El comportamiento fetal: nuevas valoraciones

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1 Sevilla, 17 al 20 de mayo de 2011 FIBES. Palacio de Exposiciones y Congresos El comportamiento fetal: nuevas valoraciones López Ramón y Cajal, Carlos En psicología y biología, el comportamiento es la manera de proceder que tienen las personas u organismos como respuesta a su entorno o mundo de estímulos. Es el modo en el que un animal se relaciona dinámicamente con su medio ambiente, tanto animado como inanimado, y cómo éste puede afectarlo. El comportamiento cambia a medida que lo hace su medio más inmediato e interviene de una forma muy directa en las condiciones del desarrollo o adaptación. El comportamiento manifiesta las adaptaciones a su ambiente, las respuestas externas y las fisiologías internas necesarias para esa interrelación, procesos mediados por una factores genéticos, congénitos y adquiridos. La etología es la ciencia que estudia la conducta y el comportamiento animal en su ambiente común o habitual, a diferencia de la ecología del comportamiento que estudia la conducta desde el punto de vista de la evolución. Basado en estos conceptos, nuestro verdadero trabajo, en torno al estudio del comportamiento fetal (CF), se adscribe como un verdadero eco-etólogo del comportamiento. El estudio del CF ha sufrido múltiples visiones para su análisis que han resultado de difícil reproducción y aplicación en la rutina diaria y de complicada utilidad en el ámbito clínico. Un ejemplo es el estudio de la fases de sueño fetal que por su elevada complejidad son prácticamente de uso en investigación perinatal. El estudio mediante 3D-4D intenta hacer una aproximación al examen del CF pero no deja de ser una interpretación de las imágenes obtenidas. En muchos casos las imágenes 4D constituyen un banco de imágenes que se repiten en numerosos artículos, pero que, de momento, no llegan a ofrecer un verdadero campo de estudio fuera de una corriente de publicaciones. Habitualmente, empleamos muy poco tiempo, del dedicado a la exploración fetal, a la evaluación funcional de CF. El motivo es evidente, el objetivo principal de un estudio ecográfico fetal es la valoración biométrica y estructural del feto en desarrollo. Por este motivo, el estudio del CF ha formado parte, en muchas ocasiones, de trabajos de investigación apartados de la clínica ultrasonográfica diaria, lo que les ha alejado no solo en su protocolo de aplicación si no en la credibilidad de sus métodos y resultados. Por este motivo, creemos que es aconsejable, para una evaluación adecuada del CF, señalar una serie de requisitos que permitirían desarrollar un adecuado acercamiento a su estudio: 1. Lograr y poseer de una rápida seguridad en el estudio biométrico y estructural. El ecografista que desea valorar el CF debería ser un explorador experimentado. 2. Disponer del sistema de ultrasonidos adecuado, conveniente con sonda volumétrica. 3. Manejar soluciones multifrecuencia para mejorar y clarificar los estudios. 4. Conocimientos de neurobiología del desarrollo. La creación de buenas hipótesis es un proceso muy creativo cargado de imaginación y de sólidos conocimientos de las tareas a investigar. 5. Evitar rápidas interpretaciones que se adapten a nuestros propios pensamientos e intenciones ya que bloquearán otras formas de ver y comprender determinados comportamientos. 6.Ser concenciudo en la hipótesis imaginativa fundamentada en la duda interpretativa. 1

2 Se debería definir cuál es el objetivo del estudio del CF y con qué parámetros podríamos establecer sus bases de evaluación. El estudio del CF debe analizar diferentes funciones neurobiológicas de un ser vivo adaptado a su medio y no debería evaluarse con la idea de tener por objetivo el neonato, ya que éste sería el día cero de una nueva adaptación. En la vida antenatal se presentan funciones propias de su estado, que se perderán postnatalmente, y aquellas necesarias para su desarrollo en un futuro próximo. Es más, cambios en su fisiología ante una falsa alarma de nacimiento actúan como una minusvalía funcional y no son una mejora fisiológica, como se ha investigado en estudios experimentales. Durante el desarrollo, alrededor de un billón de neuronas corticales establecen conexiones sinápticas específicas para producir redes corticales funcionales altamente organizadas. Existen unos determinantes genéticos en las primeras conexiones corticales, pero la actividad espontánea y sensorial impulsada o estimulada es igualmente importante para el desarrollo cortical. Los primeros controles en la actividad eléctrica de los procesos del desarrollo, incluyen la diferenciación neuronal, la migración, la sinaptogénesis, la especificidad del neurotransmisor y la plasticidad sináptica. Al igual que en los adultos, la actividad cortical inicial se organiza en distintos patrones espacio-temporales. Sin embargo, los patrones de actividad cortical durante los primeros etapas de desarrollo son muy diferentes de los aparecidos en los adultos. Todo hace que la actividad neurológica en desarrollo, medida por el peso evolutivo del cerebro fetal, presente dos picos bien definidos: uno intraútero entre las 26 y 38 semanas y otro extraútero entre los 6 y 12 meses. Estos conceptos nos dan una idea sobre la importante actividad neurológica del cerebro fetal. Nuestro grupo ha definido nuevos comportamientos fetales como la fonación o la defecación intraútero, actividades neurobiólogicas con parámetros de valoración bien definidos. Si bien estos patrones conductales siguen siendo muy novedosos estamos observando y estudiando otros que resultan también muy interesantes como la degustación fetal. Nuestro grupo realiza amnioinfusiones precoces en casos de oligoamnios severo y ha permitido la observación de un intenso proceso de deglución relacionado con el tipo de liquido que se introduce en la técnica. Una intenso proceso de degustación fetal llega a dibujar todo el aparato digestivo con una extrema claridad. Pero, sobre todo, estamos trabajando en un nueva función neurológica: la respuesta de la pupila fetal. La respuesta de la pupila fetal, definida como un test de atención fetal, ofrece una prueba refleja muy detallada que permite establecer diferentes comportamientos según su respuesta. Este test muestra, para nuestro asombro, una intensa capacidad de alerta del feto. Recientemente, hemos analizado la respuesta de la pupila fetal al estimulo vibroacústico (EVA). Después del estimulo hemos observado una pupilodilatación como respuesta a un estado de pupiloconstricción basal de mayor o menor intensidad. El iris regula la intensidad de la estimulación de la retina en respuesta a los cambios de luminosidad, a fin de preservar la agudeza visual durante la acomodación ocular, una función controlada por el sistema nervioso autónomo. Además de esta función, la pupila se dilata en respuesta a diversas actividades mentales, tales como durante la visualización de imágenes, la audición de sonidos, acompañando a la realización de tareas manuales complejas, o durante los cálculos aritméticos. Todas estas funciones están bajo el control de las rutas conectadas a la corteza cerebral y el tálamo. Por lo tanto, en una exposición a una luz y con un estado de acomodación estables, se observan variaciones en el tamaño pupilar relacionadas con una gran variedad de cambios fisiológicos y mentales, incluyendo la ausencia de estimulación visual, la habituación, la fatiga y el nivel de rendimiento intelectual. Estas situaciones están relacionadas con un factor común, el estado de atención. La pupila es una manifestación del nivel de alerta cognitivo. El tamaño pupilar es determinado por la retina las fibras aferentes, la actividad del proceso de tronco encefálico, el tono nervioso autónomo, y factores locales muscular y iris. El músculo esfínter del iris aparece aproximadamente a las 17 semanas de gestación, aunque las células destinados a su formación ya están individualizados en la semana 13. La desmina se detecta en el 18, y las fibras del músculo dilatador de la semana 22. La maduración de ambos el músculo dilatador desmina y tiene lugar aproximadamente a las 20 semanas de gestación. Nuestro grupo demostró previamente una respuesta de la pupila fetal durante toda la gestación al estimulo Doppler color a nivel del polígono de Willis fetal. En el último estudio de respuesta pupilar, hemos examinado el estado de la pupila del feto en condiciones basales y después del EVA, la hipótesis de que la respuesta de la pupila del feto pueda permitir una evaluación directa de la situación y el desarrollo del sistema nervioso del feto, ofrece un nuevo método de examen neurológico de los fetos humanos. Se estudiaron las pupilas de 160 fetos humanos mediante ecografía entre las semanas 27 y 41 de gestación, utilizando un sistema de ultrasonido Philips CX50 de diagnóstico (ecografía Philips, Inc., Bothell, WA) y los modelos C5-1 y lineal L12-3 transductores abdominal. Comenzamos a estimular en la semana 27, porque la respuesta humana del feto al EVA comienza su proceso de maduración a aproximadamente 26 semanas de 2

3 gestación. La posición intrauterina impidió un examen pupilar satisfactorio en 9 fetos (5.6%) por lo que fueron excluidos del estudio. Todos los fetos fueron normales y se habían sometido a embarazos sin complicaciones. Cualquier condición anormal de la madre o el feto, anomalías congénitas, retraso del crecimiento intrauterino, preeclampsia y diabetes gestacional, era motivo de exclusión del estudio. El estudio pupilar inicial se realizó en condiciones basales en un lugar silencioso para evitar la estimulación del feto. Después de la grabación de imágenes de referencia, que se salvaron de las medidas más tarde, se realizó un estudio de base EVA, por 3-5 segundos, la aplicación del estímulo a la región anterior del hombro para reducir al mínimo el impacto sobre el feto. EVA fue producida por un modelo 95S Amplicord, de mano, la laringe artificial a batería (Ceredas, Antony, Francia). Una imagen de la pupila misma fue digitalizada inmediatamente después para su análisis posterior. Se utilizó el zoom de alta resolución para localizar la pupila. El área que corresponde a la cámara anterior del ojo se observó en la vista frontal. La imagen del iris se encuentra en la intersección de los músculos del ojo, y la imagen de la pupila se presentó con un ligero movimiento del transductor hacia delante. Por la reiteración de adelante hacia atrás y sutiles movimientos del transductor de ecografía en el plano de la cámara ocular anterior, podemos definir los límites del iris. Se observó una dilatación de la pupila fetal como respuesta al EVA en todos los estudios. Todos los fetos también respondieron dentro de los 20 minutos después de EVA con una aceleración bpm> 15 de la frecuencia cardíaca durante 15 segundos, así como con un aumento de los movimientos fetales. Analizamos los diámetros de la pupila e iris antes y después del EVA así como las diferencias entre éstos y sus relaciones, antes, y después de EVA. En todas las edades gestacionales estudiadas, el aumento del diámetro pupilar fue 57% (media del 87%, rango: 57 a 135%). Si bien, inicialmente, el diámetro pupilar se duplicó en tamaño en comparación con el valor inicial, el porcentaje de incremento se redujo entre las semanas 28 y 35. Un aumento importante en la dilatación pupilar se observó de nuevo en 41 semanas. En este estudio la pupila fetal se encuentra en una pupiloconstricción basal más o menos llamativa ojo, respondiendo consistentemente al EVA con una dilatación pupilar. La respuesta fue clara y fácil de determinar. En los fetos normales, las pupilas vuelven a su estado basal en 2-3 min tras el cese de la exploración ecográfica, o en ausencia de estimulación. Nuestro estudio demostró la presencia de pupilas contraídas en un estado fetal basal, sin estimulación, a diferencia de lo que se ha observado en el recién nacido prematuro en el que la pupila está dilatada en condiciones basales sin conocerse la causa de ésta. Nuestra hipótesis es que el estado basal de la pupila de los recién nacidos prematuros podría reflejar un estado de intensa alerta o atención. Una potencial observación de una miosis reactiva en el recién nacido prematuro podría indicar un camino hacia un estado de mayor bienestar general, como el que presenta antenatalmente, y que podría ser un marcador de una mejor adaptación neurológica del recién nacido prematuro. En algunos casos, hemos sido capaces de imagen de la pupila inmediatamente después de EVA observando una constricción pupilar marcada antes de la dilatación. Esto podría explicarse por la percepción de la EVA como un trauma acústico, una respuesta en los adultos conocido como el "reflejo acústico coclear". También se observó midriasis fetal antes de EVA, a veces coincidiendo con los movimientos oculares sacádicos. Después del cese de los movimientos del feto regresó a un estado basal de constricción pupilar. También hemos observado la presencia de midriasis del feto durante o después de los movimientos espontáneos del feto, o los movimientos generados a través de la pared abdominal materna. Esta sensibilidad intensa de la respuesta pupilar a diferentes situaciones o estímulos indica el nivel de una respuesta de alta o de atención. La dilatación pupilar causada por el EVA puede ser la consecuencia de cambios bruscos del medio ambiente (la percepción de ruido), lo que podría inducir las respuestas al estrés mediada por la noradrenalina. Sin embargo, la estimulación vibroacústica no induce un aumento de las catecolaminas del sistema simpáticoadrenal fetal. Según estudios experimentales parece probable que el mecanismo de la dilatación pupilar se debe a la inhibición colinérgica y la relajación posterior del esfínter. En resumen, hemos observado una respuesta neurológica de la pupila fetal al EVA que se manifiestan como una dilatación pupilar. Este test de " atención fetal" podría corresponder, en ausencia de estímulo luminoso, a la actividad pupilar asociada a diferentes estados mentales de alerta descritos en el adulto, y que, en el feto, puede expresarse con una mayor intensidad. Su respuesta estaría modulada por el estado neurológico de atención y sería más sensible a los cambios en los niveles de atención que la que acontece en el adulto al estar en éste supeditada a la acomodación y adaptación a la luz. Actualmente, estamos aplicando este test en situaciones de crecimiento intrauterino retardado o en la preeclampsia con resultados interesantes. La contribución de esta nueva observación, como un marcador de la función neurológica fetal o como un primer signo de atención fetal, requiere futuros estudios. 3

4 BiBliografía López Ramón y Cajal C. Description of human foetal larynx functions: phonation. Early Hum Dev 1996; 45: López Ramón y Cajal C. Response of the human fetal pupil to color Doppler: a sign of cognitive function? Prenat Neonat Med 1998; 3: López Ramón y Cajal C, Ocampo Martínez R. Defecation in utero: A physiologic fetal function. Am J Obstet Gynecol 2003; 188: López Ramón y Cajal C. Response of the foetal pupil to vibro-acoustic stimulation: A foetal attention test. Early Hum Dev 2010, en prensa. Available online 12 January Khazipov R, Luhmann HJ. Early patterns of electrical activity in the developing cerebral cortex of humans and rodents. Trends Neurosci. 2006;29:

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