100 - LM Zieher - Octubre 2016

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La moderna ciencia de redes y la fisiopatología de los trastornos psiquiátricos

100 - LM Zieher - Octubre

Prof. Dr. Luis María Zieher Exprofesor Regular Titular de Farmacología, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA). Investigador Principal, CONICET. Director de la Maestría en Psiconeurofarmacología, Universidad Favaloro. Presidente del Comité Independiente de Ética (CIE-FEFYM). Fecha de recepción: 15 de agosto de de 2016 Fecha de aceptación: 2 de septiembre de 2016 La moderna ciencia de redes y la fisiopatología de los trastornos psiquiátricos The Modern Science of Networks and the Physiopathology of Psychiatric Disorders Resumen El procesamiento de información por el cerebro se basa en sistemas de redes (networks) que poseen propiedades estructurales y funcionales derivadas de su extrema complejidad. Al tratarse de sistemas complejos con propiedades dinámicas no lineares, las redes se autoorganizan permanentemente para adecuarse tanto a los procesamientos rápidos, como en el caso de las funciones cognitivas o ejecutivas, como a las más lentas, derivadas de la capacidad de generar cambios plásticos para adaptarse a las situaciones cambiantes de los entornos externos e internos. El estudio de la conectividad en el SNC se ha sistematizado por teorías de gráficas, modelos simples de un sistema, basados en conjuntos de nodos y márgenes o bordes que poseen propiedades de “pequeño mundo” (ni azarística ni regular) de modo tal que el conectoma se organiza en los pequeños volúmenes relativos del cerebro permitiendo una alta eficiencia a bajo costo dada la corta distancia entre nodos centrales que procesan gran cantidad de información. Las proyecciones largas entre regiones distantes del SNC si bien eficaces en las funciones integradoras son costosas en estructura y metabolismo y, por ello, vulnerables tanto en el desarrollo como en patologías, como la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia, la epilepsia, el ADHD la esclerosis múltiple, etc. Se conceptualiza al conectoma como fenotipo intermedio o endofenotipo con características heredables, modificables en las distintas etapas de la vida, desde el desarrollo pre y perinatal hasta el envejecimiento. La hipótesis del nexus dorsal en depresión sugiere alteraciones sistemáticas en la conectividad entre nodos que procesan cognición (CCN), en modo de default (DMN) y afectividad (AN), los que alcanzan su máximo desarrollo a partir de los seis años y son modulados por experiencias, estresores y traumas, con la particularidad que los tres convergen en una misma estructura de la corteza prefrontal dorsomedial nominada nexus dorsal. La habénula lateral, también muestra hiperactividad en depresivos, que se correlaciona con síntomas nucleares (conducta de freezing y alteraciones del sueño) y al igual que en el otro nodo central, revierte con tratamientos psicofarmacológicos. Los cambios detectados con tratamientos antidepresivos inauguran una nueva etapa en las concepciones neurobiológicas de este trastorno, indicando en todos los casos la posibilidad de revertirlos con los más adecuados a cada situación. Palabras clave Conectividad – Depresión – Nexus dorsa – Habénula lateral. Abstract The processing of information by the brain is based on systems of networks which have both structural and functional properties resulting from its extreme complexity. Because they are complex systems with non-linear dynamic properties, networks are permanently organized to adjust both to fast processings, as is the case with cognitive or executive functions, and to the slowest processings, resulting from the ability to generate plastic changes to adapt to the changing situations of external and internal environments. The study of CNS connectivity has been systematized by graph theories, simple models of a system based on sets of nodes and margins or edges which have properties of “small world” (nor random nor regular) so that the connectome is organized on the small relative volumes of the brain, thus enabling a high efficiency at a low cost, given the short distance between the central nodes that process a great amount of information. The long projections between distant regions of the CNS, although effective in the integrative functions are costly in structure and metabolism and, therefore, vulnerable both in development as well as in pathologies such as Alzheimer’s disease, schizophrenia, epilepsy, ADHD in multiple sclerosis, etc. The connectome is conceptualized as an intermediate phenotype or endophenotype with inheritable characteristics, which can be modified in the different stages of life, from the pre- and perinatal development to ageing. The dorsal nexus hypothesis in depression suggests systematic connectivity alterations between the nodes processing cognition (CCN), in the default node (DMN) and affectivity (AN), which reach their maximum development from the sixth year on and are modulated by experiences, stressors and traumas, with the particularity that three of them converge in the same structure of the dorsomedial prefrontal cortex named dorsal nexus. The lateral habenula also shows hyperactivity in depressive patients, which is correlated with nuclear symptoms (freezing behavior and sleep disorders) and, alike in the other central node, it reverts with psychopharmacological treatments. The changes identified with anti-depressive therapies mark a new stage in the neurobiological conceptions of this disorder, which indicates in all the cases the possibility of reversing them with the most adequate ones to each situation. Keywords Connectivity – Depression – Dorsal nexus – Lateral habenula. Zieher, Luis María. “La moderna ciencia de redes y la fisiopatología de los trastornos psiquiátricos”. Psicofarmacología 2016;100:10-18. Puede consultar otros artículos publicados por los autores en la revista Psicofarmacología en sciens.com.ar 10 // EDITORIAL SCIENS

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