Dentro del cerebro de las personas con psicosis, dos sistemas clave funcionan mal: un "filtro" que dirige la atención hacia eventos externos importantes y pensamientos internos, y un "predictor" compuesto de vías que anticipan recompensas. La disfunción de estos sistemas dificulta saber qué es real, manifestándose como alucinaciones y delirios, según muestra una investigación dirigida por la Universidad de Stanford (Estados Unidos). Los hallazgos se publican en ´Molecular Psychiatry´.

Para llegar a esta conclusión se utilizaron datos de escáneres cerebrales de niños, adolescentes y adultos jóvenes con psicosis. Los resultados confirman una teoría existente sobre cómo se producen las rupturas con la realidad. "Este trabajo proporciona un buen modelo para comprender el desarrollo y la progresión de la esquizofrenia, que es un problema desafiante", comenta el autor principal Kaustubh Supekar, profesor clínico asociado de psiquiatría y ciencias del comportamiento.

Los hallazgos, observados en individuos con una enfermedad genética rara llamada síndrome de deleción 22q11.2 que experimentan psicosis, así como en aquellos con psicosis de origen desconocido, mejoran la comprensión de los científicos sobre los mecanismos cerebrales subyacentes y los marcos teóricos relacionados con la psicosis.

Durante la psicosis, los pacientes experimentan alucinaciones, como escuchar voces, y tienen creencias delirantes, como pensar que existen personas que no son reales. La psicosis puede ocurrir por sí sola y es un sello distintivo de ciertas enfermedades mentales graves, como el trastorno bipolar y la esquizofrenia. La esquizofrenia también se caracteriza por retraimiento social, pensamiento y habla desorganizados y una reducción de la energía y la motivación.

Es un desafío estudiar cómo comienza la esquizofrenia en el cerebro. La afección suele surgir en adolescentes o adultos jóvenes, la mayoría de los cuales pronto comienzan a tomar medicamentos antipsicóticos para aliviar sus síntomas. Cuando los investigadores analizan escáneres cerebrales de personas con esquizofrenia establecida, no pueden distinguir los efectos de la enfermedad de los efectos de los medicamentos. Tampoco saben cómo la esquizofrenia cambia el cerebro a medida que avanza la enfermedad.

Para obtener una visión temprana del proceso de la enfermedad, el equipo de Stanford Medicine estudió a jóvenes de entre 6 y 39 años con síndrome de deleción 22q11.2, una condición genética con un riesgo del 30% de psicosis, esquizofrenia o ambas.

Descubrieron que la función cerebral en pacientes 22q11.2 que tienen psicosis es similar a la de personas con psicosis de origen desconocido. Y estos patrones cerebrales coincidían con lo que los investigadores habían teorizado previamente que generaba síntomas de psicosis.

"Los patrones cerebrales que identificamos respaldan nuestros modelos teóricos de cómo los sistemas de control cognitivo funcionan mal en la psicosis", especifica el autor principal del estudio Vinod Menon profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento y director del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva y de Sistemas de Stanford.

Para el estudio, los investigadores reunieron la mayor cantidad posible de datos funcionales de escaneos cerebrales por resonancia magnética de jóvenes con síndrome de deleción 22q11.2, un total de 101 individuos escaneados en tres universidades diferentes. (El estudio también incluyó escáneres cerebrales de varios grupos de comparación sin síndrome de deleción 22q11.2: 120 personas con psicosis idiopática temprana, 101 personas con autismo, 123 con trastorno por déficit de atención/hiperactividad y 411 controles sanos).

La condición genética, caracterizada por la deleción de parte del cromosoma 22, afecta a 1 de cada 2.000 a 4.000 personas. Además del riesgo del 30% de esquizofrenia o psicosis, las personas con el síndrome también pueden tener autismo o trastorno por déficit de atención con hiperactividad, razón por la cual estas condiciones se incluyeron en los grupos de comparación.

Los investigadores utilizaron un tipo de algoritmo de aprendizaje automático llamado red neuronal profunda espaciotemporal para caracterizar patrones de función cerebral en todos los pacientes con síndrome de deleción 22q11.2 en comparación con sujetos sanos. Con una cohorte de pacientes cuyos cerebros fueron escaneados en la Universidad de California, Los Ángeles, desarrollaron un modelo algorítmico que distinguía los escáneres cerebrales de personas con síndrome de deleción 22q11.2 de aquellos sin él. El modelo predijo el síndrome con una precisión superior al 94%. Validaron el modelo en grupos adicionales de personas con o sin síndrome genético que habían recibido escáneres cerebrales en UC Davis y la Pontificia Universidad Católica de Chile, mostrando que en estos grupos independientes, el modelo clasificó los escáneres cerebrales con una precisión del 84% al 90%.

Luego, los investigadores utilizaron el modelo para investigar qué características del cerebro desempeñan el papel más importante en la psicosis. Al comparar escáneres cerebrales de pacientes con síndrome de deleción 22q11.2 que tenían y no tenían psicosis, los investigadores demostraron que las áreas del cerebro que más contribuyen a la psicosis son la ínsula anterior (una parte clave de la red de prominencia o "filtro") y el cuerpo estriado ventral. (el "predictor de recompensa"); esto fue cierto para diferentes cohortes de pacientes.

Al comparar las características cerebrales de personas con síndrome de deleción 22q11.2 y psicosis con personas con psicosis de origen desconocido, el modelo encontró una superposición significativa, lo que indica que estas características cerebrales son características de la psicosis en general.

Un segundo modelo matemático, entrenado para distinguir a todos los sujetos con síndrome de deleción 22q11.2 y psicosis de aquellos que tienen el síndrome genético pero sin psicosis, seleccionó escáneres cerebrales de personas con psicosis idiopática con una precisión del 77,5%, apoyando nuevamente la idea de que el filtrado del cerebro y los centros de predicción son clave para la psicosis. Por otra parte, este modelo era específico de la psicosis: no podía clasificar a las personas con autismo idiopático o TDAH.

Además de respaldar la teoría de los científicos sobre cómo se produce la psicosis, los hallazgos tienen implicaciones para comprender la afección y posiblemente prevenirla. "Uno de los objetivos pasa por prevenir o retrasar el desarrollo de la esquizofrenia", explican los investigadores. "El hecho de que los nuevos hallazgos sean consistentes con investigaciones anteriores del equipo sobre qué centros cerebrales contribuyen más a la esquizofrenia en adultos sugiere que puede haber una manera de prevenirla. En la esquizofrenia, en el momento del diagnóstico, ya se ha producido mucho daño en el cerebro y puede ser muy difícil cambiar el curso de la enfermedad", apuntan.

"Lo que vimos es que, desde el principio, las interacciones funcionales entre regiones del cerebro dentro de los mismos sistemas cerebrales son anormales", añaden. "Las anomalías no comienzan cuando tienes 20 años; son evidentes incluso cuando tienes 7 u 8 años".

Los investigadores planean utilizar tratamientos existentes, como la estimulación magnética transcraneal o el ultrasonido enfocado, dirigidos a estos centros cerebrales en jóvenes con riesgo de psicosis, como aquellos con síndrome de deleción 22q11.2 o con ambos padres que tienen esquizofrenia, para ver si previenen o retrasan la aparición de la afección o disminuyen los síntomas una vez que aparecen.

Los resultados también sugieren que el uso de resonancia magnética funcional para monitorear la actividad cerebral en los centros clave podría ayudar a los científicos a investigar cómo funcionan los medicamentos antipsicóticos existentes.