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Autismo y conectividad neural

Montserrat Palau-Baduell, Berta Salvadó-Salvadó, Mariona Clofent-Torrentó, Antonio Valls-Santasusana

Introducción.

Estudios recientes han investigado la conectividad funcional y estructural del cerebro en pacientes con tras- tornos del espectro autista (TEA). Los estudios de neuroimagen y electroencefalográficos han encontrado evidencias que sugieren que los patrones de conectividad están alterados en los TEA.

Objetivos. Revisar los trabajos publicados recientemente sobre neuroimagen estructural y funcional, así como los estudios neurofisiológicos, y aportar una síntesis de los avances en investigación sobre la alteración de la conectividad en los TEA.

Desarrollo. Los hallazgos funcionales ponen de manifiesto que los pacientes con TEA tienen déficit en las conexiones de larga distancia (subconectividad), con un déficit más destacado en las conexiones frontoposteriores. Respecto a la conec- tividad estructural, hay evidencia de alteración en las estructuras de sustancia blanca interhemisféricas. Menos estudios funcionales muestran que los pacientes con TEA también tienen un exceso de conexiones locales (sobreconectividad), pero los hallazgos de los estudios estructurales son bastante más contradictorios.

Conclusiones. Los hallazgos convergentes de anomalías en la conectividad funcional y anomalías en la sustancia blanca en el autismo sugieren que las alteraciones en la conectividad neural y la comunicación entre diferentes regiones cerebra- les pueden estar implicadas en los déficits cognitivos y conductuales asociados al autismo.

Palabras clave. Conectividad estructural. Conectividad funcional. Resonancia magnética funcional. Subconectividad. Ten- sor de difusión. Trastornos del espectro autista.

Centro de Orientación y Asistencia al Desarrollo Infantil, COADI; Barcelona (M. Palau-Baduell,

B. Salvadó-Salvadó, M. Clofent- Torrentó). Unitat d’Estudis Funcionals del Sistema Nerviós; Tarragona, España (A. Valls-Santasusana).

Correspondencia:

Dra. Montserrat Palau Baduell. Centro de Orientación y Asistencia al Desarrollo Infantil (COADI). Diputació, 297, 3.º 2.ª. E-08009

Barcelona.

E-mail:

mpalaubaduell@gmail.com

Declaración de intereses:

Los autores manifiestan

la inexistencia de conflictos de interés en relación con este artículo.

Introducción

El diagnóstico de los trastornos del espectro autista (TEA), actualmente, se basa en las características conductuales observadas, sin la ayuda de marcado- res biológicos.

En las últimas décadas han dominado tres teo- rías sobre las causas psicológicas del autismo: la teoría de la mente, la teoría del cerebro social y la teoría de la coherencia central débil. Estas hipotéti- cas justificaciones psicológicas del autismo han sido propuestas para explicar la tríada de alteraciones nucleares de los TEA. Sin embargo, esto no excluye la posibilidad de que las causas psicológicas de la tríada de alteraciones conductuales de los TEA ten- gan características en común a nivel neural. Brock et al [1] argumentan que el desarrollo neural y cog- nitivo implica un delicado equilibrio entre los pro- cesos de especialización y de integración, y que este proceso de desarrollo fracasa en el autismo, de ma- nera que las unidades de procesamiento de la infor- mación especializada en el cerebro están desconec- tadas unas de las otras. Los autores diferencian en- tre déficit en la conectividad global e incremento en la conectividad en las redes locales [2].

En los recientes años existe la creciente eviden- cia de que los pacientes con TEA pueden presentar alteraciones en la conectividad neural [3,4]. La ma- yoría de trabajos aboga por la existencia de un défi- cit de conectividad (subconectividad); sin embargo, también hay estudios que obtienen resultados de un exceso de conectividad (sobreconectividad) [5-7].

Friston [8] define el término conectividad como la correlación temporal entre los datos de la activa- ción de dos áreas cerebrales. Esta medida indica una sincronización sistemática entre áreas, modulada por diversas variables. La sincronización se conside- ra como evidencia de conectividad funcional.

Conceptualmente, se puede diferenciar entre co- nectividad local en uniones neurales y conectividad a larga distancia entre diferentes regiones cerebrales funcionales. Por otro lado, se puede distinguir conec- tividad estructural o física asociada a las sinapsis y a los tractos de conectividad funcional o computacio- nal relacionada con la transmisión de información.

La primera referencia sobre el déficit de conecti- vidad funcional en los TEA fue publicada por Horwitz et al en 1988 [9], pero ha sido en los últimos años cuando se ha estudiado con más interés [1-4,10]. En

2004, Just et al [11] describen la ‘teoría de subco- nectividad’ (underconnectivity theory), argumentan- do que el autismo es un trastorno cognitivo y neu- robiológico asociado a una carencia de funcionali- dad del sistema de circuitos, resultando un déficit de integración neural y cognitiva de la información. Posteriormente, esta teoría ha sido confirmada por distintos grupos de investigación, que han obtenido correlaciones funcionales entre dos regiones cere- brales menores a las esperadas al realizar determi- nadas tareas [12,13].

Muchos autores consideran que los TEA se aso- cian a un problema de subconectividad neural; en cambio, otros estiman que el problema es de sobre- conectividad. Belmonte et al [5] reconcilian ambas ideas y sugieren que un exceso de conectividad lo- cal puede desarrollarse en tándem con un déficit de conectividad a larga distancia, quizás como conse- cuencia de alteraciones en la eliminación o forma- ción de sinapsis [14].

La subconectividad en los TEA implica que al- gún aspecto de la función neurológica que depende de la coordinación o integración de regiones cere- brales es susceptible de alterarse, particularmente cuando la demanda funcional de la coordinación es elevada. Este modelo atribuye a las alteraciones nu- cleares de los TEA un déficit en el procesamiento de integración [11].

La sobreconectividad también se ha relacionado con los hallazgos de hiperespecificidad y déficit de generalización en los TEA, así como con una dis- criminación superior en determinadas tareas.

Conectividad estructural y funcional

Se distingue entre conectividad estructural y conec- tividad funcional, aunque es obvio que existe rela- ción entre ambas.

La conectividad estructural se refiere a las conexio- nes físicas o estructurales (sinápticas) que unen gru- pos de neuronas, y a sus propiedades biofísicas es- tructurales asociadas, como fuerza o efectividad si- náptica. La conectividad estructural puede explicar cómo están conectadas las neuronas y también cómo se conectan diferentes regiones cerebrales.

La conectividad estructural se mide mediante técnicas de resonancia magnética (RM) estructural, como la imagen de tensor de difusión (DTI). Esta técnica analiza la integridad estructural de los trac- tos de sustancia blanca en el cerebro. La anisotropía fraccional, detectada mediante DTI, es una medida de la coherencia de la direccionalidad de difusión. La tractografía basada en DTI se puede utilizar para representar tractos de fibras, permitiendo la aso- ciación de trayectorias de fibras para mapeos in vivo. Otra técnica, la morfometría basada en vóxel, permite calcular los volúmenes relativos de diferen- tes áreas cerebrales. Con una resolución espacial mu-

cho mayor, los análisis histológicos pueden locali- zar conectividad neural microscópicamente.

Aparte de las técnicas anteriores, existen otros estudios sobre correlatos de conectividad microes- tructural, como la morfología de las neuritas y si- naptogénesis, moléculas señalizadoras (HGF/MET, relina y neurotrofinas), proteínas sinápticas (neuro- liginas), así como neurogénesis y gliogénesis.

La conectividad funcional se refiere al grado con el cual la actividad en un área se correlaciona con la actividad de otra área, o la sincronización temporal de activación de dos áreas cerebrales durante la rea- lización de una tarea.

La conectividad funcional se mide mediante téc- nicas de resonancia magnética funcional (RMf ), al analizar las correlaciones entre patrones de activa- ción de vóxeles específicos durante la realización de una tarea. Es una medida de la sincronización de ac- tivación entre diferentes regiones cerebrales, y re- presenta una evidencia indirecta de la comunicación o coordinación de procesamiento entre las áreas.

El electroencefalograma (EEG) puede propor- cionar índices de conectividad funcional por dos vías: la primera, mediante la amplitud en las bandas de alta frecuencia, particularmente la banda gam- ma (> 25 Hz), que representa el vínculo entre áreas cerebrales espacialmente diferenciadas. En segundo lugar, la coherencia, que da un índice del grado me- dio de correlación entre electrodos espacialmente diferenciados.

El modelo de red neural, que puede modelar as- pectos estructurales y funcionales, tiene un papel importante en la investigación sobre cómo la alte- ración de la conectividad puede afectar al subsi- guiente desarrollo autístico en gran variedad de es- calas espaciotemporales [4,15-17].

Subconectividad en los TEA

Subconectividad funcional

El primer hallazgo descrito por Horwitz et al [9], uti- lizando tomografía por emisión de positrones, hace referencia a un bajo grado de correlación entre el ni- vel de actividad metabólica en varias regiones cere- brales activadas, específicamente correlaciones entre áreas frontales y parietales en pacientes adultos con TEA en reposo. Con la misma técnica, Castelli et al [10] observan una reducción de la conectividad fun- cional entre la corteza extraestriada y el surco tem- poral superior en la unión temporoparietal, durante la realización de una tarea relacionada con la teoría de la mente en pacientes adultos con TEA.

Numerosos estudios con RMf han identificado subconectividad funcional en redes de media y lar- ga distancia en pacientes con TEA. Asimismo, han hallado varias regiones con déficit de conectividad funcional al realizar distintas tareas.

El hallazgo más consistente es un patrón de défi- cit de conectividad funcional frontal-posterior. Este patrón se ha obtenido durante la realización de múl- tiples tareas por parte de los pacientes con TEA. En una tarea de comprensión de frases de distinta com- plejidad, se describe una conectividad funcional re- ducida entre las áreas frontales y posteriores impli- cadas en la comprensión del lenguaje y la memoria de trabajo (área de Broca, área de Wernicke y la cor- teza prefrontal dorsolateral) [11]. En tareas que re- quieren la integración del procesamiento espacial y la comprensión del lenguaje, se aprecia una dismi- nución de la conectividad funcional entre las áreas del lenguaje frontales y las regiones del procesa- miento espacial parietales [18]. En tareas de memo- ria de trabajo para caras, existe déficit de conectivi- dad funcional entre las áreas prefrontal inferior iz- quierda, temporal posterior derecha y circunvolu- ción fusiforme [13,19]. En una tarea de comprensión de un texto en el cual los participantes tienen que hacer inferencias sobre las intenciones de los perso- najes, se obtiene una reducción de la conectividad funcional entre las áreas frontales y parietales rela- cionadas con la teoría de la mente, así como entre las áreas del lenguaje frontales y las áreas parietales relacionadas con la teoría de la mente [20]. En una tarea de la torre de Londres existe un descenso de la conectividad funcional entre las áreas frontales y parietales relacionadas con la memoria de trabajo [21]. En una tarea que requiere que los participantes hagan inferencias sobre las intenciones de unas fi- guras geométricas animadas por ordenador, se ob- serva una baja conectividad funcional entre las áreas frontales y posteriores relacionadas con la teoría de la mente [22]. En una tarea de memoria de trabajo con caracteres alfabéticos, se detalla una disminución de la conectividad funcional entre las áreas frontales y parietales implicadas en la memoria de trabajo [23]. En una tarea de inhibición de la respuesta, existe déficit de la conectividad funcional entre la red de inhibición frontal y el lóbulo parietal inferior (circunvolución cingulada anterior y media, ínsula, regiones premotoras) [24]. En una tarea de recono- cimiento de caras, se detecta una conectividad fun- cional reducida entre la circunvolución fusiforme y la amígdala, así como entre la circunvolución fusi- forme y el cingulado posterior [25]. En una tarea de control cognitivo, se determina una disminución de la conectividad funcional entre el sistema ejecutivo

frontal y varias regiones posteriores, incluidas áreas parietales de memoria de trabajo y la corteza visual [26]. En tareas visuomotoras, existe déficit de co- nectividad funcional entre la corteza visual (área V1) y la corteza frontal inferior [27]. En una tarea de fluidez verbal, se detalla una disminución de la co- nectividad funcional frontal-posterior [28].

Los estudios anteriores ilustran que el déficit de conectividad funcional abarca una gran variedad de pares de áreas frontales y posteriores. La comuni- cación entre las áreas que constituyen cada uno de estos pares es necesaria para la integración de los múltiples procesos cognitivos para realizar una de- terminada tarea.

También se han especificado hallazgos de subco- nectividad funcional en pacientes con TEA en repo- so, sin realizar ninguna tarea. El estado de reposo permite medir la conectividad funcional entre dife- rentes regiones cerebrales de manera espontánea y natural. La mayoría de estudios en estado de reposo han referido déficit de la conectividad funcional en pares de áreas frontales posteriores (circunvolución frontal superior, corteza prefrontal medial, corteza cingulada anterior y posterior, precúneo y corteza pa- rietal inferior) [29-34]. Estos resultados sugieren que el déficit de conectividad funcional en los pa- cientes con TEA no depende necesariamente de la realización de tareas cognitivas complejas.

Además del patrón de reducción de conectividad funcional frontal-posterior, también se han detalla- do hallazgos de déficit de conectividad funcional entre otros pares de áreas distintos, aunque estos resultados son menos consistentes. Se ha observa- do déficit de conectividad funcional entre la amíg- dala y las regiones temporal y frontal [35], entre el cingulado anterior y los campos oculares frontales [36], entre las áreas motoras primaria y suplemen- taria, el cerebelo anterior y el tálamo [37], entre la corteza prefrontal y las cortezas premotora y soma- tosensorial [38], entre la circunvolución fusiforme y la amígdala, el cingulado posterior y el cúneo [25], y en la circunvolución fusiforme, el lóbulo frontal y la amígdala [39]. En estos estudios, la gran variedad de regiones que pueden intervenir en la extensa gama de tareas dificulta poder definir un patrón es- pecífico de subconectividad funcional.

Los trabajos con EEG han aportado datos sobre la reducción de la amplitud de la actividad gamma inducida en respuesta a estímulos específicos, por ejemplo, en respuesta a la mirada directa [40]. En el mismo sentido, trabajos con magnetoencefalografía (MEG) han descrito reducción de la amplitud de la actividad gamma en el hemisferio izquierdo [41]. Al medir la coherencia del EEG y la coherencia de la MEG, también se obtiene reducción de las cohe- rencias intra- e interhemisféricas [42,43]. Otros es- tudios con EEG han encontrado coherencia reduci- da entre áreas frontales y posteriores en la banda alfa [44] y la banda delta [45].

Subconectividad estructural

Los estudios del volumen cerebral total en niños con autismo proporcionan evidencias indirectas de la conectividad estructural atípica en autismo [46,

47]. Redcay y Courchesne realizan un metaanálisis combinando los datos de las medidas del perímetro craneal, la RM y el peso cerebral post mortem, obte- niendo que un tamaño cerebral normal o reducido al nacer es seguido por una tasa de rápido creci- miento cerebral y luego un cese abrupto de dicho crecimiento entre los 2 y 4 años de edad [48].

Este rápido crecimiento temprano interfiere en la trayectoria del desarrollo normal de la conectivi- dad cortical. De hecho, el período de sobrecreci- miento prácticamente coincide con el período de apogeo de los procesos de sinaptogénesis, apopto- sis y mielinización. Este crecimiento alterado es más marcado en el lóbulo frontal, donde los patro- nes de conectividad sináptica de las células pirami- dales generalmente tardan años en madurar. En consecuencia, las conexiones de larga distancia cor- ticocorticales y corticocerebelares están alteradas, debido a esta perturbación de la escala temporal nor- mal, produciendo una subconectividad entre áreas esenciales del cerebro [6].

Una de las regiones de sustancia blanca más ana- lizadas es el cuerpo calloso, en el cual los estudios de RM estructural (incluida morfometría basada en vóxel) han determinado reducciones de su tamaño, tanto en niños como en adultos con TEA [49-51]. Chung et al [50] confirman que la densidad de sus- tancia blanca es un índice de conectividad neural, y que los pacientes con autismo presentan menos densidad en el genu, rostrum y esplenio del cuerpo calloso, debido a una hipoplasia, más que a una atrofia. Vidal et al [52] refieren una reducción signi- ficativa del esplenio y del genu del cuerpo calloso. Boger-Megiddo et al [53] afirman que el cuerpo ca- lloso es desproporcionadamente pequeño, reflejan- do una conectividad interhemisférica mermada. En algunos estudios, la disminución hallada es relativa al volumen total del cerebro [52-54], mientras que, en otros trabajos, existe una reducción absoluta del cuerpo calloso independiente del volumen cerebral [55,56]. Mediante estudios con DTI se han determi- nado reducciones del volumen y disminuciones de la anisotropía fraccional en el cuerpo calloso [57,58].

Abundantes trabajos revelan otras áreas cerebra- les que también presentan disminución de la inte- gridad de la sustancia blanca. Estudios con DTI han especificado una reducción del volumen y una dis- minución de la anisotropía fraccional en la sustancia blanca adyacente a la corteza prefrontal, la circun- volución cingulada anterior, la unión temporoparie- tal, la circunvolución temporal superior, la corteza orbitofrontal y estructuras temporales y frontales bilaterales [59-62]. La disminución de la anisotropía fraccional también se evidencia en vías frontotem- porales [63], en el fascículo arcuato, que conecta las áreas del lenguaje frontal y posterior [64,65].

Sobreconectividad en los TEA

Sobreconectividad funcional

Un reducido número de estudios ha aportado evi- dencias de exceso de conectividad funcional a nivel de redes locales, es decir, que la activación funcional en ciertas áreas cerebrales es mayor a la que nor- malmente se correlaciona en dicha región. Algunos trabajos con RMf han hallado varias regiones fun- cionalmente sobreconectadas al realizar determina- das tareas. Con frecuencia describen un incremento de la conectividad funcional en pares de áreas sub- corticocorticales, por ejemplo, entre el tálamo y va- rias áreas corticales [66], entre el núcleo caudado y regiones frontales, entre el cingulado y el cúneo [67], entre la amígdala y la circunvolución parahipocam- pal [68], y entre la amígdala y la corteza prefrontal ventromedial [35]. También se observa incremento de la conectividad funcional entre pares de áreas corticales, por ejemplo, en las circunvoluciones fron- tal media, occipital media y parietal superior [69].

En tareas de control inhibitorio cognitivo y mo- tor se produce un aumento de la activación en las circunvoluciones frontal orbital e inferior izquierda (tarea go/no go), en la ínsula izquierda (tarea de Stroop espacial) y en los lóbulos parietales (tarea SWITCH) [70]. En una tarea de atención visuoespacial, se ob- tiene sobreactivación en la corteza estriada y la cor- teza occipital ventral [71], y en tareas visuoespacia- les, destaca un incremento de la activación en las cortezas visual primaria y extraestriada [72].

Trabajos con EEG han aportado datos sobre un incremento de la amplitud de la actividad gamma en estado de reposo en regiones centrales y temporales [40,73]. Estos hallazgos se han interpretado como evidencia de un exceso de conectividad en estado de reposo [2,34]. Otros estudios EEG han proporciona- do evidencias del incremento de la amplitud de laactividad gamma en regiones frontales y parietales durante la realización de tareas específicas [74,75]. Al medir la coherencia del EEG y la coherencia de la MEG, se obtiene un incremento de la coherencia en la banda theta, más marcado en pares de electrodos frontales y temporales [44], y en la banda delta [45], así como en áreas parietales [43].

Sobreconectividad estructural

Pocos estudios de RM estructural (incluida la mor- fometría basada en vóxel) y DTI han hallado un in- cremento estructural y volumétrico en estructuras de sustancia blanca radial. Se ha sugerido que este exceso de sustancia blanca podría mediatizar la co- nectividad intrahemisférica local. Como se describe anteriormente, los hallazgos presentados por un número importante de trabajos son inconsistentes con este modelo. Incluso varios estudios obtienen una mezcla de resultados de incremento y disminu- ción de densidades de sustancia blanca en diversas áreas cerebrales [76] y en relación con distintos ran- gos de edad [62,77-79]. A pesar de las inconsisten- cias en los hallazgos DTI en los niños con TEA más pequeños, la tendencia general es que en niños ma- yores y adolescentes predomina un decremento de la integridad de la sustancia blanca en relación con los controles. Este decremento persiste en la edad adulta, posiblemente constituyendo la base biológi- ca de la disminución de conectividad funcional en los pacientes adultos con TEA.

Análisis histológicos post mortem

Las evidencias más convincentes a favor de la pre- sencia de sobreconectividad en el autismo las pro- porcionan los estudios microscópicos a través de los análisis histológicos post mortem. Mediante di- cha metodología, se ha encontrado un incremento de la densidad de espinas dendríticas en pacientes con TEA en distintos tipos de dendritas pertene- cientes a diferentes capas corticales –II, III y V– y en varias regiones corticales –frontal (BA9), tem- poral (BA21) y parietal (BA7)–. De estos hallazgos destacan dos aspectos: el primero, que las diferen- cias son más marcadas en la capa cortical II, capa que madura relativamente tarde y establece conexio- nes sinápticas durante el período posnatal. Las neu- ronas piramidales de la capa II están predominan- temente implicadas en mediatizar la interconectivi- dad entre regiones corticales en un mismo hemisfe- rio; en segundo lugar, las diferencias en las capas más profundas (capa V) se encuentran solo en las áreas temporales y no en las regiones frontales y pa-

rietales [80]. Los autores sugieren que las alteracio- nes en las espinas dendríticas podrían ser el resul- tado de una poda sináptica incorrecta durante el período posnatal. Esta idea es controvertida, ya que en otros trabajos mediante RM con espectroscopia se obtienen resultados inconsistentes con esta idea.

Otra evidencia microscópica es la presencia de una mayor cantidad de minicolumnas, de menor tamaño y en mayor densidad, en los pacientes con TEA. Algunos autores argumentan que el incre- mento del número de neuronas en un área determi- nada induce a un incremento relativamente mayor del número de axones intracorticales locales (corta distancia) en relación con las poblaciones neurales lejanas. Asimismo, la reducción del tamaño y el au- mento del número de minicolumnas corticales pue- den sugerir un aumento en la formación de co- nexiones de corta distancia en los lóbulos frontal y temporal. Dicho incremento de la conectividad de corta distancia puede ser la causa o la consecuencia de la pobre conectividad interregional [7,81,82].

Conectividad y conducta

Distintos estudios han establecido correlaciones en- tre la conectividad funcional y estructural y marca- dores conductuales de autismo. Los estudios de neu- roimagen muestran evidencias de la relación entre las medidas de conectividad y la conducta.

Conectividad funcional

Diversos estudios han encontrado relación entre las medidas de conectividad funcional y las puntuacio- nes obtenidas en el Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS) [83] y en el Autism Diagnostic In- terview-Revised (ADI-R) [84]. ADOS y ADI-R son herramientas diagnósticas que miden las caracterís- ticas conductuales del autismo. Just et al [21] en- cuentran que pacientes con un nivel de autismo más grave presentan una conectividad funcional frontal- parietal más reducida. Otros estudios muestran que pacientes con TEA con funcionamiento social más pobre tienen un déficit de conectividad funcional entre la circunvolución frontal superior y la corteza cingulada posterior [31,32]. Igualmente, se ha deter- minado un descenso de la conectividad funcional entre regiones frontales (corteza prefrontal medial y circunvolución frontal superior) y la corteza cingu- lada posterior en pacientes con TEA con conductas repetitivas más graves [32]. Estos hallazgos sugieren que la alteración de la conectividad funcional fron- tal-posterior puede relacionarse directamente con características autísticas más graves en lenguaje, re- lación social y conductas repetitivas.

Otros trabajos han reseñado la presencia de in- crementos de la conectividad funcional entre regio- nes no frontales y regiones posteriores en pacientes con características autísticas más graves. Este au- mento de conectividad funcional entre regiones posteriores puede desarrollarse en algunos pacien- tes con TEA como compensación a la disminución de conectividad entre áreas frontales y áreas poste- riores, con mayor compensación en casos de gran déficit de conectividad frontal-posterior. Adolescen- tes con TEA que presentan elevada conectividad funcional entre la corteza cingulada posterior y va- rias regiones, como los lóbulos temporales, la cir- cunvolución parahipocampal derecha y la circunvo- lución frontal superior en estado de reposo, mani- fiestan importantes deficiencias en comunicación verbal y no verbal [32]. Asimismo, una alta conecti- vidad funcional entre la corteza cingulada posterior y la circunvolución parahipocampal se asocia con conductas restrictivas y repetitivas más graves [35]. Estas conductas también se asocian a un incremen- to de la conectividad funcional entre la corteza cin- gulada anterior y los campos oculares frontales [36].

Conectividad estructural

La disminución de anisotropía fraccional (poca in- tegridad de la sustancia blanca) se relaciona con graves alteraciones en la función social, la comuni- cación y las conductas repetitivas medidas median- te las puntuaciones del ADI-R. Específicamente, la reducción de anisotropía fraccional en las vías fron- toestriadotemporales se correlaciona con un mayor deterioro de las habilidades sociales y comunicati- vas, mientras que la disminución de anisotropía fraccional en vías más posteriores, incluyendo el es- plenio del cuerpo calloso y el cerebelo, se correla- ciona con conductas repetitivas más graves [62]. Asimismo, la reducción de anisotropía fraccional en la corteza cingulada anterior se relaciona con con- ductas repetitivas más graves [85]. La mayoría de hallazgos muestran que el déficit de integridad en los tractos de sustancia blanca se asocia con con- ductas autísticas más graves, sugiriendo que la alte- ración en la conectividad estructural puede subya- cer a las características conductuales del autismo.

Conclusiones

Los patrones atípicos de conectividad estructural y funcional en los TEA establecen que el autismo no

es un trastorno neurológico localizado en una re- gión cerebral, sino que afecta a muchas partes del cerebro. Los estudios con RMf y EEG encuentran evidencias de subconectividad funcional en conexio- nes neurales de larga distancia, particularmente un déficit de coordinación entre regiones cerebrales frontales y posteriores; además, estudios con RM estructural y DTI revelan evidencias de subconecti- vidad estructural interhemisférica y un patrón atí- pico del desarrollo de la sustancia blanca. También existen evidencias, aunque más limitadas, de sobre- conectividad funcional en redes locales. Con res- pecto a la sobreconectividad estructural, las evi- dencias son considerablemente más contradictorias.

El conocimiento de estos hallazgos puede ser pro- vechoso para desarrollar métodos de intervención con el objetivo de potenciar la comunicación entre regiones cerebrales en pacientes con autismo.

De este modo, la trascendencia del modelo de conectividad del autismo no solo radica en su capa- cidad para interpretar la sintomatología del trastor- no, sino que también puede proporcionar un con- cepto unificador para reconciliar los múltiples nive- les de análisis (genético, bioquímico, neurofisiológi- co, psicológico) que caracterizan la investigación en el autismo, con las posibles implicaciones para un diagnóstico e intervención más tempranos [2-4].

Autism and neural connectivity

Introduction. Recent studies have investigated functional and structural brain connectivity in patients with autism spectrum disorders (ASD). Neuroimaging and electroencephalographic studies have found evidences suggesting that connectivity patterns are altered in ASD.

Aims. To review recent works from structural and functional neuroimaging and neurophysiological studies, and to provide a summary of advances in research implicating disordered connectivity in ASD.

Development. Functional findings reveal that patients with ASD have deficit in long-distance connections (under-connectivity), with a most prominent deficit in fronto-posterior connections. With regard to structural connectivity there is evidence of disruption to inter-hemispheric white matter structures. Less functional studies reveal that patients with ASD also have an excess of local connections (over-connectivity), but findings from structural studies are considerably more inconsistent.

Conclusions. The converging findings of functional connectivity abnormalities and white matter abnormalities in autism suggest that alterations in neural connectivity and the communication between different brain regions may be involved in behavioral and cognitive deficits associated with autism.

Key words. Autism spectrum disorders. Diffusion tensor imaging. Functional connectivity. Functional magnetic resonance imaging. Structural connectivity. Under-connectivity.