The claustrum and consciousness: An update

The seminal paper of Crick and Koch (2005) proposed that the claustrum, an enigmatic and thin grey matter structure that lies beside the insular cortex, may be involved in the processing of consciousness. As a result, this otherwise obscure structure has received ever-increasing interest in the search for neural correlates of consciousness. Here we review theories of consciousness and discuss the possible relationship between the claustrum and consciousness. We review relevant experimental evidence collected since the Crick and Koch (2005) paper and consider whether these findings support or contradict their hypothesis. We also explore how future experimental work can be designed to clarify how consciousness emerges from neural activity and to understand the role of the claustrum in consciousness. (AU)

Psicobiología de la alta capacidad intelectual y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad. Diagnóstico diferencial / Psychobiology of giftedness and attention deficit hyperactivity disorder. Differential diagnosis

El número de niños diagnosticados con trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) en la alta capacidad intelectual (ACI) es superior al de la población normotípica. Este estudio pretendió analizar las evidencias empíricas que muestran la coexistencia, o no, de ambos diagnósticos. Los resultados hallados no permitieron afirmar que el TDAH es una construcción válida en el contexto de la ACI. Cuando se estudia desde una perspectiva psicobiológica se encuentra que los niños con ACI pueden presentar síntomas clínicos de TDAH en ausencia de los marcadores neuronales específicos de este trastorno, es más, parecen seguir una trayectoria de desarrollo diferente. Se sugiere la necesidad de utilizar enfoques neurocientíficos y objetivables que ayuden a comprender la ACI y el TDAH dentro del contexto del neurodesarrollo y como consecuencia de un órgano integrado y multifacético que es más que un simple reflejo de sus partes separadas o la suma de síntomas específicos

The number of children diagnosed with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) in giftedness is higher than that of the normotypic population. This study aimed to analyze the empirical evidence that shows the coexistence, or not, of both diagnoses. The results found did not allow to affirm that ADHD is a valid construction in the context of the giftedness. When studied from a psychobiological perspective it is found that gifted children can present clinical symptoms of ADHD in the absence of specific neuronal markers to this disorder, indeed they seem to follow an different development trajectory. It suggests the need to use neuroscientific and objective approaches that help to understand giftedness and ADHD within the context of neurodevelopment and as a consequence of an integrated and multifaceted organ that is more than a simple reflection of its separate parts or the sum of specific symptoms

Predicción de la respuesta al tratamiento preventivo en migraña crónica mediante la medición de la sustancia gris en resonancia magnética: estudio piloto / Response prediction for chronic migraine preventive treatment by gray matter morphometry in magnetic resonance imaging: a pilot study

INTRODUCCIÓN: El topiramato es el único tratamiento preventivo oral con nivel de evidencia I para la migraña crónica. OBJETIVO: Evaluar los parámetros de la sustancia gris, obtenidos mediante resonancia magnética, como marcadores de respuesta al tratamiento con topiramato en pacientes con migraña crónica. PACIENTES Y MÉTODOS: La muestra se compuso de 57 pacientes con migraña crónica atendidos por primera vez en una unidad de cefaleas como consecuencia de migraña crónica, a los que se realizó una resonancia magnética de 3 T. Posteriormente, se inició el tratamiento preventivo con topiramato. Se evaluaron la respuesta y la tolerancia a los tres meses y se definió respuesta como disminución de al menos un 50% en el número de días de cefalea al mes. Mediante procesamiento de imágenes de resonancia magnética ponderadas en T1 y difusión, se obtuvieron los parámetros de la sustancia gris (68 estructuras corticales y 16 subcorticales). Se obtuvo un modelo de regresión logística para la valoración predictiva. RESULTADOS: Se analizó a 42 pacientes que toleraron el tratamiento, con respuesta terapéutica en 23 de ellos (54,7%). El modelo final de predicción se construyó con parámetros de la sustancia gris con resultados significativos. En dicho modelo, a mayor curvatura del cúneo izquierdo y área de la ínsula derecha, mayor probabilidad de respuesta, y menor probabilidad a mayor volumen de la corteza inferior parietal derecha y área del giro temporal superior izquierdo. La precisión del modelo predictivo fue del 95%. CONCLUSIÓN: Los parámetros de la sustancia gris pueden ser marcadores útiles de respuesta al tratamiento preventivo con topiramato en la migraña crónica Historia y Humanidades Origen y evolución histórica del término «prefrontal»

INTRODUCTION. Topiramate is the only oral preventative with level of evidence I for the treatment of chronic migraine. AIM. To evaluate gray matter parameters, obtained with magnetic resonance imaging (MRI), as biomarkers of the response to topiramate in chronic migraine patients. PATIENTS AND METHODS. The sample was composed by 57 chronic migraine patients, screened for first time in a Headache Unit due to chronic migraine. MRI acquisitions were performed at a 3 T unit. Afterwards, topiramate preventive treatment began. Response and tolerability were evaluated after three months, defining response as at least 50% reduction in headache days per month. We included patients that tolerated topiramate. T1- and diffusion-weighted MRI were processed to obtain gray matter (68 cortical and 16 subcortical regions) descriptive parameters. A logistic regression model was employed for the predictive assessment. RESULTS. Forty-two patients tolerated the treatment and were analyzed, responding 23 of them (54.7%). The final prediction model was built with gray matter parameters with significant results. In this model, higher left cuneus curvature and right insula area values were associated with a higher probability of response, while higher right inferior parietal cortex volume and left superior temporal gyrus area values were associated with a lower probability. The accuracy of the predictive model was 95%. CONCLUSION. The gray matter parameters may be useful biomarkers of preventive treatment response with topiramate in chronic migraine

Patrones de retención de 11C-PIB en la sustancia blanca y en la sustancia gris cerebral de pacientes con hidrocefalia a presión normal idiopática. Un análisis visual / 11C-PIB retention patterns in white and grey cerebral matter in idiopathic normal pressure hydrocephalus patients. A visual analysis

Objetivo. El depósito cortical de amiloide, una seña de identidad de la enfermedad de Alzheimer, se ha observado en la hidrocefalia a presión normal (HPN). Nuestro objetivo fue comparar el patrón de retención de 11C-PIB PET/TC en pacientes con HPN y sujetos sanos. Material y métodos. Hemos comparado el patrón de retención de 11C-PIB en 13 casos de HPN seleccionados para cirugía derivativa con una población control normal. Las imágenes se analizaron visualmente y puntuaron de 1-4 (de ligera a muy alta retención de PIB) tanto en la sustancia gris como en la sustancia blanca (SB). La puntuación se analizó por separado en las regiones infra y supratentoriales de ambos grupos. Se emitió un informe clínico en términos de positivo, negativo o dudoso/equívoco. Resultados. Ocho 11C-PIB PET/TC se informaron como negativos, 3 positivos y 2 dudosos. Cinco de 13 pacientes mostraron al menos una región cortical con retención de PIB de intensidad mayor que la observada en el grupo control. En general, la retención de PIB en la SB de los pacientes con HPN tuvo puntuaciones menores que en el grupo control, mostrando una diferencia estadísticamente significativa en la SB infratentorial (92/104 vs. 54/56, p<0,05) y una tendencia a ser menor en las regiones supratentoriales (70/84 vs. 122/156; p=0,327), en particular en la región periventricular superior (25/28 vs. 40/52; p=0,134). Conclusiones. Los patrones de retención de 11C-PIB parecen ser diferentes en los pacientes con HPN comparados con sujetos normales. La retención de PIB en la SB de la HPN aparece menos intensa que en sujetos sanos y estos muestran un mayor grado de retención de PIB en las regiones corticales. Esto merece ser tomado en consideración (AU)

Objective. Cortical cerebral amyloid disease, a hallmark of Alzheimer's disease, has also been observed in idiopathic normal pressure hydrocephalus (iNPH). The aim of this study was to compare the 11C-PIB PET/CT retention pattern in iNPH patients and healthy subjects. Material and methods. A comparison was made of the 11C-PIB PET/CT retention pattern in 13 iNPH patients selected for surgical deviation, compared to a normal control population. Images were visually analyzed and scored for gray matter and white matter (WM) from 1 to 4 (slight to very high PIB retention). The scoring was analyzed in both groups separately for infra- and supra-tentorial regions. A comprehensive clinical report was presented in terms of positive, negative, or equivocal. Results. 11C-PIB PET/CT scan were reported as negative in 8, positive in 3, and equivocal in 2. Five of 13 patients showed at least one cortical area with PIB retention with an intensity higher than that observed in the control group. Overall, white matter (WM) PIB retention of iNPH scored lower than in the control group, showing a statistically significant difference in the infratentorial WM (92/104 vs 54/56; p<.05) and a tendency to be lower in the supratentorial regions (70/84 vs 122/156, p=.327), in particular in the upper periventricular region (25/28 vs 40/52; p=.134). Conclusions. The PIB retention pattern seems to be different in NPH, compared to normal subjects. PIB retention in WM of NPH appears less intense than in healthy subjects, and they show a higher degree of PIB retention in cortical regions. This deserves to be taken it into account (AU)

Redes neuronales de la expresión facial / The neural networks of facial expression

Introducción. La percepción de caras involucra una amplia red de conexiones entre regiones corticales y subcorticales que intercambian y sincronizan información a través de haces de sustancia blanca. Este preciso sistema de comunicación puede verse afectado tanto a través de las propias estructuras como por las vías que las conectan. Objetivos. Delimitar el sustrato neuronal que subyace a la percepción de la expresión facial y analizar los diferentes factores que participan modulando la integridad de esta red neuronal, con el fin de proponer mejoras en los programas de rehabilitación. Desarrollo. Cuando la compleja red de conexiones que participa en la percepción de la expresión facial se altera por traumatismos, patologías neurodegenerativas, trastornos del desarrollo, incluso por aislamiento social o contextos negativos, se deteriora también la capacidad para interactuar de manera adaptativa con el entorno. Conclusiones. La posibilidad de restaurar la integridad de la red neuronal encargada del procesamiento de la expresión facial pasa por tener en cuenta diferentes variables que en mayor o menor grado se han mostrado capaces de modificar la estructura o funcionalidad de las redes neuronales, como el entrenamiento aeróbico, la estimulación magnética transcraneal, la estimulación eléctrica transcraneal y el aprendizaje, sin bien estas variables estarían condicionadas por la edad, el tipo y evolución del trastorno o el contexto generador, lo que plantearía la necesidad de protocolos de rehabilitación ajustados y orientados a delimitar el sustrato neuronal del déficit (AU)

INTRODUCTION. Face perception involves a broad network of connections between cortical and subcortical regions for the exchange and synchronization of information using white matter fibers. This precise communication system can be affected by the structures and the pathways that connect them. AIMS. To establish the neural substrate underlying the perception of facial expression and to analyze the different factors involved in modulating the integrity of this neural network, with the aim being to introduce improvements into rehabilitation programs. DEVELOPMENT. When the complex neural network involved in the perception of facial expression is altered by trauma, neurodegenerative disorders, developmental disorders, social isolation or negative contexts, the adaptive capacity to interact with the environment also deteriorates. CONCLUSIONS. Maintaining the neural network integrity responsible for processing facial expression requires considering different variables. To a greater or lesser extent, these variables modify the structure or function of neural networks, such as aerobic training, transcranial magnetic stimulation, transcranial electrical stimulation, and learning. These variables are affected by age, and the type and course of the condition or generator context, and raise the need for rehabilitation protocols that are adapted and designed to delimit the deficient neuronal substrate (AU)

Alterations of gray and white matter morphology in obsessive compulsive disorder / Las alteraciones de morfología de la sustancia blanca y gris en el trastorno obsesivo compulsivo

BACKGROUND: While the ethio-pathogenesis of Obsessive-Compulsive disorder (OCD) remains unknown, there is increased evidence of widespread structural alterations in both white and gray matter in OCD patients that include, but are not restricted, to abnormalities in corticostriatal-thalamo-cortical (CSTC) regions. The objective of this study was to test the existence of structural alterations in both white and gray matter in a sample of OCD patients when compared with a group of non-clinical matched controls (NCC), using voxel-based morphometry (VBM). METHOD: Fifteen patients with OCD and 15 NCC underwent MRI structural scanning. RESULTS: Frontal (increased gray matter in the middle frontal gyrus) and subcortical regions (increased white matter in the pallidum) were found to be affected in patients. Additionally, temporalparietal regions were also found to be affected and highly correlated with OCD symptom severity (decrease of gray matter in the superior parietal lobe and white matter in the angular and superior temporal gyri). CONCLUSIONS: These alterations may be associated with prominent OCD symptoms, such as diffi culties with inhibitory control (pallidum, angular gyrus), executive functioning (middle frontal gyris), compulsive checking (superior temporal gyrus) and visual-spatial defi cits (superior parietal lobe)

ANTECEDENTES: mientras que la etiopatogenia del trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) sigue siendo desconocida, hay una mayor evidencia en las personas que sufren este trastorno de alteraciones estructurales que incluyen, pero no se limitan, a anormalidades en regiones cortico-estriado-tálamo-corticales (CSTC). El objetivo de este estudio fue comprobar la existencia de alteraciones estructurales tanto en la materia blanca como en la materia gris en una muestra de pacientes con TOC en comparación con un grupo de controles no clínicos (NCC), utilizándose para ello análisis morfométricos basados en «voxel» (VBM). MÉTODO: quince pacientes con TOC y quince NCC fueron estudiados mediante resonancia magnética estructural. RESULTADOS: se encontraron alteraciones en los pacientes en regiones frontales (aumento de la materia gris en la circunvolución frontal media) y subcorticales (aumento de la materia blanca en el pallidum). Además, también se encontraron afectadas regiones témporo-parietales con una alta correlación con la gravedad de los síntomas del TOC (disminución de la materia gris en el lóbulo parietal superior y de la materia blanca en las circunvoluciones temporales angular y superior). CONCLUSIONES: las alteraciones encontradas pueden estar asociados con síntomas predominantes en el TOC, como dificultades en el control inhibitorio (pallidum, giro angular), función ejecutiva (circunvolución frontal media), verificaciones compulsivas (circunvolución temporal superior) y déficit visual-espacial (lóbulo parietal superior)

Cambios estructurales y funcionales del hipocampo en pacientes con esclerosis múltiple y su relación con procesos de memoria / Structural and functional changes of the hippocampus in patients with multiple sclerosis and their relationship with memory processes

Introducción. Una de las alteraciones cognitivas más prevalentes en los pacientes con esclerosis múltiple son los problemas de codificación de la información (tanto verbal como visual), proceso relacionado con el hipocampo. Objetivo. Estudiar la relación entre los procesos de aprendizaje y retención de la información a largo plazo con el volumen hipocampal y la conectividad funcional (CF) en pacientes con esclerosis múltiple comparados con un grupo control. Sujetos y métodos. Ambos grupos fueron evaluados con la batería neuropsicológica breve, que incluye pruebas de memoria verbal y visual. Se realizó el estudio de volumetría de la sustancia gris mediante la técnica de morfometría basada en el vóxel y un estudio de CF de vóxel de semilla centrado en la zona de interés (hipocampo). Se realizaron análisis de asociación entre rendimiento en memoria y cambios volumétricos y de CF. Resultados. Los resultados mostraron atrofia en la sustancia gris en el hipocampo izquierdo y una menor CF entre el hipocampo izquierdo y el troncoencéfalo, el cerebelo, el giro fusiforme y el giro temporal superior en los pacientes respecto al grupo control. En el grupo de pacientes se observa una correlación positiva entre la sustancia gris en ambos hipocampos y el rendimiento en memoria verbal, así como una correlación positiva entre el rendimiento en memoria visual y la CF entre el hipocampo izquierdo y diversas regiones temporales. Conclusiones. Los resultados muestran una relación entre el rendimiento de memoria verbal y visual, y cambios estructurales y funcionales en el hipocampo en pacientes con esclerosis múltiple (AU)

Introduction. One of the most prevalent cognitive deficits in multiple sclerosis (MS) patients relates to (both verbal and visual) information encoding, a process related the hippocampus. Aim. To assess the relationship between information learning and long-term retention processes and hippocampal volume and functional connectivity (FC) in MS patients. Subjects and methods. MS patients and a control group of healthy volunteers were assessed using the brief neuropsychological battery, which includes tests of verbal and visual memory. Gray matter volume was assessed through the voxel based morphometry technique, and a study of seed-based FC focused on the region of interest (hippocampus) was also conducted. Results. Results revealed that, as compared to the control group, MS patients display gray matter atrophy at the left hippocampus gray matter and smaller FC between left hippocampus and brainstem, cerebellum, fusiform gyrus and superior temporal gyrus. Association analyses were performed between memory tests performance and both volumetric and FC changes. Results showed a positive correlation between gray matter hippocampal (bilateral) volume and verbal memory performance of the MS group. Further, in MS patients, a positive correlation between visual memory performance and FC between the left hippocampus and several temporal regions was also found. Conclusions. The results of the present study reveal a relationship between structural and functional changes in the hippocampus of MS patients and their performance on verbal and visual memory tests (AU)

Revisión de las novedades del congreso conjunto ECTRIMS-ACTRIMS 2014, presentadas en la VII Reunión Post-ECTRIMS (II) / Review of the novelties from the 2014 ECTRIMS-ACTRIMS Joint Congress, presented at the 7th Post-ECTRIMS Meeting (II)

Por séptimo año consecutivo se ha celebrado en Madrid (España) la Reunión Post-ECTRIMS. Reconocidos especialistas en esclerosis múltiple y líderes de opinión nacionales se han reunido un año más para exponer las novedades presentadas en el Congreso Mundial ECTRIMS-ACTRIMS 2014, y fruto de esa reunión se genera esta revisión que se publica en dos partes. En esta segunda parte se pone de manifiesto que los fenómenos inmunológicos cada vez están más presentes en la patogenia de la enfermedad, y que la interacción entre inflamación y neurodegeneración es más evidente. Fenómenos metabólicos, de disfunción mitocondrial y de estrés oxidativo también se implican en la degeneración axonal, y los modelos experimentales abren paso a nuevos enfoques terapéuticos con esperanza para las estrategias regenerativas. Aunque resulte ambicioso, los progenitores neurales inducibles se convierten en una prometedora alternativa a los tratamientos convencionales con células madre, y la identificación de nuevas variantes genéticas de susceptibilidad a la esclerosis múltiple abre camino al descubrimiento de nuevos fármacos. Replantear el valor de antiguos fármacos y procedimientos sería otra alternativa de desarrollo terapéutico (AU)

For the seventh year in a row the Post-ECTRIMS Meeting has been held in Madrid (Spain). Renowned specialists in multiple sclerosis and national leaders in this area have gathered once again to discuss the novelties presented at the 2014 ECTRIM-ACTRIMS World Congress. That meeting gave rise to this review, which is published in two parts. This second part shows that immunological phenomena are increasingly more present in the pathogenesis of the disease, and that the interaction between inflammation and neurodegeneration is becoming more apparent. Metabolic, mitochondrial dysfunction and oxidative stress phenomena are also involved in axonal degeneration and the experimental models open up the way to promising new therapeutic approaches for regenerative strategies. Although ambitious, inducible neural progenitor cells have become a promising alternative to the conventional treatments with stem cells, and the identification of new genetic variants of susceptibility to multiple sclerosis opens up the way to the discovery of new drugs. Reconsidering the value of old drugs and procedures would be another alternative therapeutic development (AU)