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Brain connectivity in emotional regulation: the emotional solving problems/Conectividad cerebral en la regulacion emocional: la solucion de problemas emocionales.

La regulacion emocional implica un conjunto de mecanismos de control de las emociones para adaptarse al contexto. La Solucion de Problemas Emocionales (SPE) es uno de los principales mecanismos que utiliza la terapia cognitivo-conductual (Beck, Rush, Shaw, & Emery, 1983; Disner, Beevers, Haigh, & Beck, 2011; Grant & Beck, 2009). Supone la activacion de un modelo mental situacional en el cual las emociones participan de un espacio de problemas. Este espacio tiene la estructura clasica del modelo de 'Solving Problems' de Newell & Simon (1972). La estructura de la SPE tiene los siguientes elementos: genera una meta, se modela el ambiente como una miscelanea de determinantes (conjunto de variables de varios niveles de analisis) (Tversky & Kahneman, 1981), tiene movimientos posibles y restricciones a estos movimientos. En este espacio de SPE las emociones forman parte sustantiva, la persona busca alcanzar la meta. Lograrlo significa el pasaje de un estado A (peor) a un estado final B (mejor) (Rorty, 2013). Se considero que este mecanismo de regulacion emocional es una solucion estrategica de fuerte compromiso ejecutivo, involucra un habil uso del reconocimiento de las interferencias emocionales, comprende reconocer las propias emociones, las de otros y el mantenimiento de una meta. Por lo tanto, resulta logico que demande la activacion del funcionamiento ejecutivo (Aldao, Nolen-Hoeksema, & Schweizer, 2010) mientras logra su objetivo direccionando la informacion emocional, en numerosas ocasiones reconduciendola a valencias afectivas y activaciones neutras.

Sin embargo, los mecanismos de regulacion emocional mas estudiados son la revaluacion (Mauss, Cook, Cheng, & Gross, 2007; Ochsner, Bunge, Gross, & Gabrieli, 2002; Ochsner & Gross, 2005) y la supresion (Goldin, McRae, Ramel, & Gross, 2008; Soto, Perez, Kim, Lee, & Minnick, 2011). La revaluacion implica la participacion semantica en el control de las emociones. Representa la reestructuracion del significado de una situacion, a traves de una actividad que resulta exigente para el sistema cerebro-mental (Goldin et al., 2008; Kalisch, 2009; Kumaran, Summerfield, Hassabis, & Maguire, 2009). En cambio, la supresion esta vinculada al control inhibitorio de la conducta, implica evitar toda demostracion de afectividad aunque se esten produciendo movilizaciones internas vegetativas e ideaciones. Ambos mecanismos involucran funciones ejecutivas, pero la revaluacion requiere un esfuerzo mayor porque demanda formar conceptos nuevos mientras se mantiene activa la representacion de la situacion emocional en la memoria de trabajo (Kumaran et al., 2009). La supresion puede resultar adaptativa ya que se debe considerar la gran cantidad de contextos actuales donde la persona tiene que evitar la manifestacion de sus emociones, en especial en entornos laborales que implican subordinacion (Hackman & Farah, 2009). Sin embargo, hay numerosas evidencias de que su uso habitual conlleva consecuencias nocivas para la salud mental y esta asociado a la presencia de hipertension arterial, alteraciones cardiacas y enfermedades psicosomaticas (Aldao et al., 2010).

Teniendo en cuenta estos antecedentes, este estudio se propone conocer la relacion entre la SPE (Marino, Luna, Leyva, & Acosta, 2015) y las redes neuronales cerebrales que la sostienen. La investigacion neurocientifica en SPE es escasa, siendo mas abundante en estudios de implementacion y efectividad en el ambito puramente clinico (Villemarette-Pittman, Stanford, & Greve, 2003). No ocurre lo mismo con la revaluacion y la supresion, ya que existe abundante informacion sobre la conectividad cerebral de estos mecanismos. En un trabajo de conectividad funcional la revaluacion evidencio una conectividad de larga escala, con activacion de una red funcional que conecto los cuatro lobulos cerebrales en diferentes secuencias temporales (Kumaran et al., 2009). Se destaco la relacion por etapas de procesos entre el lobulo temporal, porciones occipito-parietales, el giro prefrontal izquierdo, la corteza dorsolateral prefrontal, el cingulo anterior, el cerebelo y la corteza orbito prefrontal. El experimento consistio en cambiar el significado afectivo de imagenes estandarizadas negativas a positivas mientras la persona observaba recostada en el resonador magnetico, mientras que para su analisis se utilizo el modelo dinamico causal. En cambio la supresion evidencio un menor cambio hemodinamico, con conexion entre la porcion amigdalina basolateral, la corteza insular y porciones especificas de la corteza orbito frontal (Scott, Leff, & Wise, 2003).

Como la SPE recoge la definicion clasica de Newell & Simon (1972) de espacio y solucion de problemas, luego de hallar solo escalas de medicion autoinformadas se creo a partir de la tarea de Control Ejecutivo Semantico clasica (CES clasica) la tarea CES de SPE (CES-E) (Marino et al., 2015). Esta ultima logro una medicion conductual validada de SPE, mientras que anteriormente se contaba solo con escalas de auto informes y estas suelen tener fuertes sesgos subjetivos que demandan el cruzamiento de datos con tareas conductuales. Por el contrario, la revaluacion y la supresion ya contaban con medidas conductuales fuertemente asentadas, en general basadas en la presentacion de imagenes o sonidos estandarizados por sus dimensiones afectivas.

En la tarea CES-E se utilizaron estimulos semanticos por dos motivos: el mecanismo de regulacion de revaluacion tambien implica manipulacion semantica (Kanske, Heissler, Schonfelder, Bongers, & Wessa, 2011), y tanto la SPE como la revaluacion se consideran los mecanismos de regulacion emocional mas saludables y de uso frecuente en la terapia cognitivo-conductual de la depresion y la ansiedad (Beck et al., 1983). Existen evidencias de que mientas mayor participacion tengan los procesos semanticos en el control de emociones, mas eficaces seran (Barrett, Lindquist, & Gendron, 2007). Incluso en la investigacion de Villemarette-Pittman et al. (2003) se hallaron fuertes evidencias de que mientras mas tenga desarrollada una persona el uso del lenguaje junto con la manipulacion ejecutiva del mismo, menor sera su nivel de impulsividad-agresion. Otro motivo de utilizar estimulos semanticos para disenar la tarea conductual CES-E fue que en la actualidad hay una gran cantidad de intercambio de mensajes sin interfaz visual entre personas (correo electronico, redes sociales) en los que se procesan palabras y sin embargo el sistema cerebro-mental corporizado atribuye emociones sin la interfaz corporal 'de cuerpo presente' (Hardill & Mills, 2013) que la evolucion diseno como principal estrategia para reconocer las emociones de otra persona y por supuesto animales (Niedenthal, Barsalou, Winkielman, Krauth-Gruber, & Ric, 2005).

No obstante, tambien se considero que la tarea estaba asociada a la supresion por su compromiso con el control inhibitorio (Ochsner et al., 2002) que ya fue postulado en la creacion de la tarea CES clasica (Badre & Wagner, 2007; Whitney, Kirk, O'Sullivan, Lambon Ralph, & Jefferies, 2011). Estas relaciones con revaluacion y supresion entre las tareas que las miden no desacreditan que la SPE se considere un mecanismo de regulacion emocional independiente, aunque comparta rasgos de aquellos.

El criterio para diseccionar los tractos de sustancia blanca para conocer la red neuronal asociada a la SPE consistio en la inclusion de las fibras involucradas en el reconocimiento de palabras, el post-procesamiento semantico, la deteccion de conflictos, el control atencional, las respuestas a valencias emocionales, su etiquetamiento lexico y el control inhibitorio (Barrett et al., 2007; Catani & Thiebaut de Schotten, 2008; Thiebaut de Schotten et al., 2011). Luego se mencionaran concretamente cuales fueron estos tractos y los metodos utilizados para su diseccion virtual, lograda con base en imagenes obtenidas mediante resonancia magnetica por secuencias de ponderacion de difusion (Leemans, Jeurissen, Sijbers, & Jones, 2009).

Tambien el conocimiento de la conectividad cerebral de la revaluacion y la supresion sirvio para sugerir que tractos estarian implicados en la SPE en espacios semanticos. De forma principal, se buscaron los relacionados con la red de Control Ejecutivo Semantico (red CES) (Whitney et al., 2011). La red CES asocia porciones de la corteza temporal, prefrontal inferior y el polo frontal (funcion de abstraccion de informacion y conceptualizacion) y se encuentra solidamente asentada en la literatura (Jefferies, Patterson, & Ralph, 2008; Noonan, Jefferies, Visser, & Ralph, 2013).

Hay numerosas evidencias de que el cingulo y la corteza de sustancia gris adyacente participan de forma activa en la supresion de conductas, la deteccion de conflictos y el envio de senales de alarma que indican una diferencia entre lo observado y lo esperado (Botvinick, Cohen, & Carter, 2004; Botvinick, 2008). El Fasciculo Fronto-Occipital Inferior esta relacionado con la lectura, tambien con las redes de atencion (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008; Funes & Lupianez, 2003). El Fasciculo Arqueado es el tracto 'clasico' de la red del uso del lenguaje. En el modelo clasico de Geschwind, el Arqueado directo se consideraba el tracto que unia las areas de comprension con las areas motoras del lenguaje (Martino et al., 2013). El Fasciculo Longitudinal Superior resulta clave para la generacion de estrategias perceptuales (Bernal & Altman, 2010). La porcion derecha de este tracto fue relacionada en investigaciones anteriores a la red atencional de control cognitivo (Thiebaut de Schotten et al., 2011). Se midio tambien la conectividad del Fasciculo Uncinado, porque conecta la corteza prefrontal con el polo temporal y con la region limbica, en especial con el grupo de neuronas de la amigdala (Eluvathingal et al., 2006; Harvey, Wei, Ellmore, Hamilton, & Schnur, 2013; Kiuchi et al., 2009). Este fasciculo se dividio en su parte dorsal y en su porcion ventral, ya que se considero que la primera tenia funciones vinculadas a la semantica de las emociones (Barrett et al., 2007) y la segunda al impacto emocional del procesamiento de palabras negativas (de Zubicaray, Rose, & McMahon, 2011). Se demostro que las personas con escasa conectividad en el Fasciculo Uncinado tienen un pobre comportamiento simbolico, alta impulsividad, desregulacion emocional y agresividad (Eluvathingal et al., 2006). Esto incidiria en una baja capacidad de SPE, ya que en ese estudio la conectividad cerebral del Fasciculo Uncinado fue relacionada con la deprivacion temprana de afectos (se trabajo con huerfanos de la guerra de los Balcanes).

Finalmente, el objetivo fue conocer las caracteristicas de la red neuronal que sostiene un mecanismo de Regulacion Emocional tan importante como la SPE. Se busco conocer que tractos estaban asociados de forma coherente con la hipotesis de que la SPE implicaria una red de conectividad cerebral relacionada con los restantes mecanismos de regulacion emocional, pero tambien con sus especificidades. Cumplir con este objetivo seria un paso para integrar la SPE a los estudios de neurociencias afectivas de los que ya gozan los otros mecanismos de regulacion emocional. Por su importancia, se cree que la SPE deberia ser integrada nuevamente en la investigacion en neurociencias afectivas con las tecnologias actuales disponibles. Se percibio en la revision bibliografica escasez de material de SPE en esta disciplina. En el procedimiento se detallara como la hipotesis se puso a prueba cuando los participantes realizaron la tarea CES-E que cumplia los criterios de la concepcion clasica de resolucion de problemas de Newell & Simon (1972), pero con un caracter semantico, ejecutivo y un fuerte componente emocional idoneo para investigar la red neuronal que sustenta la SPE (Aldao et al., 2010).

METODO

Participantes. Participaron 32 mujeres estudiantes y egresadas de la Universidad Nacional de Cordoba, Argentina, con edad entre 18 y 36 anos (M = 24,34; DS = 5,24), de manera voluntaria. Se realizo una entrevista clinica y evaluacion cognitiva previa para detectar antecedentes de patologias psiquiatricas o clinicas, siendo excluyente para la participacion en el estudio no contar con diagnosticos psicopatologicos estandarizados (p.e. DSM IV). La evaluacion cognitiva implico la tarea Stroop version Trenerry, el Trail Making Test partes A y B y la bateria de Fluidez Verbal Completa (Marino & Alderete, 2009). Esta bateria dispone de valores normativos adaptados a la ciudad de Cordoba; las personas que presentarian valores z = -1,63 teniendo en cuenta los valores de referencia serian descartadas. Ninguno de los participantes obtuvo esos valores. Una psicologa clinica aplico el cuestionario de deteccion de sintomas psiquiatricos basado en el DSM IV y el inventario de depresion de Beck. En caso de que alguna de las participantes hubiera quedado clasificada dentro de uno de los cuadros psiquiatricos o con valores compatibles con depresion seria excluida del estudio. Ninguna de las participantes tuvo que serlo. Las imagenes T1 fueron observadas por el medico neurologo a cargo del Servicio de Neurocirugia de la Fundacion Oulton y Profesor Titular de la catedra de Diagnostico por Imagenes de la Universidad Nacional de Cordoba, co-autor de este trabajo (GFT), para descartar posibles patologias. Hubiera sido idoneo obtener imagenes T2 para esto, pero no se realizo. El estudio fue aprobado por el comite de etica del Centro Privado de Tomografia Computada Cordoba S.A.--Fundacion Oulton, y cada participante dio su consentimiento informado por escrito.

Procedimiento. Cada participante fue evaluada individualmente y en una sola sesion. Las evaluaciones conductuales fueron realizadas en las salas de evaluacion conductual del Centro Privado de Tomografia Computada Cordoba S.A.--Fundacion Oulton. Luego de firmar el consentimiento informado, realizar la entrevista clinica y la evaluacion cognitiva, se explico a cada participante las condiciones para la adquisicion de imagenes dentro del resonador magnetico y los recaudos necesarios a tener en cuenta. Cuando los participantes ingresaron al resonador tuvieron cinco minutos de relajacion y adaptacion, mientras mantenian contacto auditivo permanente con el equipo tecnico evaluador. Luego se iniciaron las secuencias de adquisicion de imagenes T1, con una duracion de 7 minutos. Posteriormente se adquirieron las imagenes con ponderacion de difusion, con una duracion de 15 minutos. Una vez finalizada esta etapa a cada participante se le administro la tarea CES-E, junto a una bateria de pruebas neuropsicologicas de lenguaje, atencion, regulacion emocional y funciones ejecutivas, que seran reportadas en otros estudios. El procedimiento general tuvo una duracion de 100 minutos por participante.

Adquisicion de imagenes.

Las imagenes fueron obtenidas mediante un scanner Philips Achieva (1.5 T) perteneciente al Centro Privado de Tomografia Computada Cordoba S.A.--Fundacion Oulton. Para las imagenes estructurales sin peso de difusion se utilizo una matriz de reconstruccion de 232 x 232, con una secuencia T1 volumetrica con los siguientes parametros: amplitud por 'slice' 1 mm, gap 0 mm; TR/TE 500/50, tamano de voxels [1 1 1]. El campo de vision tuvo los siguientes parametros: FOV RL (mm) 257 FOV AP (mm) 256 FOV FH (mm) 176. En las imagenes con ponderacion de difusion se utilizo una matriz de reconstruccion de 112 x 132, con secuencias echoplanares 'single-shot' con los siguientes parametros: amplitud por 'slice' 1.5 mm, gap 0 mm; TR/TE 21386/76, tamano de voxels: [2 2 2]; cantidad de direcciones de difusion = 64; valor [beta] en unidades s/[mm.sup.2] = 1000. El campo de vision tuvo los siguientes parametros: FOV RL (mm) 192 FOV AP (mm) 226 FOV FH (mm) 105.

El post-procesamiento de las imagenes fue realizado offline utilizando Matlab 7.10.0 y ExploreDTI v4.8.3 (Leemans et al., 2009). Las imagenes adquiridas de secuencia T1 y con ponderacion de difusion fueron convertidas a formato 'Nifti', luego se genero la reconstruccion de todas las imagenes en la [beta]-matriz. Se adquirio una sola imagen [beta]0 y 64 imagenes con ponderacion de difusion. El post procesamiento de las imagenes implico el uso de una mascara que excluyo los voxels que quedaban fuera de la imagen de referencia ([beta]0). Luego se hizo el Tensor de Difusion mediante la conjuncion de los [beta]-vectores y los [beta]-valores hallados. La [beta]-matriz permitio convertir las imagenes tridimensionales Nifti a formato matricial de cuatro dimensiones en lenguaje MATLAB. La conversion de las imagenes Nifti a algebra matricial con el que opera MATLAB se realizo con una afinacion no lineal por cada participante a la imagen T1 de cada uno. Despues de esta conversion se utilizo un metodo de correccion no lineal aplicando el algoritmo de alta robustez y control RESTORE (Reijmer et al., 2012) que controlo los movimientos y la presencia de corrientes 'Eddy'. Sobre la matriz reconstruida se genero una tractografia de cerebro entero, excluyendo fibras de longitud menor a 10 mm y mayores a 500 mm; se establecio un rango de Anisotropia Fraccional (AF) entre 0.2 y 1 que establecio que correspondian a la sustancia blanca. Se utilizo un metodo de interpolacion no lineal debido a su mayor adecuacion en tanto modelo de capacidad predictiva sobre las variables que rellenan los valores de voxeles por metodos de regresion. Se chequearon las imagenes 'outliers' mediante la herramienta 'check data quality', que comprende la media y los intervalos de confianza de cada una de las 65 imagenes y la matriz de covarianza entre cada una respecto a una adquisicion especifica (por ejemplo, la numero 32).

Calculo de los Tensores de Difusion.

Las imagenes con ponderacion de difusion se adquieren a partir de la captacion de las senales magneticas que emiten los movimientos brownianos de las moleculas de agua dentro de la sustancia blanca. Para el calculo de la difusion especifica de las moleculas de agua dentro de los tractos de interes se aplico la logica de tensores matriciales, por lo que se obtuvieron medidas de AF (Lochner et al., 2012). El calculo de los Tensores de Difusion (TD) fue utilizado para conocer el nivel de prediccion que los tractos de sustancia blanca siguiendo la estandarizacion de Catani & Thiebaut de Schotten (2008) tienen sobre el rendimiento en la tarea CES-E. Mientras mas anisotropicos resultan los valores del tensor para cada tracto, mayor se considera la integridad y la conductividad nerviosa de las fibras (Bosch et al., 2012), aunque esto tiene sus reservas y situaciones especificas donde no es asi (Reijmer et al., 2012). La AF significa la falta de isotropia (iso = igual, tropos = movimiento) en los desplazamientos del agua mediante el trazado de tres vectores ortogonales ([[??].sub.1], [[??].sub.2] y [[??].sub.3]) que permiten graficar los movimientos del agua en forma elipsoide (Jones & Leemans, 2011). La AF aumenta cuando el vector que corre en direccion similar a la fibra-objetivo ([[??].sub.1]) tiene primacia sobre los otros dos vectores. Existen diferentes formas de calcular la AF pero los principios no varian: se trata de la primacia fraccional de [[??].sub.1] sobre [[??].sub.2] y [[??].sub.3] (Kiuchi et al., 2009; Leemans et al., 2009; Soares, Marques, Alves, & Sousa, 2013). Para la deteccion de los desplazamientos de las moleculas de agua en la sustancia blanca se utilizan secuencias especificas de resonancia magnetica. Estas se caracterizan por la emision de pulsos de radiofrecuencia con tiempos de repeticion prolongados sobre la antena receptora. Existen evidencias de que a mayor AF se corresponde una mayor conectividad funcional con un mejor desempeno conductual durante procesos cognitivos (de Zubicaray et al., 2011). Las situaciones de excepcion corresponden en especial a voxeles donde se cruzan fibras, para lo cual resulta muy util el uso de deconvoluciones esfericas. Sin embargo, este algoritmo suponia un [beta]-valor mayor del factible para el estado en ese momento del equipo resonador utilizado.

Analisis por Regiones de Interes (RDI).

Luego de generar la tractografia de cerebro entero, se realizo un analisis por Regiones de Interes (RDI) con el objetivo de aislar grupos de fibras especificos (fasciculos). Se utilizaron RDI con conectores logicos booleanos (Leemans et al., 2009): los operadores fueron AND para incluir fibras en el analisis, NOT para excluir y SEED para insertar valores booleanos OR. Cada analisis de RDI se realizo en cada uno de los dos hemisferios cerebrales sobre la tractografia de cada participante. Para ubicar las RDI sobre la matriz reconstruida, se utilizo como referencia el atlas de Catani & Thiebaut de Schotten (2008), que especifica las coordenadas del Instituto Nacional de Montreal (MNI) para el Fasciculo Uncinado (FU), el Fasciculo Fronto Occipital Inferior (FFOI), y el Fasciculo Cingulado (FC). Como el FU conecta regiones de la corteza prefrontal ventral y orbital con zonas mediales del sistema limbico y regiones anteriores del lobulo temporal se utilizaron dos RDI AND coronales para su diseccion: una en la zona orbito-frontal y una en la zona temporal anterior. Posteriormente el FU fue dividido en sus porciones dorsal y ventral (Von Der Heide, Skipper, Klobusicky, & Olson, 2013), mediante la herramienta 'splitter tool' de ExploreDTI, colocando una RDI SEED axial para su division. El FFOI conecta la corteza orbito-frontal con zonas posteriores occipitales, entonces para su diseccion se utilizaron dos RDI AND coronales: una en la zona orbito-frontal y otra en la zona occipital posterior. El FC se ubica encima de la corteza cingulada y conecta regiones orbito-frontales, frontales mediales, parietales posteriores y occipitales, y luego desciende hacia el lobulo temporal. Para su diseccion se utilizaron dos RDI AND coronales, una en la zona prefrontal medial y otra en la zona parietal anterior. Fue dividido en sus porciones anterior, media y posterior, mediante las herramientas 'splitter tool' (porcion anterior y posterior) y 'segment only' (porcion media) de ExploreDTI (Gong et al., 2005; Kiuchi et al., 2009).

El Fasciculo Arqueado (FA) fue diseccionado teniendo en cuenta especificamente la conexion entre la corteza prefrontal posterior y las regiones temporales posteriores segun Martino et al. (2013), y considerado Arqueado horizontal y vertical por Makris et al. (2005). Se utilizaron dos RDI AND para su diseccion: una coronal en la region prefrontal posterior, y una sagital en la region temporal medial. El Fasciculo Longitudinal Superior (FLS) fue considerado segun el conjunto de fibras propuesto como segmento anterior del FLS por Martino et al. (2013), que comprenderia las porciones FLS II y FLS III de la division propuesta por Thiebaut de Schotten et al. (2011). Se utilizaron dos RDI AND sagitales para su diseccion; uno en la region prefrontal posterior y otro en la region parietal posterior. En este estudio no se realizo la division en las porciones I, II, y III, debido a que solo es posible obtener esta division mediante la mencionada reconstruccion con deconvoluciones esfericas, y para ello es necesario utilizar un campo magnetico con un valor [beta] en unidades s/[mm.sup.2] superior al de este estudio (por ejemplo 2000 s/[mm.sup.2]) (Thiebaut de Schotten et al., 2011), o bien mejorar la relacion 'signal to noise'. De cada fasciculo, se extrajo el valor de la AF con su respectiva DS. La Figura 1 muestra los fasciculos de interes utilizados en este estudio.

Instrumentos

Tarea de Control Ejecutivo Semantico-Emocional (CES-E): antecedentes

El diseno de la tarea CES-E (Marino et al., 2015) se baso en el formato de la tarea CES- clasica de Badre, Poldrack, Pare-Blagoev, Insler, & Wagner (2005), manipulando la Distancia Semantica entre la palabra clave y la palabra correcta (target) cercana o lejana. Los valores dimensionales afectivos de las palabras (palabra clave, palabra correcta y opciones incorrectas de cada ensayo) se obtuvieron de las bases de Redondo, Fraga, Padron, & Comesana (2007) y Perez, Acosta, Megias, & Lupianez (2010).

Para el establecimiento de las distancias semanticas, se utilizaron indices de diccionarios semanticos realizados mediante el metodo de evocacion libre (Fernandez, Diez, & Alonso, 2010; Luna, Marino, Silva, & Acosta, 2016). Se clasificaron las distancias semanticas entre palabra clave -palabra correcta segun la frecuencia relativa de evocaciones del palabra correcta ante la presentacion de la palabra clave. Se consideraron distancias cercanas aquellas con una frecuencia relativa entre .15 y .50, y distancias lejanas aquellas con una frecuencia relativa entre .02 y .05. Considerando que habia datos faltantes, ya que algunas palabras seleccionadas de las bases de Redondo et al. (2007) y Perez et al. (2010) no se encontraban en los diccionarios consultados, se utilizo un metodo de 'induccion de distancias semanticas' mediante el cual se pregunto a jueces expertos sobre la distancia de ciertas palabras ante una palabra clave, en una escala 'Lickert' de 1 a 9. Se propusieron items (palabra clave, palabra correcta y opciones incorrectas) utilizando las palabras seleccionadas de las bases de Redondo et al. (2007) y Perez et al. (2010). Luego, a cada palabra clave se le agrego una opcion de respuesta extrema superior (considerada como Distancia Semantica muy cercana) y una opcion extrema inferior (considerada como Distancia Semantica muy lejana) con el objetivo de establecer un rango para la evaluacion de la distancias semanticas. Cada palabra clave con sus 5 opciones de respuesta se le presento a 40 sujetos considerados jueces expertos (32 items a cada sujeto; 20 personas con estudios de ciencias humanas y 20 personas con estudios de ciencias 'duras'). Con los valores obtenidos se realizo un ANOVA de medidas repetidas con comparacion de medias por cada item. Se utilizo la media establecida para el palabra correcta y cada distractor, y la diferencia entre la palabra correcta y las opciones incorrectas y entre las opciones incorrectas entre si (teniendo en cuenta el nivel de significacion: [less than or equal to] .01; [less than or equal to] .05; o > .05). Segun la comparacion de medias entre el palabra correcta y las opciones incorrectas, los items se clasificaron en distancias semanticas cercanas o lejanas, y segun la comparacion de medias entre las opciones incorrectas, se establecio que opcion incorrecta estuvo mas cercana a la palabra clave (quedando clasificadas como opcion incorrecta 1 y opcion incorrecta 2).

[FIGURE 1 OMITTED]

Tarea CES-E: diseno final

Para la construccion de los ensayos que tenian palabras estimulo con valencia positiva o negativa, se utilizo un diseno 'cross tasking' de 8 condiciones teniendo en cuenta tres factores, con dos niveles en cada factor (2x2x2): Distancia Semantica entre palabra clave y palabra correcta (cercana o lejana), congruencia afectiva (segun la valencia) entre la palabra clave y la palabra correcta (congruente o incongruente), y congruencia afectiva (segun la valencia) entre la palabra correcta y las opciones incorrectas (congruente o incongruente). Se disenaron 16 items para cada una de las 8 condiciones del diseno, resultando en un total de 128 ensayos. En cada una de las 8 condiciones, los 16 items se dividieron en 8 items con palabra clave positiva y 8 items con palabra clave negativa, para equilibrar las presentaciones. Se agregaron 64 ensayos con interferencia emocional neutra (palabra clave, palabra correcta y opciones incorrectas con valencia neutra), los cuales fueron disenados segun la Distancia Semantica entre palabra clave-palabra correcta: 32 presentaron Distancia Semantica cercana entre palabra clave y palabra correcta, y 32 Distancia Semantica lejana entre palabra clave y palabra correcta.

El diseno global de la Tarea CES-E considerando los ensayos con valencia afectiva positiva, negativa, y neutra, tuvo 192 ensayos que para su posterior analisis se categorizaron en dos factores generales, con tres niveles en el primero y dos en el segundo (3x2, seis condiciones de ensayos del diseno global): congruencia afectiva entre palabra clave y palabra correcta (congruente, incongruente o neutra) y Distancia Semantica entre palabra clave y palabra correcta (cercana o lejana). Cada una de las seis condiciones fue compuesta por 32 ensayos.

Indices de la Tarea CES-E

Adicionalmente, para medir con mayor precision las respuestas y su significado se construyeron indices de rendimiento (ver Tabla 1) que evaluaron medidas mas sutiles en los distintos tipos de ensayos.

Analisis de datos

Se calcularon los coeficientes de correlacion de Pearson de cada medida de rendimiento con la AF de los tractos que fueron diseccionados. La eleccion de presentar coeficientes de correlacion se justifica porque se busca conocer la asociacion entre las medidas de la tarea CES-E y la conectividad de los tractos. Entre estos existe una alta colinealidad (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008; Jeurissen, Leemans, Jones, Tournier, & Sijbers, 2011), en ese caso un modelo de regresion eliminaria del modelo fibras de elevada asociacion entre si, lo que no tendria ningun valor teorico (Penke & Deary, 2010). Si se eliminarian los tractos altamente correlacionados, como los bihemisfericos, se crearia un artificio, un tracto apareceria como no relacionado con la tarea, sin embargo eso no seria correcto. En cambio la presentacion de correlaciones evita la jerarquizacion de las asociaciones que tienen los metodos de eliminacion jerarquica sustentados por el indice de cambio de R2. Existen antecedentes de presentacion de coeficientes de correlacion de Pearson (fuerza y significacion de la relacion) en estudios de este tipo. Por ejemplo, de Zubicaray et al. (2011) realizaron una investigacion sobre la conectividad cerebral de las fibras del sistema nervioso central y publicaron su correlacion con tareas variadas de memoria semantica.

La diseccion de tractos y los consecuentes valores de AF fueron obtenidos mediante el metodo de segmentacion por expertos, entre los que se obtuvo una correlacion (tres jueces) superior a r = .900, p < .001, considerado altamente satisfactorio. Se calcularon las medias (porcentaje de respuestas correctas) de rendimiento global y las condiciones del diseno general de la tarea CES-E.

RESULTADOS

Analisis descriptivo y de varianza en CES-E

Para analizar el rendimiento conductual en la tarea CES-E, la medida de interes fue la exactitud de la respuesta, debido a que los tiempos de reaccion tenian valores considerados muy elevados con una varianza demasiado elevada, los tiempos de reaccion con palabras reflejan un tipo de procesamiento cognitivo- semantico que no podia ser considerada una medida fiable (M = 2745 ms, ds = 906). La comparacion de la potencia de la media con la exactitud de la respuesta (M = .915, ds = .035) revela claramente lo antedicho.

Se realizo un analisis de varianza de medidas repetidas (intrasujetos) ingresando dos factores de la tarea CES-E (2x3): El primer factor fue la Distancia Semantica (DS), con dos niveles (cercana o lejana), y el segundo factor fue la Afectividad, con tres niveles (congruente, incongruente, neutral). Se encontro un efecto principal de ambos factores, tanto de la DS [F (1, 31) = 59,546 p < .001 [eta.sup.2] = .658], como Afectividad [F (2, 30) = 34,852 p < .001 [eta.sup.2] = .529]. Ademas, se observo una interaccion de interes entre la DS y la Afectividad [F(1, 31) = 14,733 p = .001 [eta.sup.2] = .322]. Las medias descriptivas de las seis condiciones generadas por los niveles de cada factor se observan en la Figura 2. Los descriptivos indicaron que la interaccion se produjo porque a la condicion de congruencia afectiva no le afecto la DS, mientras que las otras dos condiciones se vieron afectadas de forma potente por la DS, decreciendo la eficacia con la DS lejana, en la misma proporcion.

Indices especificos del rendimiento en la tarea CES-E

La Tabla 2 muestra los estadisticos descriptivos de los indices propuestos para el analisis conductual del rendimiento en la tarea CES-E y que mide cada uno de estos indices.

Conectividad cerebral mediante Anisotropia Fraccional de fasciculos de sustancia blanca

La media y desviacion estandar de la AF de cada fasciculo de interes se presenta en la Tabla 3.

[FIGURE 2 OMITTED]

Relacion entre conectividad cerebral y rendimiento en CES-E

Se obtuvieron correlaciones de interes entre las condiciones del diseno global de la tarea CES-E y la AF de los fasciculos diseccionados en este estudio. El FFOI izquierdo tuvo un rol preponderante en los analisis realizados, y su AF se relaciono de modo significativo con cuatro condiciones de la tarea CES-E. En dos condiciones se relaciono de forma positiva: Distancia cercana--Afectividad incongruente (r = .289, p < .05), y Distancia cercana--Afectividad neutra (r = .301, p < .05). En las restantes dos condiciones se observaron relaciones de tipo negativas: Distancia lejana --Afectividad incongruente (r = -.321, p < .05) y Distancia lejana--Afectividad neutra (r = -.300, p < .05).

La condicion Distancia lejana--Afectividad congruente correlaciono de forma negativa con el FLS izquierdo (r = -.336, p < .05) y el FLS derecho (r = -.311, p < .05). En la condicion Distancia cercana--Afectividad congruente se observaron tres relaciones de tipo negativas: con el FU dorsal izquierdo (r = -.336, p < .05), el FC posterior derecho (r = -.318, p < .05), y el FC medio derecho (r = -.298, p < .05).

En cuanto a los indices de rendimiento de la tarea CES-E y la AF de los tractos de interes, el indice IPI se relaciono con la AF del FFOI izquierdo (r = .405, p < .01) y la AF del FA izquierdo (r = .399, p. < 01). El IPD se relaciono con la AF del FA derecho (r = .341, p < .05), y con el FC derecho en su porcion media (r = .366, p < .05), y posterior (r = .322, p < .05). El indice IPPI obtuvo una correlacion positiva con la AF del FA izquierdo (r = .367, p < .05), mientras que el indice IGRPe se relaciono de manera negativa con el FFOI izquierdo (r = -.401, p < .01) y con el FA derecho (r = .409, p < .01). Por ultimo, el indice CES' se relaciono de manera positiva con el FFOI izquierdo (r = .416, p < .01) y con el FA derecho (r = .365, p < .05). No se obtuvieron correlaciones que superen el umbral de significacion con el rendimiento global de la tarea CES-E ni con los otros indices de rendimiento construidos para el analisis conductual.

DISCUSION

En este trabajo se estudio la red neuronal asociada a la SPE mediante imagenes con ponderacion de difusion y posterior calculo de los tensores de difusion. Se aplicaron 64 direcciones de gradiente, lo que resulto significativo, ya que la mayor cantidad de direcciones permite mayor sensibilidad ante la difusion target. La SPE se midio con la tarea CES-E con estimulos de alta carga afectiva (positiva y negativa) y neutrales, para poder comparar la solucion ante problemas semanticos que presento el impacto afectivo de las congruencias e incongruencias emocionales (Marino et al., 2015).

La red neuronal se estudio mediante la AF de cinco fasciculos de sustancia blanca de interes, que fueron diseccionados virtualmente off line tanto en el hemisferio derecho como en el hemisferio izquierdo, algunos de ellos divididos en porciones por razones funcionales conceptuales. Los resultados obtenidos permiten proponer en primera instancia una red neurocognitiva de SPE formada principalmente por conexiones orbito-frontales, prefrontales posteriores, temporales y occipitales, lateralizada al hemisferio izquierdo, en la que participarian principalmente el FFOI y el FA.

El dato mas potente de relacion entre la AF de los tractos de sustancia blanca y las medidas obtenidas del analisis conductual de la tarea CES-E fue la correlacion positiva significativa entre el indice IPI con el FFOI izquierdo y el FA izquierdo. Estos tractos tienen estrecha relacion con el uso ejecutivo del lenguaje. Esto fue relevante, porque coincide con las redes neuronales propuestas para el mecanismo de revaluacion. Este ultimo es un mecanismo cognitivo-semantico de regulacion emocional, se considera el mas exigente y saludable de los mecanismos estudiados (Buhle et al., 2013).

El conocimiento de la red neuronal de SPE tendria similitudes con la revaluacion, aunque se escogieron estimulos semanticos justamente para indagar sobre esa posible superposicion. El valor de IPI demostro como disminuye el impacto en la resolucion de las incongruencias afectivas respecto a la resolucion de las congruencias afectivas. Las estrategias desarrolladas para disminuir el impacto de las incongruencias afectivas estarian ligadas a conectividades neuronales (FFOI y FA izquierdo) tambien asociadas a procesos de lectura y recuperacion semantica (Bernal & Ardila, 2009; Catani & Thiebaut de Schotten, 2008; Makris et al., 2005; Martino et al., 2013). En este sentido, la relacion entre SPE y revaluacion seria estrecha. Teniendo en cuenta las estrategias cognitivas que implica la SPE, este mecanismo analiza un espacio donde se presenta un problema con una alta carga afectiva que busca alcanzar metas 'enfriando' la situacion en terminos emocionales (Aldao et al., 2010; Beck et al., 1983; Kanske et al., 2011). En este caso, serian estrategias de procesos de lectura y recuperacion semantica implementadas por el FFOI izquierdo y FA izquierdo respectivamente.

La diferencia notable con el mecanismo de revaluacion es que este depende de un recuerdo, en general traumatico (trastorno por estres postraumatico) o de alto contenido afectivo, en su mayoria negativo. La revaluacion busca una reinterpretacion para modificar una valencia afectiva, mientras que la SPE afronta una situacion novedosa tratandola como un espacio de problemas donde los afectos forman parte.

Entonces es necesario tener en consideracion la naturaleza del espacio del problema. En este caso, se trataba de un espacio semantico (Barrett et al., 2007; Patterson, Nestor, & Rogers, 2007), por lo tanto, las restricciones, las reglas y los movimientos posibles se realizaron con palabras. Fue movilizada una red de resolucion que esta altamente vinculada al analisis de los procesos semanticos (Thiebaut de Schotten, Cohen, Amemiya, Braga, & Dehaene, 2014), pero habria que estudiar si la SPE sin estimulos semanticos tendria las coincidencias que presento con la revaluacion, que tiene caracteristicas cognitivo-semanticas asentadas en la literatura por numerosas investigaciones. Una limitacion de este estudio es que seria esperable que haya una especificidad en la SPE de acuerdo a la estructura del espacio del problema, aunque la eleccion de estimulos semantico fue deliberada, intencional, justamente para conocer la superposicion finalmente hallada con la red neuronal que soporta la revaluacion. La limitacion indico que la red encontrada seria generalizable a espacios vinculados con estimulos semanticos, pero no necesariamente con toda tarea de SPE. Cabe considerar que en la actualidad la SPE puramente semantica tiene notable impacto porque gran parte de las interacciones se caracterizan por presentaciones de palabras (redes sociales, correos electronicos) (Niedenthal et al., 2005), sin la interfaz evolutivamente disenada para reconocer, interpretar y reaccionar ante emociones que se manifiestan de cuerpo presente. Las personas infieren emociones de la lectura y escritura en formatos evolutivamente recientes y esto acarrea dificultades en las relaciones interpersonales en la vida diaria.

Con respecto al control inhibitorio, se encontraron relaciones significativas entre la corteza cingulada media y el rendimiento en el IPD, que mide la capacidad de la persona para que una distancia lejana no le afecte en su rendimiento. El control inhibitorio resulta crucial en la Supresion, y no es casualidad que la porcion asociada sea la media, que esta conectada con los tractos del lenguaje. En las pruebas no semanticas es frecuente encontrar asociacion entre la corteza cingulada anterior y la capacidad inhibitoria. Estos resultados provisorios podrian indicar que hay una supresion afectiva en la SPE medida con la CES-E. La relacion se encontro en el hemisferio derecho, que fue vinculado con las redes atencionales de orientacion y alerta (Roca, Castro, Lopez-Ramon, & Lupianez, 2011). De forma especulativa, se podria ejercer una estrategia de regulacion atencional como la supresion usando tractos del hemisferio derecho, y una red de regulacion linguistica usando el hemisferio izquierdo. Este seria el modelo que mas parsimonia y elegancia tendria de la SPE en contextos semanticos.

Cuando la afectividad fue congruente el FFOI y el FA no tuvieron relacion, esto puede deberse a que el espacio del problema se vuelve mas 'sencillo' o 'simplificado', donde no hay conflictos potentes como en las incongruencias. En los resultados exclusivamente conductuales la congruencia afectiva muestra una facilitacion para el rendimiento en comparacion con la neutralidad afectiva de los estimulos.

La presencia de relaciones significativas de signo negativo (FLS izquierdo y derecho, FU dorsal izquierdo, y porciones del FC), puede deberse a que no son conexiones implicadas en la resolucion de la tarea CES-E, o que para su resolucion son conexiones que tienen que mantenerse inactivas. Correspondieron a condiciones 'faciles', se trataba de condiciones congruentes entre la palabra clave y la palabra correcta. Esto puede responderse con estudios de resonancia magnetica funcional. Las relaciones negativas significativas se observaron entre el FFOI izquierdo y la condicion de distancia semantica lejana entre la palabra clave y la palabra correcta.

De esta manera, la red neuronal principal de SPE estaria conformada principalmente por el FFOI izquierdo con un fuerte soporte del FA izquierdo para la disminucion del impacto afectivo mediante estrategias de resolucion 'mas frias', siempre extendiendo estas conclusiones a un espacio de problemas de caracter lexico-semantico.

En futuras investigaciones, se observara si la red SPE semantica propuesta, con notable implicancia del FFOI y FA izquierdo, se vinculan a la claridad emocional para procesar mensajes electronicos sin interface visual. Se agregaran fasciculos de interes, por ejemplo el fornix y la capsula interna (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008), para contrastar si se han dejado de lado tractos cruciales en la explicacion de esta novedosa tarea conductual para medir SPE.

Entre las principales limitaciones de este estudio se encuentran haber trabajado solo con participantes mujeres, haber utilizado un tensor de difusiones y no deconvoluciones esfericas y el caracter semantico-lexico del espacio de solucion de problemas, todos estos aspectos invitan a ser cautos en la interpretacion de los resultados. La elegancia y la parsimonia del modelo de red neuronal linguistica del hemisferio izquierdo y de estrategias atencionales inhibitorias para el hemisferio derecho tienen su atractivo. Pero su validez requiere de mayor cantidad de experimentacion para aumentar su plausibilidad.

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(Manuscrito recibido: 7 Enero 2015; aceptado: 30 Julio 2015)

Fernando Gabriel Luna (1) *, Julian Marino (1,2), Romina Garcia (3), Rodrigo Jaldo (1), Andrea Florencia Leaniz (3), Gustavo Foa Torres (3) y Alberto Acosta Mesas (2)

(1) Universidad Nacional de Cordoba, Argentina

(2) Universidad de Granada, Espana

(3) Centro Privado de Tomografia Computada Cordoba S.A. Fundacion Oulton, Cordoba, Argentina

* Agradecimientos: Centro Privado de Tomografia Computada Cordoba S.A.--Fundacion Oulton, Cordoba, Argentina. Secretaria de Ciencia y Tecnologia, Universidad Nacional de Cordoba, Cordoba, Argentina. Al revisor del manuscrito, quien realizo valiosas sugerencias para la estructura, organizacion y presentacion del texto. Autor de correspondencia: Luna, Fernando Gabriel. San Cayetano 3215, Barrio ATE, Ciudad de Cordoba, Argentina. CP 5010. Correo electronico: fluna@psvche.unc.edu.ar
Tabla 1. Indices de la tarea CES-E, ecuaciones para
calcularlos y utilidad de cada uno.

Indice               Ecuacion Utilidad

IPI             = [square root of Inc/Con]
         Mide el monto de influencia que tiene la
              condicion incongruente sobre la
            condicion congruente en funcion del
                    rendimiento eficaz.
IPD        = [square root of DS lejana (ensayos
              afectivos)/DS cercana (ensayos
                        afectivos)]
         Mide de que manera afecta el rendimiento
         la DS lejana entre la palabra clave y la
            palabra correcta en proporcion a su
          rendimiento cuando las DS son cercanas.
IPDN       = [square root of DS lejana (ensayos
          neutros)/DS cercana (ensayos neutros)]
              Es un indice 'puro' de DS. sin
               interferencia de los eventos
                 emocionalmente cargados.
IPPI          = [square root of Inc/Neu/Con]
          Tiene en cuenta las tres condiciones de
         la tarea CES-E, en una escala de menor a
          mayor conflicto. Se diferencia del IPI
               porque Incluye los ensayos de
                   afectividad neutral.
IGRPe            = [(1 - IPI) + (1 - IPD)]
          Un valor negativo en IGRPe refleja que
         se obtuvo un rendimiento inesperado, con
          mayores aciertos en las condiciones mas
         dificiles: de afectividad Inc, y/o de DS
                          lejana.
C             = {(-1) x [1 - ([sqaure root of
                  Con/Neu/Inc])] + (-1) x
            [1 - ([square root of DS cercana/DS
                      lejana])]} + 1
             Pondera el aprovechamiento de las
          condiciones mas faciles para mejorar el
          rendimiento. A mayor valor de C\ mayor
           beneficio de la afectividad Con y DS
                         cercana.
CES'          = [(aciertos globales +1) - C']
          Ajusta el rendimiento global en funcion
         de cuanto se aprovecho de los beneficios
                de las condiciones faciles.

Nota: abreviaciones de indices, IPI = Indice de
Perturbacion por Incongruencias; IPD = Indice de
Perturbacion por Distancias; IPDN= Indice de
Perturbacion por Distancias ensayos Neutros;
IPPI = Indice de Perturbacion Ponderada por
Incongruencia; IGRPe = Indice de General de
Rendimiento Ponderado por eficacia; C' = Indice
C prima; CES' = Indice CES prima. Abreviaciones
de elementos de las ecuaciones, Inc =
Incongruente; Con = Congruente; Neu = Neutral;
DS = Distancia Semantica.

Tabla 2. Medias y desviacion estandar de
los indices especificos de rendimiento
en la tarea CES-E.

Indice   Media   Desviacion
                  Estandar

IPI      .921       .064
IPD      .955       .034
IPDN     .933       .053
IPPI     .705       .024
IGRPe    .111       .088
C'       .897       .199
CES'     .803       .111

Nota: exactitud = porcentaje de
aciertos, IPI = Indice de Perturbacion
por Incongruencias; IPD = Indice de
Perturbacion por Distancias; IPDN=
Indice de Perturbacion por Distancias
ensayos Neutros; IPPI = Indice de
Perturbacion Ponderada por
Incongruencia; IGRPe = Indice de General
de Rendimiento Ponderado por eficacia;
C' = Indice C prima; CES' = Indice CES
prima.

Tabla 3. Medias y desviacion estandar de la anisotropia fraccional
de los fasciculos de interes.

Fasciculo       Porcion       Hemisferio        Hemisferio derecho
                               izquierdo

                           Media   Desviacion   Media   Desviacion
                                    Estandar             Estandar

Uncinado        dorsal     .447       .021      .457       .018

                ventral    .449       .019      .454       .024

Fronto                     .515       .017      .526       .021
Occipital
Inferior

Cingulado      anterior    .510       .040      .455       .033

                 medio     .583       .051      .556       .053

               posterior   .462       .031      .455       .042

Arqueado                   .492       .018      .511       .022

Longitudinal               .487       .021      .476       .022
Superior

Relacion entre conectividad cerebral y rendimiento en CES-E
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Author:Luna, Fernando Gabriel; Marino, Julian; Garcia, Romina; Jaldo, Rodrigo; Leaniz, Andrea Florencia; To
Publication:Psicologica
Date:Jan 1, 2016
Words:9282
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