La planificación cognitiva en el contexto de la evaluación neuropsicológica e investigación en neurociencia cognitiva: una revisión sistemática / Cognitive planning in the context of neuropsychological assessment and research in cognitive neuroscience: a systematic review

La planificación es definida como la habilidad de desarrollar un plan secuenciado de pasos conductuales para alcanzar una meta y forma parte de un conjunto de funciones cognitivas de alto orden denominadas funciones ejecutivas. Esta función se ve afectada en diversas situaciones de la vida cotidiana y en una variedad de trastornos neuropsiquiátricos (por ej., depresión, ansiedad, déficit atencional, esquizofrenia, etc.). Tanto el diseño de pruebas cognitivas para evaluar planificación en el contexto clínico, como también el diseño de paradigmas experimentales de evaluación de la planificación en el contexto de investigación, continúa siendo un desafío para la neuropsicología clínica y para las neurociencias. En este artículo de revisión sistemática que sigue las direcciones PRISMA, revisamos la teoría e investigación en relación con la evaluación clínica y la investigación de las bases neurobiológicas de la planificación y los aportes a la comprensión de los mecanismos de su implementación. Se reportan medidas metodológicas comunes y se resumen las aproximaciones teóricas que contribuyen en su comprensión. Nuestros hallazgos muestran la implicancia de la corteza prefrontal en el rendimiento en planificación, en particular el área dorsolateral, corteza cingulada anterior y frontopolar. Mayores estudios clínicos, instrumentales y experimentales son necesarios para comprender mejor la planificación en el contexto de una teoría integrativa de las funciones ejecutivas y del rol de la corteza prefrontal.

Planning is defined as the ability to develop a sequenced plan of behavioral steps to achieve a goal and is part of a set of high-order cognitive functions called executive functions. This function is affected in various daily life situations and in a variety of neuropsychiatric disorders (e.g., depression, anxiety, attention deficit disorder, schizophrenia, etc.). Both the design of cognitive tests to assess planning in the clinical context, as well as the design of experimental paradigms for evaluating planning in research context, continues to be a challenge for clinical neuropsychology and neurosciences. In this PRISMA systematic review article, we review theory and research regarding clinical assessment and research into the neurobiological bases of planning and contributions to understanding the mechanisms of its implementation. Common methodological measures are reported and the theoretical approaches that contribute to their understanding are summarized. Our findings show the involvement of the prefrontal cortex in planning performance, particularly the dorsolateral area, the anterior cingulate cortex, and the frontopolar cortex. Further clinical, instrumental, and experimental studies are needed to better understand planning in the context of an integrative theory of executive functions and the role of the prefrontal cortex.

Bases neurales de la toma de decisiones e implicación de las emociones en el proceso / The neural basis of the decision-making and emotional processes involved / Bases neurais da tomada de decisão e implicação das emoções neste processo

Este artículo se ha propuesto como una revisión de las investigaciones que han surgido en la última década en el campo de la neurociencia, y que se hayan relacionadas con la actividad neurobiológica y funcional de la toma de decisiones por parte del ser humano. Así, ha sido posible identificar y dar cuenta de las estructuras del sistema nervioso central que son claves en la comprensión de los procesos relacionados con la toma de decisiones, y a su vez han permitido establecer el rol de las emociones como influencia determinante en este proceso. De igual forma, las investigaciones han posibilitado conocer cómo se lleva a cabo la actividad de tomar decisiones en el cerebro, las relaciones entre las diversas regiones y cómo las emociones guían el resultado.Además, se ha llegado a destacar dos sistemas que explicarían el proceso de la toma de decisiones, uno asociado a la intuición (sistema práctico), donde se destaca la actividad metabólica de la amígdala cerebral y sus redes neuronales; otro que corresponde al razonamiento (sistema analítico), en el cual resalta la participación de las conexiones neuronales de la porción ventromedial del córtex prefrontal.

This paper has proposedas a review of the researchthat has been appearing in the last decade in the field of neuroscience, and the relationship with the neurobiological and functional activity of the human decision making. Therefore, it has been possible to identify and inform the key structures of the central nervous system in the comprehension of the related processes, and it has allowed to stablish the important influence of the emotion in this process. Also, the research hasallowed to know how the decision-making process has been referred in the brain, the relationship between the different brain regions and the emotion who led the outcome. Thus, there are two systems involved in the decision makingprocess; one related with the intuition (practical system), where the metabolic activity of the cerebral amygdala is remarked with their neural networks, and other related with reasoning (analytical system), in which, is important to note the involvement of the ventromedial portion of the prefrontal cortex.

Este artigo foi proposto como uma revisão das pesquisas que surgiram na última década no campo da neurociência, e que tem sido relacionada à atividade neurobiológica e funcional da tomada de decisão pelo ser humano. Assim, foi possível identificar e explicar as estruturas do sistema nervoso central que são fundamentais na compreensão dos processos relacionados à tomada de decisões e, por sua vez, permitiram estabelecer o papel das emoções como influência determinante nesse processo. Da mesma forma, a pesquisa permitiu saber como é a atividade de tomada de decisão no cérebro, as relações entre diferentes regiões e como as emoções orientam o resultado. Ademais, foram destacados dois sistemas que explicam o processo de tomada de decisão, um associado à intuição (sistema prático), que enfatiza a atividade metabólica da amígdala cerebral e suas redes neurais; outro correspondente ao raciocínio (sistema analítico), no qual as conexões neuronais da porção ventromedial do córtex pré-frontal são destacadas.

Vigencia del efecto placebo: su biología desde la genética a la conducta / Biological and genetic mechanisms underlying the placebo effect

The placebo effect has been seldom studied in the history of medicine. However, during the last decades, the great impact of this phenomenon in clinical practice, ranging from surgical to psychiatric field, has been revealed. Research elucidated both the psychological mechanisms and genetic polymorphisms that affect the susceptibility of individuals to express this phenomenon. We herein review the psychological mechanisms, brain structures (anterior cingulate cortex, nucleus accumbens, dorsolateral prefrontal cortex, insular cortex, thalamus) and neurotransmission systems involved (opioid, dopaminergic, cannabinoid, serotoninergic, cholecystokinin). These are the clue to recognize the polymorphisms that have been identified so far. The biological basis of both the placebo effect and its alter ego, the nocebo effect, are well recognized, and related to corresponding psychological processes. Finally, the implications of the findings in clinical practice and medical training are discussed.

Aportes sobre el correlato neuroanatómico de la personalidad / Contributions on neuroanatomical correlate of personality

Concept of personality is refers to stable and relevant attributes of a person, that explain consistent behavior patterns. Many researchers have different brain areas involved in controlling personality. Several highlighted the role of the orbitofrontal cortex in the ability to reverse the association between stimulus and reinforcement, others associated it later with the prediction ofsensory events subsequent results. The medial frontal cortex has been involved with functions as the control of actions, monitoring results as punishments and rewards, personal perception of stimuli and social cognition. Others include the lateral prefrontal cortex in complex issues of valuation. Finally, the anterior temporal region is considered to be related with facial recognition and social knowledge. In this paper we review evidence available in today’s literature about the neuroanatomical substrate ofpersonality, and its application to the study of two disorders: psychopathy and borderline personality disorder. Understanding this substrate could mean a contribution for treatment.

La personalidad corresponde a aquellos atributos estables y relevantes de una persona, que explican patrones consistentes de comportamiento. Muchos investigadores han implicado distintas áreas cerebrales en el control de la personalidad. Varios destacaron el papel de la corteza orbitofrontal en la capacidad de revertir la asociación estímulo refuerzo y posteriormente en la predicción de resultados posteriores a eventos sensoriales. Se ha involucrado a la corteza medial frontal en funciones como el control de las acciones, el monitoreo de resultados como castigos y recompensas, la percepción personal de estímulos y la cognición social. Otros incluyen a la corteza prefrontal lateral en aspectos complejos de la valoración. Por último, se considera a la región temporal anterior en el reconocimiento facial y también en el conocimiento social. En la presente revisión se expone parte de la evidencia disponible en la actualidad en la literatura, acerca del sustrato neuroanatómico de la personalidad y su aplicación al estudio de dos patologías: la psicopatía y el trastorno limítrofe. La comprensión de este sustrato puede significar un aporte para el tratamiento.

La activación de la corteza prefrontal durante las tareas motrices y perspectivas de diferentes imágenes visuales en los hombres y las mujeres: un estudio de la espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo funcional (fNIRS) / Ativação do córtex pré-frontal durante tarefas motoras e perspectivas de diferentes imagens visuais em homens e mulheres: um estudo com espectroscopia por reflectância infravermelho funcional (fNIRS) / Equal prefrontal cortex activation between males and females in a motor tasks and different visual imagery perspectives: a functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) study

The purpose of this study was to compare the prefrontal cortex (PFC) blood flow variation and time on in males and females while performing a motor task and imagery perspectives. Eighteen right handed subjects (11 males and 7 females) were volunteers to this study. All subjects went through three randomly conditions, a motor task condition (MT) in which they had to do a simple finger tap. The other conditions included practicing imagery in first and third views. During all the conditions, the fNIRS device was attached to the subject forehead to obtain the blood flow; the total time in each task which was measured with a chronometer. No difference had been found in any condition for both sexes in the PFC and time, nor for all subjects integrated in the PFC. Therefore, we conclu-de that both imageries can be used to mentally train a motor task, and probably both sexes can be benefited.

O objetivo do estudo foi comparar a variação sanguínea do córtex prefrontal (CPF) e o tempo de realização, durante uma tarefa motora e diferentes perspectivas de imagética motora em homens e mulheres. Dezoito sujeitos destros (11 homens e 7 mulheres) foram voluntários. Todos os sujeitos passaram por 3 condições randomicamente, uma tarefa motora que consistia em uma simples batida de dedos. As outras condições fora a prática de imagética motora em primeira e terceira pessoa. Durante todas as condições, um aparelho fNIRS foi acoplado a testa para obtenção do fluxo sanguíneo; e o tempo total de cada tarefa foi obtido com um cronômetro. Nenhuma diferença foi encontrada em nenhuma condição para ambos os gêneros no CPF e no tempo, bem como quanto considerados todos os sujeitos. Concluímos que ambas imagéticas podem ser usadas para treinar mentalmente uma tarefa motora e que, provavelmente, ambos os gêneros podem se beneficiar da técnica.

El propósito de este estudio fue comparar la actividad de la corteza frontal (CF) y el tiempo del realización de una tarea motora en diferentes perspectivas del entrenamiento mental. Dieciocho participantes diestros (11 hombres y 7 mujeres) fueron voluntarios en este estudio. Todos los participantes realizaram tres condiciones aleatorias: tarea motora (TM), dónde hicieron golpes con los dedos en una secuencia determinada. Las otras condiciones estaban practicando el entrenamiento mental vistas en primera y tercera persona. Durante todas las condiciones, el dispositivo fNIRS estaba unido a la frente del sujeto para obtener el flujo de sangre; el tiempo total de cada tarea se midió con un cronómetro. Ninguna diferencia se había encontrado en ninguna condición para ambos sexos y el tiempo. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que ambas las formas de imaginación pueden utilizar para entrenar mentalmente una tarea motora, y probablemente ambos géneros pueden ser beneficiados.

Procesamiento emocional en la vejez / Emotional processing in old age

Se cita la etimología de la palabra emoción, la evolución histórica de las diferentes teorías de esta y se profundiza en la Teoría de las emociones de A. Damasio, quien clasifica las emociones como: de fondo, primarias y secundarias, describe el procesamiento emocional, diferencia y define emoción de sentimiento. El planteo es ¿procesan igual las emociones los adultos mayores que los jóvenes?, si fuera así, ¿qué beneficios les traería? Se revisaron trabajos neurobiológicos que muestran un mejor procesamiento de las emociones positivas que de las negativas en la vejez sana a través de estudios con RMCf (Resonancia Magnética de Cerebro funcional). Se cita la Teoría de la selectividad socioemocional. En 1993, L. Carstensen postula que con el envejecimiento se produce un cambio motivacional por el cual las personas jerarquizan las metas, su significado y la optimizacion de su experiencia. Frente a eventos vitales negativos (enfermedades, pérdidas afectivas, etc. las personas mayores siguen manteniendo niveles similares o superiores de bienestar subjetivo es la Paradoja del bienestar en la vejez. Se analizan trabajos sobre emociones y enfermedad de Alzheimer.

The etymology of the word "emotion" is explained as well as its evolution throughout the years. Antonio Damasio's classification of backgrounds, primary and secondary emotions are described along with its differences in moaning with the word "feeling". Two differences in emotional Procedure between older and young adults are mentions. RMCf was shown a better positive emotional processing in old age. From Social Theories, Selectivity, Hierarchical organization of goals, paradox in the elderly, emotional balance, and subjective dimensions and shown. The relationship between these change and life quality during normal and pathological aging as well as Alzheimer's disease is also mentions.

Transtornos de ansiedade: terapia com estimulação magnética transcraniana / Anxiety disorders: treatment with transcranial magnetic stimulation

Dentre os transtornos psiquiátricos, os transtornos de ansiedade (TAs) são os mais comuns, com prevalência em torno de 20% na população e, portanto, provocam grande prejuízo a pacientes e familiares. São vários os subtipos de transtornos de ansiedade e um diagnóstico correto se baseia em uma avaliação clínica cuidadosa. No presente artigo apresentamos os diagnósticos e os achados mais recentes sobre o tratamento com estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) para o transtorno de pânico, transtorno obsessivo-compulsivo, transtorno de estresse pós-traumático e fobia social.

Among psychiatric disorders, anxiety disorders (ATs) are the most common, with a prevalence of around 20% in the population and with great harm to patients and families. There are several subtypes of anxiety disorders and a correct diagnosis is based on a careful clinical assessment. In this paper we present the findings and the latest findings about treatment with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) for panic disorder, obsessive-compulsive disorder, post-traumatic stress and social phobia.

Revisan los mecanismos cerebrales que intervienen en la toma de decisiones: [revisión] / A distributed brain system for decision making: [review]

Se revisa la investigación reciente sobre los mecanismos cerebrales de la toma de decisiones a partir de los trabajos que emplean la Iowa Gambling Task y tareas relacionadas, llevada a cabo en pacientes con lesión cerebral y en controles normales mediante neuroimágenes funcionales. Estos estudios muestran que la corteza prefrontal ventromedial y su sector orbital, especialmente en el hemisferio derecho, participan de forma crucial en la toma de decisiones. Sin embargo, las lesiones en la corteza prefrontal dorsolateral y en otras regiones cerebrales también la perjudican. Así, otras estructuras que desempeñan un papel relevante son la corteza cingulada anterior, relacionada con la anticipación y selección de la conducta a realizar; la corteza insular, asociada a la asignación de valor afectivo a las señales somáticas que forman parte de la anticipación de las consecuencias afectivas de las decisiones; la amígdala, que interviene en un sistema de alerta ante estímulos significativos, particularmente de carga afectiva negativa, y el estriado ventral, cuando se espera un estímulo reforzante. Así pues, puede hablarse de un sistema cerebral distribuido que interviene de forma dinámica en los procesos de toma de decisiones.

Estimulação transcraniana por corrente direta: uma alternativa promissora para o tratamento da depressão maior? / Transcranial direct current stimulation: a promising alternative for the treatment of major depression?

OBJETIVO: Nos últimos anos, uma série de novos tratamentos somáticos não-farmacológicos vem sendo desenvolvida para o tratamento da depressão maior e de outros transtornos neuropsiquiátricos. Dentre esses, um dos mais promissores é a estimulação transcraniana por corrente direta. MÉTODO: Para a presente revisão da literatura consultou-se o PubMed entre janeiro de 1985 e fevereiro de 2009. Os artigos deveriam ser publicados em língua inglesa e deveriam abordar princípios gerais da estimulação transcraniana por corrente direta e sua utilização na depressão maior. DISCUSSÃO: Os protocolos atuais de estimulação transcraniana por corrente direta para o tratamento da depressão maior envolvem a aplicação de dois eletrodos-esponja no escalpo. Em geral, o eletrodo positivo é aplicado na região sobrejacente ao córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (região F3 do Sistema Internacional 10/20 para eletroencefalograma) e o eletrodo negativo é aplicado na região sobrejacente à área supra-orbital direita. Uma corrente elétrica direta de 1-2 mA é então aplicada entre os dois eletrodos por cerca 20 minutos, sendo as sessões de estimulação transcraniana por corrente direta realizadas diariamente durante uma a duas semanas. Estudos iniciais (incluindo um ensaio clínico randomizado, duplo-cego e controlado por placebo) demonstraram que a estimulação transcraniana por corrente direta é efetiva no tratamento da depressão maior não-complicada e que essa técnica, quando utilizada em pacientes deprimidos, está associada com melhoras na performance cognitiva (incluindo na memória de trabalho). Por fim, a estimulação transcraniana por corrente direta é segura e bem tolerada. CONCLUSÃO: Investigações recentes demonstram que a estimulação transcraniana por corrente direta é um importante método neuromodulatório que pode ser útil no tratamento de pacientes deprimidos. Contudo, novos estudos são necessários para esclarecer seu real papel no manejo dos transtornos depressivos.

OBJECTIVE: In recent years, a number of new somatic (non-pharmacological treatments) have been developed for the treatment of major depression and other neuropsychiatric disorders. Among these, one of the most promising is transcranial direct current stimulation. Method: For the present literature review we searched the PubMed between January 1985 and February 2009. To be included, articles should have been published in English and should address general principles of transcranial direct current stimulation and its use in major depression. DISCUSSION: Current protocols for the treatment of major depression with transcranial direct current stimulation usually involve the application of two sponge-electrodes in the scalp. In general, the positive electrode is applied in the region above the left dorsolateral prefrontal cortex (i.e., F3 region of the 10/20 International System for EEG) and the negative electrode is applied in the region above the right supra-orbital area. A direct electrical current of 1-2 mA is then applied between the electrodes for about 20 minutes, with sessions being daily performed for one to two weeks. Initial studies (including a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial) showed that transcranial direct current stimulation is effective for the treatment of non-complicated major depression and that this technique, when used in depressed patients, is associated with improvement in cognitive performance (including working memory). Finally, transcranial direct current stimulation is safe and well tolerated. CONCLUSION: Recent studies show that transcranial direct current stimulation is an important neuromodulatory method that may be useful for the treatment of depressed patients. However, further studies are needed to better clarify its precise role in the management of depressive disorders.

Evaluación de rasgos personales, "self", esquizofrenia y estructuras de la línea media cortical / Evaluation of personal traits, self, schizophrenia and cortical mid line structures

There is no consensus about the definition of self however it is traditionally associated to identity. Many researchers are searching the neural regions that process self related information. Some studies have observed an activation of midline structures during the processing of information related to self. Self perturbations are not a part of diagnostic criteria for schizophrenia, nevertheless they are implicitly considered as part of the clinical picture. Some studies have tried to determine its perturbation using psychometric tests, but there are no studies that assess the association between brain activity and the performance of schizophrenics in tasks that require self-referential evaluations. The attempt to find a neural substrate for self is polemical. However, this model could be evaluated studying if, in schizophrenic patients, the tasks related to self processing are different from normal subjects at the psychophysiological and behavioral levels. This line of research could provide new diagnostic tools for early diagnosis and prevention inpsychiatry.

Neurobiología de las emociones / Neurobiology of emotions

Las emociones son respuestas químicas y neuronales complejas, cuya función fundamental es adaptativa. Ellas organizan tanto el pensamiento como la acción con el fin de evolucionar en vida de la manera más adecuada y óptima. Las emociones se clasifican en primarias y secundarias, siendo las primeras originadas en la amígdala y la corteza singular anterior, las que se dividen en 6 tipos universales, explicando así la similitud de la expresión emocional en todos los individuos y culturas. Las segundas se originan de preferencia en la corteza prefrontal y requieren de la cognición para desarrollarse, dándole un sello social a nuestra personalidad. El sentimiento supone un darse cuenta de las sensaciones básicas de la emoción a través de la interpretación de los cambios en el estado corporal, proceso que se realiza gracias a la integración realizada por la conciencia. En la presente revisión se detallan los mecanismos neurobiológicos y fisiológicos que determinan las diversas emociones humanas, así como las diversas estructuras cerebrales que participan en su configuración, haciendo un recorrido que abarca el binomio tálamo-amigdaliano, corteza prefrontal y hemisferios cerebrales en su rol regulatorio.

Dolor crónico y analgesia hipnótica / Chronic pain and hypnotic analgesia

La presente revisión tiene por objetivo reunir evidencia de cambios neuroplásticos en dolor crónico y de procesos corticales y subcorticales implicados en la analgesia hipnótica. Se discuten las principales conclusiones para intervenciones futuras.

The objective of the present review is to gather evidence of neuroplasticity changes in chronic pain and cortical and subcortical processes implied in hypnotic analgesia. The main conclusions are discussed for future interventions.

Relações entre processos cognitivos nas funções executivas / Relationship among cognitive processes in executive functions

As funções executivas consistem num conjunto de processos que capacitam o indivíduo a realizar de maneira independente e autônoma atividades dirigidas a metas. Estas funções traduzem-se em comportamentos complexos que dependem da integridade de diversos processos cognitivos, emocionais, motivacionais e volitivos. Lesões que acometem áreas do córtex cerebral préðfrontal resultam em quadros de alteração de comportamento e desorganização de processos cognitivos, conhecidos como síndrome disexecutivas. Partindo de uma revisão bibliográfica atualizada, este trabalho visa identificar os processos cognitivos que são primários nas síndromes disexecutivas, analisar as interrelações entre processos deficitários e apontar suas implicações para outras esferas do funcionamento cognitivo. Uma análise dos modelos teóricos descritos na literatura e aqui comentados permitiu concluir que as funções executivas são regidas por processos básicos de atenção e memória de trabalho, e que tais processos, quando deficitários, comprometem as habilidades de planejamento, a memória evocativa, a linguagem expressiva e as atividades de abstração. Uma visão crítica dos modelos é sugerida e propostas de pesquisas futuras são apresentadas

Correlation between concomitant theta waves in nucleus reticularis pontis oralis and in hippocampus, thalamus and neocortex during dreaming in rats

Theta waves, which are the main electrophysiological expression of dreaming activity in many brain structures of rats, often undergo specific changes in voltage and frequency according to the oniric patterns. Much is known about their mechanisms but little is known regarding their origin, which has been ascribed to a specific activation of either the reticular formation or the septal nuclei or nucleus reticularis pontis oralis. In the present study, rats were prepared for chronic recording of the electro-oscillograms of cortical areas 10, 3 and 17, of hippocampal CA1 and CA3 fields, of nucleus reticularis thalami, nucleus reticularis pontis oralis and occasionally of nucleus reticularis caudalis. Head, rostrum, eye and forelimb movements were also recorded, so that the oniric behaviors could be precisely identified. The scatter diagrams and the corresponding correlation coefficients (r) of the voltage of concomitant waves were determined for each possible pair of leads. The potentials were analyzed at a frequency of 256 Hz over a period of 1 to 3 sec. A very high degree of correlation was observed between theta waves in nucleus reticularis pontis oralis, hippocampal fields and nucleus reticularis pontis caudalis; sometimes r approached unity. Although these data cannot be taken as proof of nucleus reticularis pontis oralis being the source of theta waves, they are at least compatible with this hypothesis.