147

CAPÍTuLO V

NEuROBIOLOGÍA DE LA TOMA DE DECISIONES Y DE LA COGNICIÓN SOCIAL

Facundo Manes 1, 2, Ezequiel Gleichgerrcht 1,

Teresa Torralva 1, 2

1. Instituto de Neurología Cognitiva (INECO), Buenos Aires, Argentina

2. Instituto de Neurociencias de la Fundación Favaloro, Buenos Aires, Argentina

1 Castex 3­­293­­, Ciudad de Buenos Aires, Argentina (C1425)

El presente trabajo ha sido financiado por FINECO

E-mail Dr. Facundo Manes: fmanes@neurologiacognitiva.org

ibanez1.indd 147 30/07/09 19:17:23

A-PDF Split DEMO : Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark

148

ibanez1.indd 148 30/07/09 19:17:23

149

TOMA DE DECISIONES Y COGNICIÓN SOCIAL

resumen

La investigación neuropsicológica, psicofisiológica y en neuroimá-genes ha comenzado a ofrecer evidencia acerca de las dificultades en la toma de decisiones de la vida diaria experimentada por pacientes con patologías en las que se ve alterado el lóbulo frontal. Se acepta, comúnmente, que la corteza prefrontal ventral juega un rol central en la toma de decisiones sociales y emocionales. Este artículo revisa los hallazgos experimentales en el Iowa Gambling Task y el Cambridge Gamble Task para explorar los mecanismos neurales involucrados en la toma de decisiones. Evidencia convergente de ambas tareas confirma la importancia de la corteza prefrontal ventral, pero revela al mismo tiempo la relevancia de la lateralidad y etiología de la lesión, así como la contribución de otras áreas cerebrales (incluyendo la corteza prefrontal dorsal y la amígdala) en la capacidad de tomar decisiones. Se discute el grado con el que pueden separarse los tras-tornos en la toma de decisiones de otros dominios ejecutivos.

Palabras claves : Corteza prefrontal – Neuropsicología – Cognición Social – Teoría de la mente – Toma de decisiones.

Abstract

Neuropsychological, psychophysiological, and functional imaging resear-ch has begun to offer insights into the everyday difficulties in decision-making experienced by some patients with frontal lobe damage. It is widely accepted that the ventral prefrontal cortex plays a pivotal role in social and emotional decision-making. This article will review ex-

ibanez1.indd 149 30/07/09 19:17:23

150

perimental findings using the Iowa Gambling Task and the Cambridge Gamble Task that explore the brain mechanisms of decision-making. Convergent evidence from the two tasks confirms the importance of ventral PFC, but also highlights the relevance of lesion laterality, lesion etiology, and the contribution of other brain regions (including the dorsal prefrontal cortex and the amygdala) to decision-making abilities. The extent to which disrupted decision-making can be separated from the broader domain of executive function is discussed.

Key words : Prefrontal cortex – Neuropsychology – Social Cognition – Theory of mind – Decision-making.

ibanez1.indd 150 30/07/09 19:17:23

151

5.1. introducción

El estudio de las bases neurales de la toma de decisiones y la Cog-nición Social estipula un entendimiento de la Neuropsicología y Neurobiología de cada uno de estos conceptos por separado, que permita explorar luego las complejas interacciones entre dos procesos cognitivos que resultan primordiales para el funcionamiento social adecuado de los seres humanos. En primera instancia, debemos revisar si los sistemas neurales involucrados en la toma de decisiones son los mismos que aquellos implicados en la “Teoría de la men-te”, concepto ligado a la Cognición Social. Para ello, presentamos inicialmente evidencia sobre las bases neurales de ambos dominios cognitivos, y así, a partir de datos obtenidos en nuestro laboratorio, intentamos responder a la pregunta original. Con este objetivo en mente, intentaremos definir los términos Cognición Social, “Teoría de la mente” y “toma de decisiones”. Tras ello, analizaremos la rela-ción que existe entre estos términos y sus implicancias en variados cuadros neuropsiquiátricos.

5.2. cognición social, Teoría de la mente y toma de decisiones

La Cognición Social tiene sus raíces en la Psicología Social. Su estu-dio procura entender y explicar cómo los pensamientos, las sensacio-nes y el comportamiento del individuo se ven influenciados por la presencia real o imaginaria de otros. Estudia al individuo dentro de un contexto social y cultural, centrándose en cómo la gente percibe e interpreta información que ellos u otros generan. Desde el punto de vista evolutivo, se evidencia una fuerte relación entre el tamaño del cerebro y la magnitud del contacto social entre los individuos de una especie. Esta observación ha llevado a diferentes investigadores a preguntarse si la complejidad de nuestro cerebro no es, al menos en parte, producto de la complejidad social que nuestra especie ha alcanzado. Los procesos cognitivos que subyacen a las conductas sociales son muy diversos, y existe poca información acerca de sus sustratos neurales. Sin embargo, hay cierta evidencia de la existencia

ibanez1.indd 151 30/07/09 19:17:24

152

de regiones críticas (figura 1) tales como la corteza ventromedial (rojo), la amígdala (azul), la corteza somatosensorial (verde) y la ínsula y el cíngulo –este último con mayor incidencia– (amarillo).

Figura 1. Regiones críticas de la corteza cerebral involucradas en la toma de decisiones y la Cognición Social. Se destacan la corteza ventromedial (rojo), la amígdala (azul), la corteza somatosensorial (verde) y la ínsula y el cíngulo (amarillo).

El procesamiento de estímulos se daría, entonces, a diferentes niveles : en primera medida, a nivel de la corteza de asociación (por ejemplo, en el giro fusiforme del lóbulo temporal, que cumple un importante rol en el reconocimiento selectivo de las caras) y luego, se entrecruzarían aspectos cognitivos, emocionales y motivacionales a través del intercambio de información de la amígdala, la corteza orbitofrontal y la corteza somatosensorial. El resultado de la inte-racción de estas áreas podría constituir la base neural de la conduc-ta social. Así, bajo el estudio de la Cognición Social, se incluyen varios procesos cognitivos. Los trabajos realizados en este ámbito son diversos e incluyen paradigmas cognitivos de naturaleza muy variada, como, por ejemplo, la violación de las normas sociales, el reconocimiento de expresiones faciales, el procesamiento de emo-ciones, el juicio moral y la toma de decisiones.

La Teoría de la mente es la capacidad de atribuir diferentes estados mentales a otras personas y de predecir su comportamien-to en función de dichos estados, constituyendo por lo tanto un componente central de la conducta social. La Teoría de la mente

ibanez1.indd 152 30/07/09 19:17:24

153

se torna entonces en aquella capacidad humana que nos permite darnos cuenta que otras personas tienen deseos y creencias diferen-tes de las nuestras y cuyos comportamientos pueden ser explicados en función de estos. Esta capacidad de reconocer la naturaleza de nuestras creencias y la de los demás, es vital para la vida en sociedad y para la transmisión de la cultura. Veamos un ejemplo conocido por todos :

La respuesta obvia es que el sujeto B debe pensar que el objeto está en la canasta, ya que la persona que salió no vio que la otra persona cambió el juguete al cajón cuando él/ella estuvo fuera de la habitación. Pacientes con autismo fallan en interpretar esta prueba. Esta es una de las pruebas que uno utiliza en la práctica clínica o en investigación para detectar anomalías en la Teoría de la mente. Existen diferentes herramientas para evaluar la Teoría de la mente. Encontramos así las pruebas de creencias de primer orden, que se ba-san en entender que otros pueden tener diferentes estados mentales y por lo tanto falsas creencias, y las pruebas de creencias de segundo orden, que evalúan la capacidad de comprender que otros pueden tener creencias falsas acerca de las creencias de alguien. También suelen utilizarse pruebas como el Faux pas y The mind in the eyes.

En la prueba del Faux pas (Stone y cols., 1998) o paso en falso, el sujeto tiene que reconocer, en 20 historias distintas, cuándo alguien ha dicho algo inapropiado o algo que no debería haber dicho. Así, se presentan al sujeto historias como la siguiente:

En una habitación hay dos personas (A y B), la persona A pone un juguete en la canasta. Cuando la persona B sale de la habi-tación, la persona A cambia el objeto de lugar colocándolo en el cajón. Si se le pregunta al sujeto que estamos examinando qué debería pensar la persona B cuando regrese sobre adónde está el juguete ¿Qué debería contestar el sujeto bajo examinación? ¿Piensa la persona B que el objeto está en la canasta o el cajón?

ibanez1.indd 153 30/07/09 19:17:24

154

Marita se mudó a un departamento nuevo y salió a hacer compras para decorarlo. Lo que más le costó encontrar fue-ron unas cortinas floreadas que le encantaban. Carolina, su mejor amiga, va a visitarla y tras recorrer el nuevo departa-mento le dice - ¡qué lindo te quedó el departamento! Lástima estas cortinas que son horribles, ¡deberías comprar unas nuevas!

Tras presentársele la historia, se le pregunta al sujeto si hay algo raro en la historia, si alguien dijo algo inapropiado o que no debería haber dicho. Además, para chequear la atención y la comprensión del texto, se realizan preguntas acerca de la historia leída tales como el nombre de los protagonistas o quién remodeló el departamento, en este caso. De este modo, el examinador se asegura que los déficits en el reconocimiento del Faux pas de la historia no sea un resultado de problemas atencionales o en la comprensión del texto. De las 20 historias presentadas al paciente, diez contienen algo inapropiado y las otras diez son historias control en las cuales nadie dice nada raro o que no debiera haber dicho. El siguiente es un ejemplo de una historia control :

Victoria está en una fiesta en la casa de Joaquín. Estaba hablando con él cuando una mujer se le acercó, era una de las vecinas de Joaquín. La mujer dijo : Hola. Acercándose a Victoria dijo : Creo que nos conocemos, mi nombre es María, ¿Cómo es el tuyo? –Soy Victoria. Joaquín preguntó : ¿Alguien quiere algo de tomar?).

En este caso la respuesta correcta es decir que nadie ha dicho nada que no debería haber dicho. En el Mind in the eyes test (Ba-ron-Cohen y cols., 1997) se evalúa la habilidad del paciente para reconocer emociones complejas y estados mentales a través de expresiones faciales, específicamente a través de fotografías de la región de los ojos. En dicha prueba, se le presenta al paciente una

ibanez1.indd 154 30/07/09 19:17:25

155

serie de fotografías de la región ocular, acompañadas por adjetivos calificativos, de entre los que debe elegir el que mejor describa el estado de los ojos en la foto (ej. tímidos versus emocionado).

En los últimos tiempos, se han desarrollado otras pruebas que evalúan la Teoría de la mente desde distintos ángulos. A modo de ejemplo, Gallagher y cols. (2000) desarrollaron una serie de imá-genes chistosas organizadas en dos categorías. Por un lado, chistes “físicos” que no requieren de la Teoría de la mente para su inter-pretación (figura 2A). Por el otro, chistes “con Teoría de la mente”, que para poder comprenderlos, precisan que el paciente atribuya la ignorancia, decepción, o falsa creencia de los personajes, anali-zando así sus estados mentales (figura 2B). Los autores observaron, utilizando resonancia magnética funcional, que había una gran superposición en el procesamiento de la Teoría de la mente verbal (por ejemplo, a través de las historiás del Faux pas) y no verbal (a través de los chistes), y que se daba específicamente predominio de la corteza prefrontal medial. La utilización de estas herramientas, en principio experimentales, se extendió luego para su estudio en patologías neuropsiquiátricas con conocida afectación de Teoría de la mente. Así, Marjoram y cols. (2005) utilizaron dichas cari-caturas cómicas para estudiar la Teoría de la mente en pacientes esquizofrénicos. Los autores encontraron que había un compromiso muy marcado de la capacidad de procesar la Teoría de la mente en esquizofrénicos, aún en caricaturas visuales.

Figura 2. Teoría de la mente. Ejemplo de una caricatura cómica (A) física, que no precisa de la Teoría de la mente para su interpretación; y (B) con la Teoría de la mente, donde debe reconocerse el estado mental de los personajes para su interpretación. Adaptado de Marjoram y cols. (2005).

ibanez1.indd 155 30/07/09 19:17:25

156

La Teoría de la mente es adquirida durante el desarrollo y va obteniendo una complejidad creciente. Así, los chicos de 3 y 4 años pueden resolver los problemas de primer orden; los de 6 o 7 años los de segundo orden; los de 9 a 11 años los de Faux pas y recién los adolescentes empiezan a entender el Mind in the eyes. El desarrollo progresivo de las capacidades relacionadas a la Teoría de la mente es sujeto de estudio para muchos autores, que intentan comprender la forma en que los cambios en la organización cortical contribuyen a la consolidación de los procesos ligados a la Cognición Social. De este modo, Moriguchi y cols. (2007) encontraron que en el paso de la infancia hacia la adolescencia temprana, existe un traspaso de actividad en la corteza prefrontal medial que va desde la región ventral hacia la región dorsal cuando se realizan tareas que involucran la Teoría de la mente. Los autores concluyen que la maduración cortical de la corteza prefrontal y la consolidación de las funciones cognitivas sociales están estrechamente relacionadas a estos cambios anatómico-funcionales. Los déficits en esta área subya-cen a las dificultades sociales que se observan en diversas patologías neuropsiquiátricas tales como el autismo, el Síndrome de Asperger o la esquizofrenia. De este modo, los autistas fallan en el de primer orden, algunos de alto rendimiento fallan en los de segundo orden y muchos Asperger fallan en el Faux pas.

En el estudio de la correlación neural de cualquier función cognitiva, es necesario lograr evidencia convergente de estudios de pacientes con lesiones y de estudios de neuroimágenes funcionales. un estudio que solamente utilice unos de estos métodos sólo puede hablar de asociación entre un área cerebral y una tarea cognitiva de-terminada. Lo explicaremos con un ejemplo : si en sujetos normales, realizando una prueba de memoria de trabajo en RMN funcional o en PET, se activa el área dorsolateral prefrontal, uno no puede inferir que dicha área es necesaria para dicha función. Se necesitaría, ade-más, otro estudio que demuestre que lesiones en el área dorsolateral prefrontal producen déficits en memoria de trabajo. De esta manera, lograría obtener datos convergentes de pacientes con lesiones, con déficits en pruebas de memoria de trabajo y de estudios de norma-les que realizando pruebas de memoria de trabajo activan el área

ibanez1.indd 156 30/07/09 19:17:26

157

prefrontal dorsolateral. Sólo entonces, podemos comenzar a pensar que la corteza dorsolateral es necesaria para la memoria de trabajo. Del mismo modo, en el estudio de las bases neurales de la Teoría de la mente necesitamos también de dicha convergencia de datos. Los estudios en humanos basados en lesiones se han ocupado de dos áreas principales : el lóbulo frontal y la amígdala. Otros estudios se centraron en enfermedades que afectan sistemas neurales, tales como el autismo, la enfermedad de Alzheimer, la demencia frontotemporal y la enfermedad de Huntington. Estudios en monos, además, han demostrado que lesiones en la amígdala provocan menor reactividad emocional y disrumpen las habilidades sociales.

5.3. ¿Qué pasa en humanos cuando las lesiones comprometen la amígdala?

Cuando las lesiones en humanos comprometen la amígdala bila-teralmente, se observa una incapacidad de reconocer expresiones faciales y verbales, siendo esta incapacidad más pronunciada aún cuando se trata de expresiones de valencia negativa (ej. miedo). Lesiones tempranas en humanos, provocarían un déficit en la Teoría de la mente disociado de déficits en las funciones ejecutivas. Los adultos con dichas lesiones también fallan en pruebas de Teoría de la mente compleja. En 1998, Stone realizó un estudio que incluía pacientes con lesiones bilaterales orbitofrontales y pacientes con lesiones unilaterales izquierdas dorsolaterales. Los pacientes con daño orbitofrontal se comportaron de la misma forma que el grupo de pacientes con Asperger, fallando en pruebas sutiles de razona-miento social y Faux pas, pero sin dificultades en pruebas de falsas creencias. Por su parte, los pacientes con lesiones dorsolaterales mostraron dificultades en pruebas que requerían alta demanda de memoria de trabajo, pero no presentaron mayores alteraciones en su desempeño al eliminarse dicha demanda cognitiva. En resumen, se puede concluir que pacientes con daño en la corteza prefrontal dorsal pueden completar tareas simples de Teoría de la mente, incluyendo falsas creencias (también en tareas visuales); pero estos

ibanez1.indd 157 30/07/09 19:17:26

158

mismos pacientes fallan en tareas más complejas que incluyen, por ejemplo, la detección de decepción, Faux pas o empatía.

La amígdala ha cobrado un rol central, en el último tiempo, en los modelos que intentan explicar la sintomatología psiquiátrica de patologías con alteraciones en Teoría de la mente, como el autismo. Ejemplo de esto es la hipótesis del “síndrome del mundo intenso” que proponen Markram y cols. (2007), en donde una supuesta hiperactivación de la neocorteza y la amígdala conllevan a un pro-cesamiento hiperintenso del mundo, produciendo así la retracción social de los individuos autistas. Este modelo, sin embargo, ha de ser tomado con cautela, puesto que otros autores (ej. Baron-Cohen y cols., 2000) proponen una teoría “hipoactiva” del autismo, que indicaría que la sintomatología autista resulta en realidad de una hi-poactivación de las neuronas que integran el núcleo amigdalino.

5.4. ¿Qué sabemos a partir de los estudios con neuroimágenes funcionales?

En estudios con neuroimágenes funcionales, si bien en muchos casos se utilizan pruebas con estructuras muy diferentes, se observa una activación consistente en el cíngulo, el giro temporal superior y la corteza sensorial. Básicamente, se evidencia una amplia dis-tribución de zonas temporofrontales. En un estudio realizado por Berthoz y cols., en el 2002, se toman a préstamo conceptos de la Cognición Social, demostrando que muchas veces bajo este térmi-no se incluyen diversos paradigmas cognitivos. Este trabajo buscó identificar los sistemas neurales involucrados en el procesamiento de las transgresiones de las normas sociales. En el estudio se solicitó a los sujetos que imaginaran cómo se sentirían si estuvieran dentro de una historia que incorporaba lo siguiente: a) una situación normal; b) una violación no intencional de normas sociales (por ejemplo, atragantarse con la comida en una cena de gala); c) una violación intencional de reglas sociales (por ejemplo, deliberadamente escu-pir comida sobre una plato en una cena de gala). Cada historia fue

ibanez1.indd 158 30/07/09 19:17:26

159

contada en una condición personal (los eventos se describieron tal como si le ocurrieran a uno) y en una condición impersonal (los eventos se describieron tal como si le ocurrieran a otra persona). Se observó un aumento de la actividad en la región más dorsal de la corteza prefrontal medial (en las áreas de Brodmann: 6, 8 y 9) como así también en los polos temporales. Ambas regiones se solapan con áreas involucradas en la Teoría de la mente, ya mencionadas.

5.5. ¿cuando hablamos de cognición social y toma de decisio-nes estamos hablando de distintos paradigmas? ¿es el mismo proceso? ¿estamos poniendo diferentes nombres al mismo dominio cognitivo?

Para contestar a estas preguntas es necesario adentrarnos en los últimos años de investigación sobre la toma de decisiones en hu-manos. La toma de decisiones es un proceso complejo que requiere la interacción de múltiples regiones corticales y subcorticales. Déficits en toma de decisiones pueden relacionarse, básicamente, con disfunción prefrontal. Diversos trastornos psiquiátricos que afectan la corteza prefrontal –desde el abuso de sustancias hasta la manía que caracteriza los desórdenes bipolares– pueden presentarse con déficits en la toma de decisiones. La prueba que en la última década se ha utilizado para evaluar la toma de decisiones por exce-lencia es el Iowa Gambling Task (IGT; figura 3) creado por Antoine Bechara y Antonio Damasio en el año 1994. El IGT es una prueba básicamente ejecutiva y, como tal, requiere de diversas funciones que van más allá de la toma de decisiones, a saber: capacidad de aprendizaje, de alternancia entre sets y memoria de trabajo. El IGT tiene el mérito de ser la primera prueba de toma de decisiones que nos aleja del contexto estructurado de laboratorio asociado a las pruebas ejecutivas clásicas, como el Wisconsin Card Sorting test, la fluencia verbal o el Stroop, capturando con mucha más especificidad la capacidad de tomar decisiones y la planificación que usualmente empleamos en la vida diaria.

ibanez1.indd 159 30/07/09 19:17:27

160

Figura 3. Captura de pantalla del Iowa Gambling Task (Bechara y cols., 1994). La tarea presenta cuatro mazos de cartas, dos de los cuales son riesgosos (ofrecen alta recompensa monetaria inmediata pero más grandes castigos a largo plazo) y dos seguros (ofrecen poca recompensa inmediata pero menor castigo monetario a largo plazo).

El IGT, en la actualidad, es una prueba computarizada en la cual se le presentan al sujeto cuatro mazos diferentes de cartas en la pantalla y se le solicita que haga una serie de selecciones por las que se le entrega una recompensa o castigo monetario virtual. La prueba consta de 100 selecciones (esta información no es de conocimiento del paciente) y el sujeto debe ir eligiendo los mazos sucesivamente. Tras cada selección, se le informa cuánto dinero ganó o perdió con dicha elección. Lo que el sujeto no sabe es que dos de los mazos son mazos seguros (en los cuáles la ganancia es poca, pero la pérdida aún menor) mientras que los otros dos son mazos riesgosos (que brindan altas ganancias inmediatas, pero mayores pérdidas a largo plazo). Los sujetos normales, tras las 40 o 50 selecciones, comienzan a darse cuenta de que ciertos mazos son más seguros que otros, por lo que cambian su estrategia e intentan mantenerse en los mazos más seguros. Así, los sujetos normales se deciden en general por los mazos conservadores, seleccionando prioritariamente cartas de éstos, tomando esporádicamente un riesgo al dirigirse hacia los mazos riesgosos en algunas pocas selecciones. Damasio y su grupo demostraron que cuando los sujetos normales toman dichos riesgos esporádicos la respuesta autonómica fluctúa. Sin embargo, los auto-res demostraron que los sujetos con daño frontal, no sólo continúan eligiendo los mazos riesgosos durante casi la totalidad de la prueba,

ibanez1.indd 160 30/07/09 19:17:27

161

sino que además, no presentan estos cambios autonómicos cuando se enfrentan al riesgo. Pareciera no importarles el castigo asociado a los mazos riesgosos, prefiriendo la recompensa inmediata por sobre aquella a largo plazo.

Damasio sostenía, hace ya algunos años, que la región orbito-frontal, por sus conexiones con la amígdala y la corteza prefrontal –el área emocional y el área racional, respectivamente– sería crítica para la toma de decisiones y que, por lo tanto, la toma de decisiones se vería alterada tras producirse una lesión en la corteza ventromedial prefrontal. Sin embargo, el primer problema del IGT es que no es una prueba de toma de decisiones pura, como ya se ha mencio-nado, y que requiere de otros procesos cognitivos para su correcta ejecución. Otro problema en el estudio de Damasio está ligado a la etiología de las lesiones “orbitofrontales” utilizadas. Los pacientes con lesiones bilaterales orbitofrontales son casos raros y suelen ser pacientes con traumatismos de cráneo y hemorragias de la arteria comunicante anterior. La arteria comunicante anterior, no sólo irriga a la corteza prefrontal, sino también al cíngulo –que se considera corteza dorsomedial– y a la corteza parietal, provocando por lo tanto un daño no restringido exclusivamente al área prefrontal orbitofron-tal. Por su parte, el traumatismo de cráneo (TEC) no sólo produce daño temporal, sino también daño axonal difuso. Por más de que la lesión observada en la resonancia se limite a una área determinada en un TEC, no podemos asumir que la lesión es únicamente la que observamos, dado que en estos casos puede haber, justamente, daño axonal difuso que afecte potencialmente otra área.

En base a los problemas de los detalles anatómicos y la influen-cia de otros dominios cognitivos en el IGT (memoria de trabajo, control inhibitorio, flexibilidad atencional), decidimos comparar, en un primer estudio, tres pruebas de toma de decisiones utilizando cuidadosamente lesiones focales. utilizamos el Cambridge Gambling Task, prueba desarrollada por Rogers y colaboradores trabajando en el grupo de Trevor Robbins, en Cambridge. En dicha prueba, cada trial presenta al sujeto, en la parte superior del monitor, una serie de 10 cuadrados rojos y azules (figura 4), en alguno de los cuales se

ibanez1.indd 161 30/07/09 19:17:27

162

esconde al azar una moneda. Se le pide al participante que juzgue si la moneda va a estar escondida en un cuadrado azul o en uno rojo y que apueste una cierta cantidad de sus puntos acumulados a su elección. La cantidad de cuadrados azules y rojos varía durante los diferentes trials, haciendo que sea más o menos probable encontrar las monedas tras un cuadrado de determinado color. De esta manera la prueba mide la toma de decisiones, pero a su vez, si se analizan los patrones de apuestas, se puede evaluar la presencia de conductas de riesgo. Los controles normales suelen elegir aquel color en el que es más probable encontrar la moneda (dado que hay más cuadrados de ese color) y ajustan el monto de sus apuestas según el porcentaje de cajas del color que haya (apuestan más al rojo cuando hay 9 rojas y una azul y menos cuando hay 6 rojas y 4 azules). La ventaja de esta prueba, es que toda la información necesaria para tomar la decisión es presentada en el monitor, dependiendo en menor grado de la memoria de trabajo, y siendo, por lo tanto, una medida más pura de la toma de decisiones.

Figura 4. Cambridge Gambling Task (Rogers y cols., 1999). Se le informa al sujeto que la má-quina ha escondido una moneda detrás de alguno de los cuadrados de la fila, y se le indica que apuestas una cierta cantidad de puntos al color detrás del cual cree que encontrará la moneda. La proporción de cuadros rojos a azules varía en cada trial.

ibanez1.indd 162 30/07/09 19:17:28

163

El autor de la prueba, Rogers, incluyó otra modificación para hacer la prueba aún más sensible a las conductas de riesgo. Si uno apuesta a aquel color que tiene menor probabilidad, y acierta, la ganancia que se obtiene es aún mayor. Por ejemplo, si hay en la pantalla seis cuadrados rojos y cuatro azules, habría mayor proba-bilidad de que la moneda se esconda entre los rojos. Si uno apuesta por la mayor probabilidad, gana menos. En cambio, si uno apuesta por la menor probabilidad (el azul), gana mucho más. En nuestro estudio (Manes y col., 2002), estudiamos 19 pacientes con lesiones frontales focales. En este caso, fuimos extremadamente cuidadosos en la selección de los pacientes, quienes fueron extraídos de la base de datos del Cognition Brain Science Unit of Cambridge. utilizamos pacientes con lesiones focales orbitofrontales, dorsolaterales, de cíngulo o dorsomedial y otras lesiones de gran tamaño, que incluían toda la corteza prefrontal (estas últimas hubiesen sido clasificadas por Damasio como orbitofrontales). Cuando analizamos los resultados, encontramos que las lesiones discretas orbitofrontales no se asociaron con déficits en la toma de decisiones. No obstante, lesiones extensas en la corteza prefrontal (nuevamente, aquellas que hubiesen sido clasificadas por Damasio como orbitofrontales) se asociaron con importantes déficits en dicha área. Consideramos que Damasio llamó orbitofrontal a lo que nosotros denominamos lesiones extensas ya que claramente excedían la corteza orbitofrontal. Los pacientes con lesiones dorsomediales y dorsolaterales presentaron déficits en el IGT, pero no en el Cambridge Gambling Task. Si bien el IGT es un test más sensible de por sí que el Cambridge Gambling Task, podemos suponer que llevaría a una activación de toda la corteza prefrontal y no únicamente la orbitofrontal. Es decir que para un correcto proceso de toma de decisiones se requiere, no sólo un buen funcionamiento de la corteza orbitofrontal, sino más bien una com-binación de la misma con la corteza prefrontal dorsolateral.

una limitación del estudio anteriormente descrito fue que solamente incluimos lesiones izquierdas orbitofrontales. Por este motivo, llevamos a cabo un segundo estudio, (Clark y cols., 2002), donde se controló no sólo el efecto de lateralidad, sino también el tamaño de las lesiones. Este estudio buscaba compensar las limita-

ibanez1.indd 163 30/07/09 19:17:28

164

ciones del primero. Se observó en esta investigación, que pacientes con lesiones frontales presentaron toma de decisiones riesgosas, y sus déficits se correlacionaron con el volumen total de la lesión, como así también con el volumen del daño, dejando de lado las lesiones de la corteza orbitofrontal. Nuevamente comprobamos que la cor-teza orbitofrontal es una de las regiones involucradas en la toma de decisiones en humanos, pero no la única. Los pacientes con lesiones orbitofrontales izquierdas no presentaron déficits, pero sí aquellos con lesiones derechas. Las lesiones dorsolaterales y dorsomediales se asociaron con toma de decisiones riesgosas. En conclusión, con respecto a la Neurobiología de la toma de decisiones podemos concluir que déficits en toma de decisiones no pueden asociarse exclusivamente a un foco orbitofrontal. La toma de decisiones es, más bien, un proceso complejo que requiere de la interacción de muchas áreas corticales y subcorticales.

Hasta aquí hemos introducido los resultados de los estudios con lesiones, pero nos adentraremos ahora en los estudios con neuroimá-genes que buscan la convergencia de observaciones anteriormente mencionadas. Ernst y cols. (2002), de la universidad John Hopkins, utilizaron PET en 20 controles sin lesión frontal mientras realizaban el IGT. Se observó que no sólo había una activación del área orbito-frontal, sino que también pueden observarse activaciones en las áreas dorsomedial y dorsolateral cuando se realiza el IGT. Estos datos son convergentes con los resultados de nuestro estudio con lesiones. De este modo, existe una convergencia de datos de estudios de lesiones focales y estudios de imágenes funcionales, realizados por diferentes grupos, donde ambos demuestran consistentemente que la corteza dorsolateral, dorsomedial y orbitofrontal deben interactuar para la toma de decisiones en humanos.

También existen estudios de neuroimágenes que aportan datos acerca de la importancia de la lateralización en la toma de decisiones. Rogers y cols. (1999) observaron una mayor activación en el área frontal derecha mientras realizaban una tarea de toma de decisiones. La relación entre la corteza prefrontal derecha y la toma de decisiones fue observada también por Clark y cols. (2003), en

ibanez1.indd 164 30/07/09 19:17:29

165

su estudio de lesiones. Nuevamente observamos una convergencia de datos con lo observado en estudios con lesiones.

5.6. relación entre cognición social y toma de decisiones, y sus implicancias en las patologías neuropsiquiátricas

Los déficits en toma de decisiones y en la Teoría de la mente son rasgos centrales de varios trastornos neuropsiquiátricos. El término “Teoría de la mente” se refiere –como dijimos anteriormente– a la capacidad de representar las creencias e intenciones de otros indi-viduos. La interacción social requiere juicio y toma de decisiones, reglas sociales, intenciones de otros, confianza, moral y ética. Intuiti-vamente, ambos procesos parecerían estar sumamente relacionados, pero a partir de esa posible relación se generan diferentes preguntas : ¿Son las redes neurales que sustentan la Cognición Social especializa-das e independientes de aquellas que sustentan la toma de decisiones? ¿Podemos descomponer la Cognición Social en mecanismos más básicos : memoria de trabajo, control de impulsos, toma de decisio-nes? Si muchas instancias de la Cognición Social involucran juicios y toma de decisiones acerca de convenciones sociales, ¿estamos hablando del mismo fenómeno o podríamos relacionar todas estas instancias con los mecanismos que ya conocemos que participan en la toma de decisiones? ¿No es posible hacer una analogía con la memoria de trabajo, ya que esta también toma diferentes formas (ej: espacial, verbal, etc.)? Es decir, ¿podemos afirmar que la Cognición Social tiene diferentes submódulos?

La importancia de responder a estas cuestiones recae en la necesidad de no caer en la confusión a la que nos llevaría introdu-cir términos funcionales, que no son más que meras descripciones de la conducta social a través de las que estaríamos frente a un pobre entendimiento de la Cognición Social propiamente dicha y, más aún, de la organización de la corteza prefrontal, utilizando diferentes lenguajes para describir el mismo sistema neural en dos áreas diferentes. Para responder estas preguntas llevamos a cabo un

ibanez1.indd 165 30/07/09 19:17:29

166

nuevo estudio (Torralva y cols. 2007) en donde evaluamos la Teoría de la mente y la toma de decisiones en pacientes con disfunción prefrontal. En este estudio en particular, utilizamos pacientes en el estadío inicial de la variante frontal de la demencia frontotemporal (en la cual existe una disfunción prefrontal selectiva) y controles normales. Observamos que los pacientes con demencia frontotem-poral presentaban déficits en la toma de decisiones y en pruebas de Teoría de la mente (Mind in the eyes test y Faux pas). Lo interesante del estudio fue, sin embargo, la ausencia de correlación entre tests de toma de decisiones y de Teoría de la mente en estos pacientes con disfunción frontal (figura 5A y 5B) aún cuando, como era de esperar, se encontró una fuerte asociación entre los dos tests de Teoría de la mente (figura 5C). La conclusión que surge de estos datos es que, más allá de que algunos investigadores sugieren que los déficits en Teoría de la mente y toma de decisiones pueden converger en las mismas áreas prefrontales, la falta de correlación entre ambos que se observó en este estudio indicaría que si bien estas funciones comparten algunas de sus bases neurales, los circuitos neurales involucrados podrían ser independientes.

Figura 5. Correlaciones toma de decisiones y ToM. No se encontraron correlaciones entre las pruebas de toma de decisiones y las de Teoría de la mente (A y B) en pacientes con variante temporal de la demencia frontotemporal. La correlación entre las dos pruebas de Teoría de la mente (C), sin embargo, fue significativa. Adaptado de Torralva y cols., 2007.

ibanez1.indd 166 30/07/09 19:17:29

167

5.7. déficits en toma de decisiones y Teoría de la mente en pacientes con desempeño neuropsicológico normal

Hasta aquí queda demostrado entonces que, cognitivamente, el desarrollo de una estrategia exitosa en la prueba del IGT no necesita la representación de las intenciones o creencias de otros. De igual manera, los déficits en la Teoría de la mente no requieren de la misma complejidad que el proceso de toma de decisiones tal cual como es medido por el Iowa Gambling Task. A partir de este estudio, suge-rimos que dos módulos diferentes podrían converger en la corteza prefrontal ventral involucrando circuitos paralelos. Aún así, nuevos estudios realizados por nuestro grupo demuestran una vez más la importancia de la integridad de la corteza prefrontal.

En un estudio que incluyó 35 pacientes con variante frontal de la demencia frontotemporal (Torralva et al., 2009), dividimos la muestra en aquellos pacientes que puntuaron por encima (hiA-CE) y por debajo (loACE) del punto de corte de una prueba de screening cognitivo general : el ya conocido Addenbrooke’s Cognitive Examination (ACE; Mathuranath et al., 2000). Así, comparamos el desempeño de ambos grupos con el de controles normales en una batería neuropsicológica completa estándar, observando que el grupo hiACE no mostraba un desempeño significativamente diferente al de los controles normales, pero ambos grupos diferían significativamente en todos los dominios cognitivos con respecto al grupo loACE. Como parte de una nueva batería ejecutiva y de Cognición Social introducida por este estudio, que incluye pruebas de naturaleza más “ecológica” –imitando así más fidedignamente la vida diaria– evaluamos a los pacientes con el IGT, el Faux pas, y el Mind in the eyes test, entre otros. Los resultados de este estudio mostraron que el grupo hiACE –cuyo desempeño en la batería neuropsicológica estándar difería significativamente respecto al loACE– mostraba ahora un perfil de toma de decisiones y Teoría de la mente mucho más parecido al grupo de demencia con déficits neuropsicológicos que al grupo de controles (figura 6). Más aún, en este estudio, un análisis de correlación entre las variables de la batería mencionada replicó los hallazgos de nuestro anterior estudio

ibanez1.indd 167 30/07/09 19:17:30

168

(Torralva y cols, 2007), encontrando sólo una correlación entre ambas variables de la Teoría de la mente, pero no entre éstas y otras variables ejecutivas de la batería, incluyendo el IGT.

Figura 6. Comparación de pacientes versus controles. Desempeño de controles normales y pa-cientes con variante frontal de la demencia frontotemporal que puntuaron por encima (hiACE) y por debajo (loACE) del screening cognitivo general en (A) el Iowa Gambling Task, que evalúa la toma de decisiones; y (B) el Mind in the eyes y el Faux pas, que evalúan Teoría de la mente. Los grupos hiACE y loACE tienen un perfil de toma de decisiones y de Teoría de la mente muy parecido, aún cuando ambos grupos difieren significativamente en su perfil neuropsicológico estándar. Adaptado de Torralva y cols., 2009.

Siguiendo esta línea, reportamos (Manes et al., en revisión) el caso de estudio de la paciente M.I.C., de 69 años, que recibió diag-nóstico de juego patológico y años más tarde desarrolló demencia frontotemporal. En este caso mostramos que, a pesar de presentar un perfil neuropsicológico absolutamente normal, el desempeño de la paciente en el Iowa Gambling Task era característico de una preferencia por la selección de mazos riesgosos, similar al desempeño de pacientes con lesiones y degeneración de la corteza prefrontal (figura 7). Es importante destacar que la inclusión de pacientes en los estadíos iniciales de la variante frontal de la demencia fronto-temporal asegura una población con alteraciones selectivas de la corteza prefrontal. Por ello, los resultados de estos estudios agregan

ibanez1.indd 168 30/07/09 19:17:30

169

evidencia de la importancia de la integridad de esta región cortical en las habilidades de Teoría de la mente y de la toma de decisiones.

Pero además, el caso de estudio de M.I.C. abre planteos le-gales sobre el libre albedrío y el criterio utilizado para determinar competencia cognitiva en el ámbito de la justicia.

Figura 7. Desempeño de la paciente M.I.C. en el 2003 y en el 2004 con respecto a un grupo control en la tarea de toma de decisiones, Iowa Gambling Task. La paciente mostraba un desem-peño normal en la batería nueropsicológica estándar al momento de la evaluación.

5.8. conclusión

Sugerimos, a partir de los datos presentados en este artículo, que los déficits en Cognición Social y en la la toma de decisiones tienen un efecto adicional en el desarrollo de los síntomas conductuales de los pacientes con afectación de la corteza prefrontal. un gran número de patologías neurodegenerativas y neuropsiquiátricas se caracterizan por la desregulación de los procesos que involucran Teoría de la mente y la toma de decisiones. un entendimiento más sutil de estos dominios cognitivos complejos influenciará la práctica clínica en cuanto a la mayor precisión en la evaluación, y a la mayor posibilidad de desarrollar estrategias racionales de rehabilitación.

ibanez1.indd 169 30/07/09 19:17:31

170

REFERENCIAS

Adolphs, R., (2003), “Cognitive neuroscience of human social behaviour”, en Nat.Rev. Neurosci., 4, 165-178.

Baron-Cohen, S., Jolliffe, T., Mortimore, C., & Robertson M., (1997), “Another advanced test of theory of mind: evidence from very high functioning adults with autism or asperger syndrome”, en J.Child Psychol.Psychiatry, 38, 813-822.

Baron-Cohen, S., Ring, H. A., Bullmore, E. T., Wheelwright, S., Ashwin, C., & Williams, S. C., (2000), “The amygdala theory of autism”, en Neurosci. Biobehav. Rev., 24, 355–364.

Bechara, A., Damasio, A. R., Damasio, H., & Anderson, S. W., (1994), “Insensiti-vity to future consequences following damage to human prefrontal cortex”, en Cognition, 50, 7-15.

Berthoz, S., Armony, J. L., Blair, R. J., & Dolan, R. J., “An fMRI study of intentional and unintentional (embarrassing) violations of social norms”, en Brain, 125, 1696-1708.

Clark, L., & Manes, F., (2004), “Social and emotional decision-making following frontal lobe injury”, en Neurocase, 10, 398-403.

Clark, L., Manes, F., Sahakian, B., & Robbins, T. W., (2003), “Decision-making im-pairment is associated with the laterality but not the volume of prefrontal cortex damage”, en Neuropsychologia, 41, 1474-1483.

Damasio, A. R., (1994), Descarte’s error: Emotion, reason and the human brain, New York: Grosset/Putnam.

Ernst, M., Bolla, K., Mouratidis, M., Contoreggi, C., Matochik, J. A., Kurian, V., Cadet, J. L., Kimes, A. S., & London, E. D., “Decision-making in a risk-taking task: a PET study”, en Neuropsychopharmacology, 26, 682-691.

Gallagher, F., Happe, H. L., Brunswick, F., Fletcher, N., Frith u., & Frith, C. D., (2000), “Reading the mind in cartoons and stories: an fMRI study of ‘theory of mind’ in verbal and nonverbal tasks”, en Neuropsychologia, 38, 11–21.

Gregory, C., Lough, S., Stone, V., Baron-Cohen, S., & Hodges, J., (2002), “Theory of mind in patients with frontal variant frontotemporal dementia and Alzheimer’s disease: theoretical and practical implications”, en Brain, 125, 752-674.

ibanez1.indd 170 30/07/09 19:17:31

171

Manes, F., Sahakian, B., Clark, L., Rogers, R., Antoun, N., Aitken, M., & Robbins, T., “Decision-making processes following damage to the prefrontal cortex”, en Brain, 125, 624-639.

Manes, F., Torralva, T., Roca, M., Gleichgerrcht, E., Bekinschtein, T., & Hodges, J., (en revisión), Affective Decision-making and Free Will in Frontotemporal Dementia. Clinical and Legal Implications.

Marjoram, D., Tansley, H., Miller, P., MacIntyre, D., Owens, D. G., Johnstone, E. C., & Lawrie, S., (2005), “A theory of mind investigation into the appreciation of visual jokes in schizophrenia”, en BMC Psychiatry, 5, 12.

Markram, H., Rinaldi, T., & Markram, K., “The intense world syndrome - an alter-native hypothesis for autism”, en Front. Neuroscience, 1, 77-96.

Moriguchi, Y., Ohnishi, T., Mori, T., Matsuda, H., & Komaki, G., “Changes of brain activity in the neural substrates for theory of mind during childhood and adolescence”, en Psychiatry Clin. Neuroscience, 61, 355-363.

Rogers, R. D., Owen, A. M, Middleton, H. C., Williams, E. J., Pickard, J. D., Sahakian, B. J., & Robbins, T. W., “Choosing between small, likely rewards and large, unlikely rewards activates inferior and orbital prefrontal cortex”, en J. Neuroscience, 19, 9029-9038.

Stone, V. E., Baron-Cohen, S., & Knight, R. T., “Frontal lobe contributions to theory of mind”, en J. Cogn. Neurosci., 10, 640-656.

Torralva, T., Kipps, C. M., Hodges, J. R., Clark, L., Bekinschtein, T., Roca, M., Calcagno, M. L., & Manes, F., “The relationship between affective decision-ma-king and theory of mind in the frontal variant of fronto-temporal dementia”, en Neuropsychologia, 45, 342-349.

Torralva, T., Roca, M., Gleichgerrcht, E., Bekinschtein, T., & Manes, F., (2009), “A Neuropsychological Battery to Detect Specific Executive and Social Cognitive Impairments in Early Frontotemporal Dementia”, en Brain.

ibanez1.indd 171 30/07/09 19:17:31

172

nota biográfica de los autores

El dr. manes se graduó en la Facultad de Medicina de la universidad de Buenos Aires, Argentina (médico) y en la universidad de Cambridge, Inglaterra (master in Sciences). Como estudiante de medicina recibió el premio “Neurociencias 1992” otorgado por la Asociación Medica Argentina por su trabajo de investigación: El rol del cuerpo calloso en la transferencia inter-hemisférica cerebral. Fue docente de anatomía en las facultades de Medicina y Farmacia y Bioquímica de la uBA. Realizó la residencia de neurología en FLENI. Se capacitó en Neuroimágenes Funcionales en el Departamento de Neurorradióloga del Massachussets General Hospital de la Escuela de Medicina de la universidad de Harvard, (Boston, uSA) y realizó el fellowship de Neuropsiquiatría en el departamento de Psiquiatría de la universidad de Iowa, (Iowa City, uSA) donde también fue docente de Neu-roanatomía en la cátedra de Anatomía. Trabajó como neurólogo e investigador clínico en los departamentos de Neurología y Psiquiatría de la universidad de Cambridge y fue consultor en Neurología y en Neuroimágenes en la unidad de Neurociencias Cognitivas del Medical Research Council, Cambridge, Inglaterra. Ha publicado numerosos trabajos científicos originales en revistas nacionales y en prestigiosas revistas extranjeras de su especialidad como Brain y Nature Neuroscience, así como también numerosos libros. Ha sido galardonado con importantes premios nacionales e internacionales entre los cuales se encuentran el de “Formación de Recursos Humanos de Alto Nivel” otorgado por el Minis-terio de Educación de la Nación y el de “Joven Investigador” otorgado por la Asociación de Neuropsiquiatría Americana. Es miembro de varias sociedades científicas nacionales e internacionales como Royal Society of Medicine, la Aso-ciación Neuropsiquiátrica Argentina, Asociación Americana de Neurología, el grupo de Investigaciones sobre Afasia y Trastornos Cognitivos de la Federación Mundial de Neurología y la Asociación Británica de Neuropsicología. El Dr. Manes más recientemente creó, desarrolló y dirige el Instituto de Neurología Cognitiva (INECO) y el Instituto de Neurociencias de la Fundación Favaloro. Actualmente, supervisa la investigación de estudiantes de doctorado, y estudiantes postdoctorales, en diferentes proyectos sobre la conciencia, la memoria autobio-gráfica y semántica, funciones ejecutivas y circuitos frontoestriados, y la toma de decisiones y Cognición Social. Es profesor de Neurología de la Conducta y Neurociencias Cognitivas de la universidad Favaloro y miembro del Cognition and Brain Sciences Unit, Medical Research Council, Cambridge, Inglaterra. Es el presidente de la World Federation of Neurology Research Group on Aphasia and Cognitive Disorders (RGACD).

ibanez1.indd 172 30/07/09 19:17:32

173

ezequiel Gleichgerrcht obtuvo su título de grado en Neurociencias y Biología en el Dickinson College, Pennsylvania, Estados unidos. Recibió su diploma de dicha institución summa cum laude (promedio final: 9.98), habiendo sido se-leccionado como miembro de la sociedad de honor más antigua y prestigiosa de los Estados unidos : Phi Beta Kappa. Durante sus primeros años de formación académica integró el laboratorio de investigación en segundas lenguas, donde trabajó bajo la supervisión de la Dra. Lucille Duperron en la competencia al acceso de palabras en individuos bilingues Francés-Bambara. En sus últimos años de formación universitaria, integró el laboratorio de Psicología Cognitiva dirigido por el Dr. Richard Abrams, donde lideró un proyecto de investigación destinado a comprender el procesamiento inconsciente de palabras en contexto que incluyó más de 15 experimentos. A través de su formación universitaria, prestó servicio como docente en las cátedras de Biología de Ecosistemas, Bio-logía del Comportamiento, y Psicología Biológica. Como parte de esta última, investigó el rol del cuerpo calloso en el desempeño motor de ratones, y el efecto del aislamiento social en la ansiedad y desempeño cognitivo en modelos anima-les. En la actualidad, Ezequiel Gleichgerrcht se desempeña como investigador en Neurociencias Cognitivas de INECO, mientras completa su formación en Medicina en la universidad de Buenos Aires.

Teresa Torralva es licenciada en Psicología, graduada en la universidad de Belgrano en marzo de 1993. Actualmente es Jefa del Departamento de Neurop-sicología del Instituto de Neurología Cognitiva de Buenos Aires (INECO) y del Instituto de Neurociencias de la Fundación Favaloro. Además, fue profesora de la cátedra de Neurociencias de la universidad Católica Argentina (uCA) y en la actualidad se desempeña como profesora en Neurociencias, Neuropsicología y Rehabilitación Cognitiva en las carreras de grado y posgrado de la universidad Favaloro. Su práctica clínica se focaliza en el diagnóstico y tratamiento de diversos desórdenes cognitivos, así como en el diseño de programas de rehabilitación específicos posteriores a traumatismos de cráneo o accidentes cerebro-vasculares. Sus intereses de investigación están relacionados con el entendimiento de las funciones del lóbulo frontal con especial énfasis en la toma de decisiones y los procesos de Teoría de la mente. Asimismo, desde el punto de vista clínico, se interesa específicamente en la utilidad de las herramientas diagnósticas para la detección del daño frontal y la utilidad de medidas con validez “ecológica” o relacionada con la vida real para la detección de la disfunción ejecutiva.

ibanez1.indd 173 30/07/09 19:17:32