Funciones visuoespaciales y prematuridad pdf

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Introducción

Los procesos visuoespaciales se refieren a las funciones superiores encargadas de percibir el espacio y orientar y dirigir nuestras acciones a través de éste de una manera física o imaginaria.

Estos procesos dependen de una compleja red neuronal en la que están implicadas diferentes áreas cerebrales, entre ellas la corteza parietal, la frontal, la temporal y la occipital. Durante la infancia, las funciones visuoespaciales desempeñan un importante papel en los procesos de aprendizaje, ya que resultan fundamentales para la representación men- tal de los objetos, los lugares, la representación nu- mérica y la copia de dibujos y, por lo tanto, contri- buyen al desarrollo del pensamiento abstracto [1].

Diferentes estudios muestran que los niños prematuros o con bajo peso al nacer obtienen menores puntuaciones en los tests que valoran las funciones cognitivas [2-12], siendo estas diferencias más pronunciadas durante el primer año de vida.

Durante la infancia, estas diferencias se van atenuando, pero persiste un retraso madurativo que afecta a la memoria de trabajo y a los procesos visuoespaciales. Estas alteraciones están presentes incluso en niños que aparentemente no tuvieron ninguna complicación neurológica durante el período pre o perinatal [3,13].

No está claro cuáles son los factores implicados en el desarrollo de estas funciones y qué factores pueden interferir en su buen desarrollo, de tal manera que no se puede predecir el grado de afecta- ción de forma individualizada.

Funciones cognitivas en el niño pretérmino

La mayor supervivencia de los niños prematuros, así como el aumento en la frecuencia de este tipo de partos en las últimas décadas, ha hecho que de forma paralela creciera la preocupación por las secuelas neurológicas y por el neurodesarrollo de estos pacientes. En particular, los grandes prematuros (gestaciones de menos de 30 semanas) y los recién nacidos con peso inferior a 1.500 g presentan un elevado riesgo de problemas graves en el neurodesarrollo, como parálisis cerebral, discapacidad intelectual, déficits sensoriales, retraso madurativo global o déficits motores [14-17]. Algunas de estas alteraciones pueden pasar desapercibidas hasta la edad escolar y presentarse en forma de retraso escolar o dificultades en el aprendizaje [2,3,6]. En el estudio realizado por Ment et al, el 30-40% de los niños prematuros presentaba alteraciones cognitivas leves, y un 20%, problemas graves en la edad escolar. Más de la mitad necesitaban apoyo en el cole-

Funciones visuoespaciales y prematuridad

M. Concepción Miranda-Herrero, Samuel I. Pascual-Pascual, Estíbaliz Barredo-Valderrama, María Vázquez-López, Pedro de Castro-De Castro

Resumen. Durante la infancia, las funciones visuoespaciales son importantes en los procesos de aprendizaje y en el desarrollo del pensamiento abstracto. Diferentes estudios muestran que los niños prematuros o con bajo peso al nacer obtienen menores puntuaciones en los tests que valoran las funciones cognitivas, siendo estas diferencias más pronunciadas durante el primer año de vida. Con el tiempo, estas diferencias se van atenuando, pero persiste un retraso madurativo que afecta a la memoria de trabajo y a los procesos visuoespaciales. No está claro cuáles son los factores implicados en el desarrollo de estas funciones y qué factores pre o perinatales pueden interferir en su buen desarrollo, pero se han descrito diferencias anatómicas y fisiológicas entre el cerebro del niño pretérmino y el término que podrían explicar, en parte, alguna de estas alteraciones. La diferente vulnerabilidad selectiva a la hipoxia entre el cerebro inmaduro, en el que predo- minan las neuronas de la subplaca y los preoligodendrocitos, y el cerebro maduro del niño nacido a término determinan diferencias en el patrón de lesión por hipoxia con mayor afectación de la sustancia blanca periventricular en el niño pre- término. Este patrón lesional conlleva una disfunción en los procesos atencionales y visuoespaciales debido a la mayor vulnerabilidad de las regiones que intervienen en la ruta dorsal del procesamiento visual.

Palabras clave. Cognitivo. Funciones ejecutivas. Leucomalacia periventricular. Prematuro. Visuoconstructivo. Visuoespacial.

Servicio de Neuropediatría;

Hospital Universitario Gregorio Marañón (M.C. Miranda-Herrero, E. Barredo-Valderrama, M. Vázquez- López, P. de Castro-De Castro).

Servicio de Neuropediatría;

Hospital Universitario La Paz (S.I. Pascual-Pascual). Madrid, España.

Correspondencia:

Dra. María Concepción Miranda Herrero. Servicio de Neuropediatría.

Hospital Materno Infantil Gregorio Marañón. O’Donnell, 48. E-28009 Madrid.

Fax:

+34 915 868 339.

E-mail:

[email protected] Nota:

Trabajo realizado dentro del Máster de Neurociencia, Departamento de Anatomía, Histología y Neurociencia.

Universidad Autónoma de Madrid.

Aceptado tras revisión externa:

06.06.14.

Cómo citar este artículo:

Miranda-Herrero MC, Pascual- Pascual SI, Barredo-Valderrama E, Vázquez-López M, De Castro-De Castro P. Funciones visuoespaciales y prematuridad. Rev Neurol 2014;

59: 411-8.

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gio, un 20% necesitaba educación especial y el 15%

había tenido que repetir al menos un curso. En Fran- cia, el 42% de los niños prematuros entre 24-28 semanas y el 31% entre las 29-31 semanas de edad gestacional tienen necesidades especiales por alteraciones en el neurodesarrollo, frente a un 16% de los niños nacidos a las 39-40 semanas [16].

Diferentes estudios muestran que los niños prematuros o con bajo peso al nacimiento presentan menores puntuaciones en los tests que valoran las funciones cognitivas que los niños término y que, además, estos niños presentan con mayor frecuencia problemas de conducta [2-12]. Estas diferencias son más acusadas en el caso de grandes prematuros, bajo peso y en aquellos que tuvieron lesiones cerebrales, aunque también están presentes en prematuros tardíos que aparentemente no tuvieron ninguna complicación neurológica [3-13]. El metaanálisis realizado por Bhutta et al a este respecto muestra que existe una diferencia de hasta 10 puntos en los tests que valoran las funciones cognitivas en niños en edad escolar en comparación con niños de su misma edad que nacieron a término, y que estos niños tienen hasta 2,6 veces más riesgo de trastorno por déficit de atención e hiperactividad y de otros trastor- nos de conducta [6]. Estas diferencias tienen un gran impacto en el desarrollo y aprendizaje, de manera que cerca del 50% de los niños con antecedentes de prematuridad precisó escolarización en programas de educación especial, lo que supone un incremento del gasto sanitario y del gasto en educación.

De la misma manera, estudios realizados en adolescentes con antecedentes de prematuridad sin aparentes secuelas neurológicas aportan datos similares [10-18]. Estos sujetos presentan dificultades en el aprendizaje con mayor frecuencia que los sujetos control, incluso cuando no existe déficit intelectual, debido a que presentan deficiencias en las funciones ejecutivas, en especial en la memoria de trabajo, funciones visuoespaciales, inhibición, planificación y organización, fluencia verbal y flexibilidad cognitiva.

Narberhaus et al, en un estudio realizado en adultos jóvenes con antecedentes de prematuridad, ob- servan que algunas de las funciones ejecutivas, como la flexibilidad cognitiva, la respuesta a la inhibición e iniciación y la fluencia verbal, siguen alteradas en la edad adulta [8].

No están muy claras las bases anatomofisiológi- cas de estas alteraciones descritas, y muchos estudios basados fundamentalmente en la neuroimagen funcional y en la anatomía patológica han intentado encontrar diferencias en el desarrollo de las principales estructuras cerebrales y en las redes neuronales implicadas en las funciones cognitivas [8,14,16,

18-21]. Aunque se han encontrado diferencias entre el cerebro de los niños con antecedentes de prematuridad y los niños nacidos a término, todavía no se han conseguido esclarecer los mecanismos últimos responsables de ellas y las consecuencias reales en el neurodesarrollo. Las neuronas en desarrollo son especialmente susceptibles a la muerte celular durante el período perinatal y, por lo tanto, el cerebro inmaduro del paciente prematuro presenta un elevado riesgo de lesión. Los factores de riesgo lesionales implicados no sólo incluyen la vulnerabilidad intrín- seca al cerebro inmaduro, sino además todos los factores adversos ambientales relacionados con las complicaciones del prematuro y su tratamiento (ventila- ción mecánica, sepsis, inestabilidad hemodinámica, corticoterapia, hemorragia intraventricular, retino- patía, separación materna…), así como los factores ambientales posteriores durante el desarrollo (nivel socioeconómico y cultural de los progenitores, especialmente de la madre). Probablemente, las diferencias anatomofisiológicas descritas sean una consecuencia de la suma de todos estos factores.

Diferencias anatómicas y fisiológicas cerebrales en los pacientes prematuros

Existen múltiples publicaciones que hablan de las diferencias existentes entre el cerebro del niño prematuro y el niño a término, basadas en estudios realizados con modernas técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética cerebral, la tracto- grafía, el tensor de difusión, la resonancia magnéti- ca funcional, la resonancia magnética 3D y la tomo- grafía por emisión de positrones [8,14,16,18-21]. En algunos casos se han intentado correlacionar estos hallazgos con alteraciones específicas en los tests que valoran las funciones cognitivas [5,15].

Volumen cerebral

A las 34 semanas de gestación, el peso medio cerebral es del 65% con respecto a las 40 semanas y la sustancia gris triplica su tamaño desde la semana 29 hasta el nacimiento. En un desarrollo normal, se produce un incremento de la sustancia blanca del 12-25% entre los 4-20 años, mientras las sinapsis se recortan y la sustancia gris disminuye de tamaño [16].

El potencial daño cerebral en los prematuros se produce en las últimas semanas de gestación en la ma- duración de la estructura cerebral, que incluye aumento de la conectividad neuronal, arborización den- drítica, incremento de las uniones sinápticas y madu- ración de los procesos neuroquímicos y enzimáticos.

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En los prematuros se han descrito alteraciones en la microestructura cerebral y en la distribución de la sustancia gris y la sustancia blanca. De esta manera, algunos estudios muestran que la sustancia blanca aumenta cerca del 26% de los 8 a los 12 años en los niños nacidos a término y tan sólo un 10% en los niños que nacieron prematuramente [16].

Además, se ha visto un menor volumen de sustancia gris en los pacientes prematuros –siendo las áreas más afectadas las implicadas en las funciones ejecutivas, como el giro prefrontal, el giro cingu- lado y la estría frontal–, así como de la sustancia blanca y las vías de conexión frontoparietales.

En general, los estudios de imagen realizados en niños prematuros a la edad corregida de 40 semanas en comparación con recién nacidos a término [14-16, 19] muestran una reducción global del volumen cerebral, con reducción de la sustancia gris cortical, alte- ración del patrón giral, reducción de la sustancia gris profunda y de la sustancia blanca con datos de axo- nopatía y ventriculomegalia. La mayor zona afectada se vio en los núcleos grises profundos, el tálamo y el brazo posterior de la cápsula blanca interna. Esta re- ducción de volumen es mayor a menor edad gestacional, y no se correlacionó con complicaciones perinatales, salvo con la displasia broncopulmonar y con el tratamiento con corticoides [15]. Boardman et al mostraron reducción de la sustancia blanca a expen- sas de una disminución del número de fibras, que son de menor tamaño y grosor (retraso en la mieliniza- ción) [19]. La lesión difusa de la sustancia blanca parece dar lugar a alteraciones en la estructura de la sustancia gris y a una menor conectividad entre la corteza, el tálamo y los ganglios basales. Inder et al, por su parte, hallaron una correlación entre la reducción del volumen cerebral y el daño de la sustancia blanca y las alteraciones cognitivas encontradas en los tests neuropsicológicos realizados al año de vida en el grupo de prematuros [15]. Para ver si estas alteraciones persistían en la adolescencia, Nosarti et al efectuaron un estudio de medición de volúmenes cerebrales mediante resonancia magnética volumétrica en un grupo de adolescentes con antecedentes de prematuridad en comparación con adolescentes no prematuros [18]. En este estudio se mostró que el volumen cerebral estaba disminuido de forma global en cerca de un 6% en el grupo de prematuros. Estos pacientes presentaban reducción tanto del volumen de la sustancia gris (11,8%) como de la sustancia blanca (2,5%), acompañada en la mayoría de los casos con un aumento del tamaño ventricular de hasta el 42%. Los adolescentes con antecedentes de leucomalacia periventricular (LMPV) mostraban una reducción mayor de la sustancia blanca y mayor ventriculomegalia [18].

Fearon et al realizaron un estudio volumétrico con resonancia magnética cerebral en adultos con antecedentes de prematuridad comparándolo con sus hermanos sanos [21]. No hallaron diferencias signi- ficativas en el volumen cerebral global, si bien es cierto que el volumen de sustancia gris en el grupo de sujetos pretérmino fue menor. Además, se ob- servaron ventrículos de mayor tamaño como signo indirecto de pérdida de la sustancia blanca.

Cerebelo

El cerebelo presenta un volumen significativamente menor en los prematuros [20]. Esta reducción de volumen se produce por una pérdida celular secundaria a un evento adverso, en especial de las células de la granulosa del cerebelo, que están en una fase muy activa de proliferación y diferenciación, y se- cundariamente de otras células que deben interactuar con las células de la granulosa. Este menor volumen cerebeloso se ha relacionado con una altera- ción de las funciones ejecutivas, visuoespaciales y del lenguaje, por una afectación difusa del cerebelo y de las conexiones de éste a través del tálamo con la corteza somatosensorial y motora, corteza prefrontal dorsomedial y dorsolateral, área de Broca, área lím- bica, parahipocampo y núcleos grises profundos.

Tálamo

Es una de las regiones cerebrales más alteradas en los estudios de neuroimagen y en biopsias post mor- tem en el prematuro. Boardman et al [19], Zubiau- rre-Elorza et al [12] y Nagasunder et al [22] muestran una marcada reducción de la sustancia gris talámica, mayor en el caso de LMPV. Además, existe una co- rrelación negativa entre el grado de LMPV y el volumen talámico, y entre el grado de lesión de la sustancia blanca en las regiones posteriores y el volumen del tálamo, lo que evidencia el papel de la sustancia blanca en el desarrollo del tálamo. Estudios cuantita- tivos neuronales post mortem ven que el mayor grado de pérdida de sustancia gris se produce en el tála- mo (38%) y no en la corteza (21%) [12]. La reducción del volumen de la corteza talámica, en especial del núcleo pulvinar, se ha relacionado con fallos de la memoria de trabajo y de las funciones visuoespaciales.

Hipocampo

El hipocampo tiene un papel importante en la memoria de trabajo visual en los niños, además de su papel en la memoria a largo plazo. Es un área vul- nerable en el niño prematuro; de hecho, los estu-

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dios demuestran una reducción del volumen de ambos hipocampos en los sujetos con antecedente de prematuridad, que es más acusada en el caso de que exista lesión de la sustancia blanca asociada [5,18,21]. Esta reducción de volumen se mantiene en la vida adulta, aunque de una manera no signifi- cativa [21]. En el estudio de Beauchamp et al se vio que los niños con alteración de la memoria de trabajo a los dos años de edad valorada mediante tests cognitivos específicos presentaban menor volumen hipocampal que los que no tenían esta disfunción, y no se encontraron diferencias en otras regiones, por lo que el autor concluyó que los hipocampos son importantes en el desarrollo de la memoria de trabajo en las primeras etapas de la vida [5].

Cuerpo calloso

Los estudios de neuroimagen muestran, en general, un adelgazamiento del cuerpo calloso en los niños pretérmino [14-16]que perdura en la vida adulta [21]. La zona más afectada es la porción posterior, ya que es la más sensible a la isquemia (hemorragia intraventricular, LMPV) por lesión de las arterias pe- riventriculares cercanas al trígono de los ventrícu- los laterales. En las etapas tardías del desarrollo se produce el aumento del tamaño del esplenio del cuerpo calloso. El crecimiento de esta área es para- lelo al desarrollo de la corteza temporal inferior y occipital, por lo que el adelgazamiento del esplenio del cuerpo calloso podría coexistir con anormalidades en estas áreas cerebrales.

Desarrollo cerebral y redes neuronales

Las diferencias anatómicas descritas en los estudios de neuroimagen concuerdan con los hallazgos de los estudios neuropsicológicos que muestran alteraciones en las funciones ejecutivas y en la memoria. Las conexiones entre el área prefrontal y otras regiones cerebrales, especialmente con las regiones posteriores y corticosubcorticales, son cruciales pa ra llevar a cabo estas funciones, y la lesión o el anormal desarrollo en alguno de los puntos va a suponer una disfunción de ellas [15,16,19].

Se sabe que existe una disrupción en el desarrollo cortical y en el proceso normal de mielinización en los niños prematuros atribuible a diferentes no- xas, y que las alteraciones descritas son mayores a menor edad gestacional [15]. Las anomalías encontradas son un reflejo de una alteración en la dife- renciación y organización cerebrales que conlleva una menor formación de sinapsis, menor arboriza- ción dendrítica, destrucción de conexiones aferen-

tes y eferentes, y menor estímulo del desarrollo de la sustancia gris cortical [15,16,19].

La lesión de la sustancia blanca es la principal causa de alteraciones en el neurodesarrollo [16].

Según Ment et al, cerca del 50% de los grandes prematuros tiene lesión de la sustancia blanca difusa.

Esto se debe a que los preoligodendrocitos son más vulnerables a los radicales libres, a la inflamación y a la hipoxia. En el cerebro inmaduro se produce una pérdida preferentemente de oligodendrocitos, lo que lleva a un fallo en el normal desarrollo de la sustancia blanca y en la mielinización [15,16,19]. El daño de los preoligodendrocitos da lugar a un alteración de los haces talamocorticales y a un desacoplamiento entre la corteza y el tálamo que dará lugar a una di- ferenciación y a una organización neuronal anóma- la a estos niveles. Las neuronas de la subplaca tam- bién se lesionan y también son responsables, en parte, de este desacoplamiento talamocortical. Se trata de las neuronas corticales posmitóticas, que se encuentran en la superficie de la sustancia blanca de manera muy abundante entre las 22 y las 34 semanas de gestación y son fundamentales para el normal desarrollo de las conexiones corticotalámi- cas, ya que son las encargadas de guiar y mantener las fibras del tracto talamocortical en desarrollo.

Estas alteraciones y la desconexión del tálamo pueden explicar las anormalidades morfológicas de la sustancia gris encontradas en sujetos prematuros con alteraciones cognitivas [22].

Vulnerabilidad selectiva

En el paciente a término, la lesión por hipoxia se tra- duce en las pruebas de neuroimagen en una afecta- ción de los núcleos grises profundos, el tálamo y la corteza cerebral parasagital prerrolándica. De otra manera, el mismo ataque en el cerebro inmaduro del paciente prematuro se va a manifestar preferentemente como lesión de la sustancia blanca, que posteriormente se va a ver reflejado en pérdida de sustancia gris y en retraso en la maduración cerebral. La vulnerabilidad selectiva de las células en las diferentes etapas del desarrollo es la responsable de que existan estos patrones lesionales diferentes [23]. Tan- to el linaje de los oligodendrocitos como las neuronas de la subplaca están implicados en la patogénesis de la LMPV [15,16,19,23-25]. La lesión típica de la sustancia blanca en la LMPV conlleva una alteración permanente en la mielinización de las áreas afectadas, por lo que se intuye la implicación de los oligodendrocitos en la lesión. El oligodendrocito maduro es bastante resistente al daño por hipo xia; sin embargo, entre las 23-32 semanas de edad gestacional

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(ventana de vulnerabilidad para el desarrollo de una LMPV), cerca del 90% de los oligodendrocitos que forman parte de la sustancia blanca subcortical son preoligodendrocitos, que son muy vulnerables a la hipoxia-isquemia. Se han postulado dos mecanismos de vulnerabilidad: excitotoxicidad y estrés oxidativo [23,25]. Por una parte, los preoligodendrocitos tienen menores niveles de enzimas implicadas en la re- gulación de la muerte celular programada, así como de mantener los niveles de glutatión estables, y una menor dotación de antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos, todos ellos implicados en el daño precoz de la sustancia blanca en el cerebro en desarrollo.

Existe una subpoblación de preoligodendrocitos que expresan receptores AMPA (ácido α-amino-3-hidro- xi-5-metil-4-isoxazo lepropiónico) y kainato. El blo- queo de los receptores AMPA/kainato en un modelo de ratón protege frente a la lesión de la sustancia blanca inducida por hipoxia-isquemia, es decir, estos receptores estarían implicados en fenómenos de excitotoxicidad [23,25]. La lesión de la sustancia blanca va a producir de forma secundaria un desarrollo anómalo de la corteza cerebral y de la sustancia gris profunda, con una afectación preferencial por la vía visual posterior [15,16,19,23]. Las neuronas de la subplaca desempeñan un papel muy importante en el desarrollo de las conexiones visuales talamocorticales. Estas neuronas se encuentran entre la corteza en desarrollo y el área de sustancia blanca que es sus- ceptible a la lesión por hipoxia. En el cerebro en desarrollo, la zona de la subplaca es cuatro veces más gruesa que la placa cortical, coincidiendo con el pe- ríodo de mayor vulnerabilidad de la sustancia blanca periventricular, y posteriormente estas neuronas van reduciéndose en número desde el tercer trimestre de la gestación hasta los 6 meses de vida posnatal. Su función fundamental va a ser guiar y regular el desarrollo de las conexiones talamocorticales [12]. La le- sión de las neuronas de la subplaca lleva a una altera- ción en la transmisión sináptica de la información visual, desde el núcleo geniculado lateral hasta los circuitos corticales visuales, lo que explica las alteraciones de las funciones visuales en los niños con LMPV [15,16,19,23]. No se conoce la causa de la ex- cesiva vulnerabilidad de las neuronas de la subplaca a la hipoxia-isquemia, aunque se cree que diferentes mecanismos activarían de forma prematura la apop- tosis en esta población neuronal [23,24].

El daño por hipoxia-isquemia en el recién nacido a término sigue un curso bifásico con una lesión precoz a la hora del ataque que afecta preferentemente al prosencéfalo y una lesión retardada (a las seis horas) que afecta preferentemente a la sustancia gris talámica y al estriado, aunque se sabe que mu-

chas horas después del evento hipóxico se siguen produciendo cambios en la corteza, el estriado y el hipocampo [23]. Los mecanismos lesionales implicados son complejos y se sabe que los procesos de muerte celular programada tienen un papel relevan- te. Se ha observado que tras hipoxia-isquemia, las células del tálamo expresan mayor cantidad de receptor Fas (implicado en fenómenos apoptóticos tras lesión o deprivación), y se produce una mayor li- beración de citocromo C y escisión de procaspasa 8 [23]. Del mismo modo, la lesión de las neuronas de la corteza visual en desarrollo conlleva un fenóme- no similar de muerte celular en las neuronas del tá- lamo debido a deprivación de estímulo en el destino.

Otra área de vulnerabilidad selectiva la componen las neuronas de proyección del estriado que no expresan n-NOS (oxido nítrico sintasa). Estas neuronas se encuentran cercanas a otras interneuronas estriatales que sí expresan n-NOS. Ante un ataque hipóxico se produce la activación de n-NOS media- da por la activación de receptores de NMDA y por la entrada de calcio, lo que dará lugar a una sobre- producción de oxido nitroso, peroxinitrito y otros radicales libres, responsables de la lesión de las neuronas de proyecciones estriatales adyacentes. Se es- tán llevando a cabo estudios con antagonistas selec- tivos de n-NOS como mecanismo de neuroprotec- ción frente a la hipoxia-isquemia [23,26].

Funciones visuoespaciales en el niño prematuro

Entre las funciones ejecutivas que se ven alteradas en los niños y adolescentes prematuros, las funciones visuoespaciales (memoria de trabajo espacial, planificación espacial, coordinación visuomotora) son una de las funciones más afectadas [1,27].

La función visual es una de las funciones que más pronto comienza a desarrollarse en el niño y cada una de sus fases marca una serie de hitos durante el primer año de vida que van a ser el reflejo de la ma- duración de diferentes redes neuronales y áreas cerebrales. Estas funciones son la base para el desarrollo de habilidades sensoriomotoras y cognitivas que pueden ser evaluadas en los primeros años de vida.

Cada una de estas fases del desarrollo de las rutas de procesamiento visual puede verse alterada en el niño prematuro, pero para detectar estas anomalías, debemos conocer antes cómo es el desarrollo normal de las funciones visuales desde el nacimiento.

Desarrollo de las funciones visuales [1]

El recién nacido tiene una conducta visual limitada.

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Desde el nacimiento es capaz de realizar movimientos oculares sacádicos imprecisos acompañados de movimientos de giro de la cabeza con el fin de se- guir estímulos visuales de alto contraste. En este proceso interviene un sistema subcortical guiado por el colículo superior, que sólo funciona bien cuando no existe otro estímulo que capte la atención del re- cién nacido y que compita por ella. Es un sistema no específico de alerta que le permite orientarse, como ocurre con los estímulos auditivos desde las primeras horas de vida.

A partir del primer mes de vida se ponen en fun- cionamiento de forma secuencial diferentes canales de procesamiento de la información visual. Entre las 3 semanas y los 3 meses de edad, se va a desarrollar la capacidad cortical de orientación de los objetos, dependiendo de la orientación temporoespacial de los estímulos, mientras que la orientación del movimiento aparece entre los 2-3 meses, y la visión bino- cular y visión estereoscópica en profundidad entre los 4-5 meses de edad. Estudios neurofisiológicos y conductuales realizados en lactantes demuestran que la ruta ventral del procesamiento visual comienza su desarrollo y diferenciación en V1 durante el primer mes de vida y que lo hace antes que la ruta dorsal [1]. Por el contrario, en un segundo estadio de desarrollo en la corteza extraestriada, el procesamiento global del movimiento (ruta dorsal) va a aparecer de forma más precoz (3 meses) que el procesamiento global de la forma (ruta ventral 4-6 meses) [1].

Los mecanismos de integración de la informa- ción visual procesada en ambas rutas ventral y dorsal se irán desarrollando de forma progresiva en el niño, de manera que pueda crear una representa- ción interna de todas las características del objeto y del entorno. Parece que el reconocimiento de caras, presente de alguna manera en el recién nacido ini- cialmente, estaría mediado por redes de procesamiento subcorticales, para posteriormente desarrollar a los pocos meses de vida redes corticales más complejas, que permiten el reconocimiento facial con una mayor sensibilidad.

Estas redes neuronales van a interactuar con otras redes encargadas de la atención selectiva. El cam- bio de atención de un estímulo central a otro estí- mulo nuevo periférico requiere la integración de las redes visuales corticales y las subcorticales media- das por el colículo superior. Este proceso aparece entre los 3-4 meses de vida. El desarrollo de las funciones visuoespaciales en el niño permite que ini- cialmente el niño responda a los estímulos mediante seguimiento visual acompañado de movimiento cefálico, posteriormente se acompañe de movimientos de prensión o de alcance del objeto y, por

último, intente explorar los objetos con maniobras que requieran el movimiento y la locomoción. Esto requiere la maduración del sistema de atención visual y del sistema visuomotor. Por otra parte, la capacidad de memoria de trabajo visual se desarrolla desde la infancia hasta los primeros años de la edad adulta, y su incremento sigue un curso lineal desde los 6 hasta al menos los 16 años [28].

El desarrollo de las funciones visuales en los niños prematuros se puede ver alterado desde el primer momento y en las diferentes etapas del desarrollo, como muestran los estudios publicados al respecto.

Por su parte, Atkinson et al realizaron diferentes estudios en cohortes de niños prematuros a diferentes edades con la intención de evaluar la capacidad cognitiva visual y el desarrollo de las funciones visuales corticales en comparación con otras funciones cognitivas y con niños nacidos a término, estratificando el grado de desarrollo en función del grado de lesión de la sustancia blanca mostrado en las pruebas de neuroimagen [1]. En un primer estudio realizado en lactantes pequeños, valoraron la maduración de la respuesta de la corteza visual primaria ante un estí- mulo visual medido mediante potenciales evocados relacionados con eventos y el test de desviación de la fijación de la mirada, y lo correlacionaron con el grado de lesión de la sustancia blanca y con los resulta- dos de los tests cognitivos realizados a los 2 años de vida. Se vio que los niños con mayor lesión de la sustancia blanca tenían mayores problemas de fijación y menor respuesta de los potenciales evocados relacionados con eventos y, además, esto se correlacio- naba con menores puntuaciones en los tests cognitivos. El segundo estudio realizado en niños prematuros entre 2 y 5 meses de edad corregida pretendía valorar el desarrollo de las rutas ventral y dorsal de procesamiento en la corteza extraestriada mediante tests que valoran la orientación y el movimiento de los objetos. Se vio que en el grupo de prematuros existía un retraso en la respuesta ante estímulos de movimiento y no de orientación en comparación con el grupo de niños a término, incluso en niños sin aparentes lesiones en las pruebas de neuroimagen o con lesiones leves, lo que demuestra que en el paciente prematuro existe una vulnerabilidad selectiva de las áreas que forman parte de la ruta dorsal de procesamiento visual. Otros estudios realizados en niños preescolares y escolares en los que también se realizaron otros tests cognitivos, además de la eva- luación de las funciones visuales (lenguaje, atención, atención visual, coordinación motora), demuestran que estos niños presentaban dificultades en las tareas que implicaban a las funciones visuoespaciales, la atención selectiva y el control ejecutivo en las que

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está implicada la ruta dorsal de procesamiento visual, además de otras áreas como el lóbulo frontal (red frontoparietooccipital) y el hipocampo (en tareas que impliquen, además, localización).

La principal razón de esta susceptibilidad de las funciones visuoespaciales viene dada por las carac- terísticas y la distribución de las lesiones cerebrales típicas del cerebro inmaduro. Como ya se ha co- mentado, las principales lesiones asociadas a la prematuridad van a producir necrosis y gliosis de la sustancia blanca periventricular y, de forma secundaria, lesión de la sustancia gris y anomalías del desarrollo cerebral y de las redes neuronales.

Las áreas de la sustancia blanca más afectadas en la LMPV son, precisamente, las regiones parie- tooccipitales, con afectación de las radiaciones óp- ticas en cerca del 100% de los casos. De forma secundaria, en estos niños existe lesión en el tálamo, región muy implicada en el procesamiento visual [12,22,29]. El daño en el tálamo del prematuro está presente en el 59% de los pacientes en estudios post mortem, mientras que los estudios de neuroimagen muestran una reducción del tamaño del tálamo en los niños con LMPV que es proporcional al grado de ésta. La lesión talámica es un reflejo de la dege- neración walleriana que se produce secundariamen- te al daño axonal y a la hipomielinización de las fibras aferentes y eferentes que conectan el tálamo y la corteza parietooccipital. De entre todos los nú- cleos talámicos, el pulvinar es el que se ve más afec- tado y va a dar lugar a alteración de la red cognitiva visuoespacial, ya que es un componente crítico de la red parietocorticosubcortical que media la aten- ción visual y la integración visuoespacial llamada red de atención visual posterior [12,22,29,30].

Aunque de forma secundaria, otros estudios realizados en pacientes prematuros [8] muestran, asociadas a la disfunción visuoespacial, dificultades visuales específicas de la ruta ventral del procesamiento visual. La alteración en las dos rutas de procesamiento visual sugiere que también puedan exis- tir alteraciones en las regiones encargadas de inte- grar toda la información visual.

Estos estudios y otros demuestran que los pacientes prematuros tienen una vulnerabilidad selectiva en las tareas visuoespaciales y atencionales [1,4, 8,12,30]. Aunque la mayoría de estas alteraciones no son graves, pueden suponer problemas de aprendizaje y adaptación en el niño prematuro. Estas alteraciones perduran en la adolescencia y en la vida adulta, y son más acusadas a mayor grado de lesión de la sustancia blanca [18,21].

Sin embargo, la disfunción generada por la le- sión en el cerebro en desarrollo no es estática y va

modelándose de forma continua en función de los factores que la rodean (estimulación precoz, cuida- dos centrados en el desarrollo, nivel educativo materno y otros factores ambientales, además de factores genéticos…), de manera que los niños prematuros pueden desarrollar sistemas y redes neuronales alternativos para el procesamiento de la infor- mación visual siempre que los estímulos sean los adecuados [8,31]. Además, muchas otras funciones cognitivas persisten normales en la adolescencia y vida adulta, lo que da una idea de la capacidad de plasticidad neuronal y de creación de nuevos circuitos neuronales capaces de normalizar estas tareas supliendo los circuitos dañados [8].

Conclusiones

Los niños con antecedentes de prematuridad presentan mayor frecuencia de problemas graves en el neurodesarrollo y de problemas cognitivos, entre las que destacan las funciones visuoespaciales. Es- tas alteraciones persisten en mayor o menor medi- da en la adolescencia y en la vida adulta. Esto se debe en parte a las diferencias anatómicas y fisioló- gicas existentes entre el cerebro del niño prematuro y el niño a término como consecuencia de la diferente vulnerabilidad selectiva a la hipoxia de las po- blaciones neurogliales predominantes en cada épo- ca de la vida. La lesión de la sustancia blanca típica del cerebro inmaduro se ha postulado como la responsable de esta disfunción cognitiva y del anormal desarrollo de la sustancia gris, siendo la LMPV la responsable de las alteraciones atencionales y visuoespaciales del niño prematuro debido a la vulnerabilidad de las regiones que intervienen en la ruta dorsal del procesamiento visual. La detección precoz de estas alteraciones permitirá hacer inter- venciones educativas y tratamientos específicos, de manera que promovamos los fenómenos de plasticidad neuronal y mejoremos las habilidades visuoespaciales y atencionales, y de esta manera su capacidad de aprendizaje.

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Visuospatial functions and prematurity

Summary. Visuospatial functions are very important in learning process and development of abstract thought during childhood. Several studies show that preterm and low birth weight infants obtain lower scores in test that assess cognitive functions, specially in the first year of life. These differences are attenuated over time, but a developmental delay that affects working memory and visuospatial process still persists. It is unclear what factors are involved in development of these functions, and pre- or perinatal factors may interfere with the proper conduct of the same, but have been described anatomical and physiological differences between the preterm and term brain that could explain somewhere in these alterations. The different selective vulnerability to hypoxia between immature brain in which preoligodendrocytes and subplate neurons predominate, and mature brain, determine differences in the pattern of injury from hypoxia with greater involvement of the periventricular white matter in preterm children. This lesional pattern leaves to a dysfunction in attentional and visuospatial process, due to the increased vulnerability of the regions involved in the dorsal pathway of visual processing.

Key words. Cognitive. Executive functions. Periventricular leukomalacia. Preterm. Visuoconstructive. Visuospatial.