sábado 26 abril, 2025

Se observan anomalías cerebrales en militares expuestos a explosiones

En militares con antecedentes de exposición repetida a explosiones, investigadores descubrieron que una mayor exposición a explosiones se correlacionaba con cambios en la conectividad funcional entre regiones cerebrales, según un nuevo estudio publicado en Radiology, revista de la RSNA. Incluso cuando las resonancias magnéticas estándar resultaron normales, los investigadores detectaron anomalías claras con técnicas de resonancia magnética más avanzadas.

Figura 1. El diagrama de flujo representa la selección de participantes, la división del conjunto de datos y el proceso de análisis. Inicialmente, se evaluó la elegibilidad de un total de 220 participantes. Ocho participantes fueron excluidos debido a artefactos de movimiento (n = 3) o protocolos de MRI incompletos (n = 5), lo que resultó en una muestra final de 212 participantes. La cohorte se dividió en dos conjuntos de datos: conjunto de datos 1 (n = 161) y conjunto de datos 2 (n = 51). Cada conjunto de datos se estratificó en grupos de baja y alta exposición a lesiones por explosión según el valor medio del recuento de exposición a explosión 5 (BEC5) del conjunto de datos 1. El conjunto de datos 2 se utilizó como conjunto de validación independiente, empleando el mismo umbral medio de BEC5 que el conjunto de datos 1. Los análisis incluyeron evaluaciones clínicas, análisis de conectividad de MRI funcional (fMRI) y evaluaciones morfovolumétricas. Además, se incorporó un grupo de control externo sano emparejado por edad y sexo (n = 212) para las comparaciones volumétricas.
Figura 1. El diagrama de flujo representa la selección de participantes, la división del conjunto de datos y el proceso de análisis. Inicialmente, se evaluó la elegibilidad de un total de 220 participantes. Ocho participantes fueron excluidos debido a artefactos de movimiento (n = 3) o protocolos de MRI incompletos (n = 5), lo que resultó en una muestra final de 212 participantes. La cohorte se dividió en dos conjuntos de datos: conjunto de datos 1 (n = 161) y conjunto de datos 2 (n = 51). Cada conjunto de datos se estratificó en grupos de baja y alta exposición a lesiones por explosión según el valor medio del recuento de exposición a explosión 5 (BEC5) del conjunto de datos 1. El conjunto de datos 2 se utilizó como conjunto de validación independiente, empleando el mismo umbral medio de BEC5 que el conjunto de datos 1. Los análisis incluyeron evaluaciones clínicas, análisis de conectividad de MRI funcional (fMRI) y evaluaciones morfovolumétricas. Además, se incorporó un grupo de control externo sano emparejado por edad y sexo (n = 212) para las comparaciones volumétricas.
Dr. Andrea Diociasi
Dr. Andrea Diociasi

“Descubrimos que los militares con mayor exposición a explosiones presentaban síntomas más graves, como problemas de memoria, dificultades emocionales y signos de trastorno de estrés postraumático, y que sus cerebros mostraban una conectividad cerebral más débil en áreas clave”, afirmó el autor principal, el Dr. Andrea Diociasi, neurorradiólogo y exinvestigador del Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard en Boston. “En resumen, los traumas repetidos parecen debilitar la comunicación interna del cerebro”.

Figura 2. El panel superior muestra mapas de resonancia magnética funcional (fMRI) obtenidos a partir del análisis multivariante de patrones de conectividad funcional realizado en los conjuntos de datos 1 y 2. En particular, la conectividad promedio de todos los participantes se ilustra con uno de los clústeres que mostró diferencias entre los grupos. Los colores representan el valor r, que va del rojo al azul. Las imágenes del panel inferior resaltan las diferencias entre los grupos (codificadas por colores del rojo al azul), centrándose en el mismo clúster seleccionado como semilla en la fila superior. La conectividad promedio se ilustra con el clúster contrastado entre los participantes, mostrando una disparidad comparable entre los dos conjuntos de datos.
Figura 2. El panel superior muestra mapas de resonancia magnética funcional (fMRI) obtenidos a partir del análisis multivariante de patrones de conectividad funcional realizado en los conjuntos de datos 1 y 2. En particular, la conectividad promedio de todos los participantes se ilustra con uno de los clústeres que mostró diferencias entre los grupos. Los colores representan el valor r, que va del rojo al azul. Las imágenes del panel inferior resaltan las diferencias entre los grupos (codificadas por colores del rojo al azul), centrándose en el mismo clúster seleccionado como semilla en la fila superior. La conectividad promedio se ilustra con el clúster contrastado entre los participantes, mostrando una disparidad comparable entre los dos conjuntos de datos.

Las lesiones cerebrales traumáticas tienen diversas consecuencias negativas para el personal militar, afectando tanto la estructura como la función cerebral. Estos efectos son especialmente alarmantes para los miembros de las Fuerzas de Operaciones Especiales, quienes a menudo sufren múltiples lesiones por explosión. Comprender las implicaciones a largo plazo de las lesiones repetidas por explosión en las neuroimagen es difícil debido a la variabilidad de las lesiones en cuanto a intensidad, fuerza y ​​recurrencia, lo que subraya las implicaciones neurológicas multidimensionales de los traumatismos repetidos.

Figura 3. Las exploraciones de resonancia magnética funcional (fMRI) muestran las regiones de interés fusionadas que mostraron diferencias significativas entre los grupos con alta y baja exposición a explosiones, tanto en el conjunto de datos 1 como en el 2. Estas regiones de interés se combinaron para crear una representación unificada del análisis de segundo nivel. Estas regiones se utilizaron en el modelo para predecir la pertenencia a un grupo basándose únicamente en datos de fMRI. Los grupos incluyeron la corteza occipital lateral superior e inferior bilateral, la corteza frontomedial, la circunvolución frontal superior izquierda y el precúneo.
Figura 3. Las exploraciones de resonancia magnética funcional (fMRI) muestran las regiones de interés fusionadas que mostraron diferencias significativas entre los grupos con alta y baja exposición a explosiones, tanto en el conjunto de datos 1 como en el 2. Estas regiones de interés se combinaron para crear una representación unificada del análisis de segundo nivel. Estas regiones se utilizaron en el modelo para predecir la pertenencia a un grupo basándose únicamente en datos de fMRI. Los grupos incluyeron la corteza occipital lateral superior e inferior bilateral, la corteza frontomedial, la circunvolución frontal superior izquierda y el precúneo.

El equipo de investigación analizó datos de resonancia magnética funcional estructural y en reposo de miembros de las Fuerzas de Operaciones Especiales y la relación entre la frecuencia de lesiones por explosión, la persistencia de los síntomas clínicos y los cambios relacionados con las mediciones de volumen en la corteza cerebral (la capa del cerebro responsable de la función cognitiva superior), así como los cambios en la conectividad funcional. La conectividad funcional se refiere a la actividad entre diferentes regiones cerebrales, reflejando cómo interactúan e intercambian información para apoyar diversos procesos cognitivos y conductuales.

Figura 4. Las resonancias magnéticas funcionales resaltan el efecto de la puntuación del Inventario de Síntomas Neuroconductuales (NSI) en la conectividad de la resonancia magnética funcional, controlando el valor medio del recuento de exposición a explosiones 5 y utilizando las cortezas occipitales laterales como semilla de referencia. El NSI muestra una correlación negativa con la conectividad funcional entre las regiones semilla (cortezas occipitales laterales) y un grupo centrado en el lóbulo parietal superior izquierdo, lo que sugiere que una mayor gravedad de los síntomas se relaciona con una comunicación más débil entre estas regiones cerebrales.
Figura 4. Las resonancias magnéticas funcionales resaltan el efecto de la puntuación del Inventario de Síntomas Neuroconductuales (NSI) en la conectividad de la resonancia magnética funcional, controlando el valor medio del recuento de exposición a explosiones 5 y utilizando las cortezas occipitales laterales como semilla de referencia. El NSI muestra una correlación negativa con la conectividad funcional entre las regiones semilla (cortezas occipitales laterales) y un grupo centrado en el lóbulo parietal superior izquierdo, lo que sugiere que una mayor gravedad de los síntomas se relaciona con una comunicación más débil entre estas regiones cerebrales.

El estudio incluyó a 212 militares con antecedentes de exposición repetida a explosiones, quienes se sometieron a psicodiagnóstico y a una evaluación neuroimagen exhaustiva. El grupo de militares se dividió en dos conjuntos de datos para el desarrollo y la validación del modelo, y cada conjunto de datos se dividió en grupos de alta y baja exposición según la exposición de los participantes a diversos explosivos. Un grupo de control externo sano, emparejado por edad y sexo, de 212 participantes se incluyó en el análisis volumétrico.

“Estudiamos a más de 200 miembros de las Fuerzas de Operaciones Especiales que habían estado expuestos a explosiones. Aunque sus cerebros parecían normales en los exámenes tradicionales, mediante resonancia magnética avanzada descubrimos que quienes habían estado más expuestos a explosiones presentaban diferencias notables en la actividad y la estructura cerebral”, explicó el Dr. Diociasi.

Figura 5. Las exploraciones de resonancia magnética funcional (fMRI) resaltan el efecto de la puntuación de la Lista de verificación del trastorno por estrés postraumático para el Manual diagnóstico y estadístico de los trastornos mentales (quinta edición) (PCL-5) en la conectividad fMRI mientras se controla el valor del recuento de exposición a la explosión 5 utilizando como semillas de referencia el precúneo (fila superior) y las redes de nodos predeterminadas (DMN) (corteza cingulada posterior, parietal lateral izquierdo, parietal lateral derecho, corteza prefrontal medial) (fila inferior), lo que sugiere que una mayor gravedad de los síntomas del trastorno por estrés postraumático se asocia con conexiones más débiles en las regiones cerebrales involucradas en la atención, la memoria y la regulación emocional. El análisis de correlación de Pearson mostró que el NSI está correlacionado negativamente con la conectividad funcional (CF) entre las cortezas occipitales laterales superiores (LOC) y las regiones que involucran el precúneo, la circunvolución supramarginal derecha y las circunvoluciones precentral y poscentral bilaterales. Además, PCL-5 se correlaciona negativamente con FC entre los DMN (corteza cingulada posterior, parietal lateral izquierdo, parietal lateral derecho, corteza prefrontal medial) y áreas que involucran la LOC superior izquierda, el giro angular izquierdo y el giro supramarginal izquierdo, así como las áreas del polo frontal izquierdo y paracingulada.
Figura 5. Las exploraciones de resonancia magnética funcional (fMRI) resaltan el efecto de la puntuación de la Lista de verificación del trastorno por estrés postraumático para el Manual diagnóstico y estadístico de los trastornos mentales (quinta edición) (PCL-5) en la conectividad fMRI mientras se controla el valor del recuento de exposición a la explosión 5 utilizando como semillas de referencia el precúneo (fila superior) y las redes de nodos predeterminadas (DMN) (corteza cingulada posterior, parietal lateral izquierdo, parietal lateral derecho, corteza prefrontal medial) (fila inferior), lo que sugiere que una mayor gravedad de los síntomas del trastorno por estrés postraumático se asocia con conexiones más débiles en las regiones cerebrales involucradas en la atención, la memoria y la regulación emocional. El análisis de correlación de Pearson mostró que el NSI está correlacionado negativamente con la conectividad funcional (CF) entre las cortezas occipitales laterales superiores (LOC) y las regiones que involucran el precúneo, la circunvolución supramarginal derecha y las circunvoluciones precentral y poscentral bilaterales. Además, PCL-5 se correlaciona negativamente con FC entre los DMN (corteza cingulada posterior, parietal lateral izquierdo, parietal lateral derecho, corteza prefrontal medial) y áreas que involucran la LOC superior izquierda, el giro angular izquierdo y el giro supramarginal izquierdo, así como las áreas del polo frontal izquierdo y paracingulada.

Los militares también informaron más síntomas como ansiedad, cambios de humor, irritabilidad, falta de concentración, olvidos, lentitud de pensamiento, dolores de cabeza, náuseas, fatiga, mareos y problemas de equilibrio, señaló el Dr. Diociasi.

“Estos síntomas fueron significativamente más comunes en personas con mayor exposición a explosiones y se relacionaron con cambios mensurables en la conectividad cerebral mediante imágenes avanzadas”, afirmó. “Cuantas más explosiones había experimentado una persona, más tendían a manifestarse estos síntomas y más afectada parecía estar su función cerebral”.

El Dr. Diociasi dijo que en poblaciones muy diferentes surge el mismo patrón: un trauma leve pero repetitivo puede tener efectos duraderos.

“Estamos validando y ampliando trabajos previos con una población mucho más amplia y específica —las Fuerzas de Operaciones Especiales—, a la vez que demostramos que estos problemas probablemente trascienden el ámbito militar”, afirmó. “La implicación más amplia es que debemos replantearnos cómo consideramos las lesiones cerebrales leves, no solo en los soldados, sino en toda la sociedad”.

El estudio cuestiona la idea de que las lesiones “invisibles” son inofensivas. El Dr. Diociasi señala que muchas personas sufren múltiples impactos en la cabeza a lo largo de su vida, ya sea por el servicio militar, los deportes, accidentes u otras causas. Los hallazgos demuestran que, incluso si estas lesiones no causan daños evidentes en una prueba de imagen estándar, pueden alterar el funcionamiento del cerebro.

“También observamos que ciertas regiones cerebrales eran más grandes en los individuos más expuestos, lo que podría reflejar cambios tisulares a largo plazo, como la cicatrización”, dijo. “Estas no son lesiones que siempre se puedan ver a simple vista, pero son reales, y ahora podemos empezar a medirlas”.

“Los hallazgos revelan que incluso cuando el cerebro luce ‘normal’, aún podría presentar signos ocultos de trauma, y ​​ahora contamos con herramientas para detectarlos”, afirmó el Dr. Diociasi. “Esto abre la puerta a una detección más temprana, un mejor tratamiento y una comprensión más profunda de cómo el trauma repetido afecta al cerebro a lo largo del tiempo”.

El Dr. Diociasi dijo que con su enfoque multimodal, los investigadores intentaron conectar los puntos.

“Pero incluso ahora, todavía faltan muchos; llenar esos vacíos es el desafío que tenemos por delante”, afirmó.

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