TR fueron menores en la modalidad auditiva que en la visual. (Fig. 1)

 

Fig. 1 Tiempo de respuesta en niños con TDAH y niños control en la P300 auditiva y visual. (Expresado en ms.

 

En el estudio se analizaron dos tipos de errores: los errores de omisión (número total de errores para los estímulos infrecuentes), que representarían un problema de inatención, y errores de comisión (número total de errores para los estímulos frecuentes), que indicarían impulsividad cognitivoconductual. Los niños con TDAH cometieron más errores de omisión y de comisión en ambas modalidades, aunque solamente alcanzaron significación estadística los errores de omisión (p< 0, 05). Tanto los niños del grupo control como los de TDAH presentaron un porcentaje muy bajo de errores de comisión en ambas modalidades, y aunque no se hallaron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos, los niños con TDAH cometieron más errores que los controles (Tabla III) (Fig. 2) (Fig. 3).

 

Tabla III. Porcentaje de errores y tiempo de respuesta en niños con TDAH y en niños control en ambas modalidades de la P300 (entre paréntesis, desviación estándar)



Fig. 2 Errores de comisión (p> 0, 05) y de omisión (p< 0, 05) en niños TDAH y control durante la ejecución de tareas auditivas



Fig. 3 Errores de comisión (p> 0, 05) y de omisión (p>0, 05) en niños con TDAH y control durante la ejecución de tareas visuales

Discusión

Conductual

Coincidiendo con los hallazgos de otros estudios [11], en nuestro estudio encontramos un aumento de los TR estadísticamente significativo en los niños con TDAH comparados con los control, tanto en la P300 visual como auditiva. Sin embargo, en otros estudios no se encuentran diferencias significativas en los TR cuando se comparan niños con TDAH y sujetos control, aunque como nos ha sucedido a nosotros, los TR reportados son menores en la modalidad auditiva que en la visual para ambos grupos [10]. Hay que tener en cuenta que los resultados entre unos y otros estudios no son fácilmente comparables debido a la heterogeneidad de las muestras y a las diferencias de edad, tipo de tareas a realizar, dificultad de las tareas, etc.

 

Se ha planteado la hipótesis de que el incremento de los porcentajes de errores de los niños con TDAH se debiera a la alta impulsividad que les es característica, sin embargo el TR para los errores cometidos por los niños se incrementa de igual forma que en las respuestas correctas, y además los TR en el caso de los aciertos en niños con TDAH (en ambas modalidades) son mayores que los de los niños control, lo cuál descarta esta hipótesis. Nosotros hemos encontrado un aumento en el porcentaje de errores de omisión (errores relacionados con el déficit de atención) en los niños con TDAH de predominio inatento y sin criterios de impulsividad, respecto a los niños control, y no hallamos diferencias en el porcentaje de errores de comisión (errores relacionados con la impulsividad) entre ambos grupos. Estos últimos datos de nuestra muestra relacionan directamente el incremento de errores de omisión con el alto grado de inatención que presentan los niños con TDAH de este subtipo.

Estos resultados ponen de manifiesto que los niños TDAH de subtipo predominante inatento presentan un bajo rendimiento en las tareas ya que sus respuestas son más lentas y menos exactas, en ambas modalidades (auditiva y visual).

 

Electrofisiológica

Actualmente, diferentes estudios han probado que existen diferencias significativas entre niños TDAH y sujetos control tanto en la amplitud como en la latencia del componente P300 ya sea en modalidad auditiva o visual [9, 10, 20].

Así mismo, también hay un aparente acuerdo entre autores en afirmar que hay evidencia que apoya que el problema de la atención en el TDAH es un déficit en la forma en que esto sujetos focalizan y dirigen su atención y no un déficit de la atención propiamente dicho. [21]

Son muy numerosos los estudios realizados con PECS, en concreto con el componente P300 tanto en modalidad auditiva como visual, y los resultados de dichos estudios son muy distintos entre si, esto probablemente se puede atribuir a los diferentes paradigmas utilizados en los estudios y a la heterogeneidad de las muestras empleadas para los distintos trabajos. Además, como ya comentamos anteriormente, el la mayoría de estudios se utiliza el diagnóstico de TDAH del DSM-IV pero no se hacen grupos independientes atendiendo a los distintos subtipos y en muchos de los sujetos de las muestras TDAH hay presencia de trastornos asociados, todo esto hace muy difícil que los resultados entre unos estudios y otros sean comparables. Frank et al. [11] no encuentran diferencial en la amplitud y latencia del componente P300 cuando comparan niños con TDAH sin trastornos comorbidos y sujetos control, en cambio si hallan un incremento de la latencia y disminución de la amplitud del componente P300 en niños TDAH con graves trastornos de aprendizaje y en niños con trastornos de aprendizaje sin TDAH , respecto a los controles. Estos autores concluyen que las principales alteraciones de los niños con TDAH son en el procesamiento, y que los déficit que presentan no están asociados específicamente con la existencia de un déficit atencional. Sin embargo, en la muestra de niño con TDAH que se utilizó para este estudio, los autores no diferencian entre los subtipos de TDAH que existen según los criterios de DSM-IV

Nuestro estudio incluye únicamente a niños con TDAH subtipo predominante inatento, que además no presentan trastornos asociados ni están bajo tratamiento farmacológico con psicotropos, de esta forma cabe comentar que al tratarse de niños en los que las manifestaciones de inatención predominan sobre las de hiperactividad e impulsividad, el incremento de la latencia y la disminución en la amplitud del componente P300 que encontramos en ambas modalidades, se atribuyen a una disfunción de los mecanismos atencionales, con repercusión primordial en el procesamiento cognitivo.

Otro proceso cognitivo implicado en la generación de la onda P300 es la actualización de la memoria de trabajo, y se ha demostrado que la amplitud de dicha onda va disminuyendo conforme aumenta la probabilidad de aparición del estímulo infrecuente o diana [22, 23]. Se cree que los estímulos infrecuentes dan origen a una onda P300 de mayor amplitud debido a que la memoria inmediata del estímulo diana precedente ha disminuido y se renueva por la activación neural producida cuando se presenta un nuevo estímulo diana.

En cambio, con los estímulos frecuentes pasa lo contrario, ya que mantienen unas representaciones más fuertes en la memoria a corto plazo y no requieren demasiada actualización, con lo cual la P300 que originan estos estímulos es de menor amplitud. Sobre la latencia de la onda P300 podemos decir que hay estudios que también han evidenciado su asociación con las operaciones fundamentales de la memoria. La latencia de la onda P300 puede usarse como medida del tiempo de evaluación de un estímulo, ya que dicha onda ocurre una vez de ha discriminado y categorizado el estímulo [24, 28]. Así, podríamos decir que el conjunto de operaciones cognitivas fundamentales de la memoria inmediata o a corto plazo quedan reflejadas en la onda P300 [25]. En el caso de los niños con TDAH de predominio inatento, la disminución de la amplitud de la onda P300 indica a la vez una alteración de los mecanismos atencionales y una disminución de la actividad neural que se origina con la actualización en la memoria de trabajo de un estímulo infrecuente, aunque también queda de manifiesto un incremento del tiempo que requieren estos niños para realizar a discriminación y categorización del estímulo.

La ausencia de diferencias en la distribución cortical del componente P300 auditivo y visual entre niños con TDAH y controles es muy importante. Taylor et al. [26] tampoco encuentran diferencias en la distribución cortical de la P300 entre los niños con TDAH y los controles, aunque si las hallan cuando comparan niños disléxicos con controles [20].

Si tomamos en cuenta el hecho de que las alteraciones de la onda P300 que encontramos en niños con TDAH son la disminución de a amplitud y el incremento de la latencia, y encontramos diferencias significativas en la distribución topográfica de esta onda si comparamos estos sujetos con el grupo control, entonces podemos apoyar la idea de que el problema que subyace al TDAH es un problema primario de atención y no una alteración específica del aprendizaje; en los estudios comentados anteriormente se sugiere que los PEC reflejan diferencias en el procesamiento cognitivo de diversos grupos diagnósticos, y esto mismos estudios sugieren que el proceso cognitivo que mide la onda P300 no es diferente en sujetos TDAH que en sujetos control, sino que únicamente encontramos incrementada la latencia debido a que existen retrasos en la secuencia del procesamiento cognitivo de la información [27].

En la investigación que se realice en adelante, el establecimiento de criterios más rigurosos para la selección de muestras y la elaboración y utilización de paradigmas específicos pueden contribuir a ampliar los conocimientos sobre TDAH y a la posible comparación entre resultados de diferentes estudios.

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