Patrones oscilatorios electrofisiológicos de memoria espacial dependiente de hipocampo en niños con trastorno por déficit de atención con hiperactividad

Abstract

El trastorno por déficit de atención con hiperactividad (ADHD) es uno de los más frecuentes trastornos del neurodesarrollo. Se caracteriza por un patrón persistente de desatención, hiperactividad y/o impulsividad. Distintas investigaciones han dado cuenta de que personas con ADHD muestran un déficit en funciones ejecutivas asociadas a corteza frontal, cuyo adecuado rendimiento depende de conexiones con distintas regiones y estructuras cerebrales. Las investigaciones que buscan conocer el rendimiento mnésico en ADHD han mostrado resultados inconsistentes, y específicamente no se ha estudiado la memoria espacial dependiente de hipocampo en personas con ADHD. El objetivo de esta investigación es conocer si existe una alteración en el rendimiento de memoria espacial dependiente de hipocampo y de los rasgos electrofisiológicos asociados en niños con ADHD. Se utilizó como medida de memoria espacial el laberinto virtual Morris Water Maze (MWM), acoplado a un sistema de registro electroencefalográfico (EEG). Los datos fueron obtenidos de 28 niños y niñas (entre 9 y 12 años de edad), con y sin ADHD. Se encontró que niños con ADHD presentan un rendimiento atípico en la tarea de memoria espacial, y en patrones oscilatorios de EEG. Específicamente, no progresan en el rendimiento a lo largo de la tarea en los distintos parámetros de aprendizaje en comparación a niños controles sanos. Además, muestran una disminución de la potencia de la banda de frecuencia theta (~ 4–8 Hz), y el poder de esta banda no correlaciona con su rendimiento conductual. Existe una extensa evidencia del rol de las oscilaciones theta en navegación, memoria espacial y rendimiento en parámetros de la tarea de MWM, con la función del hipocampo. Por lo tanto, argumentamos que estos resultados apuntan al hipocampo como una estructura altamente involucrada en la condición de ADHD.

Attention-Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is one of the most common neurodevelopmental disorders. It is characterized by a persistent pattern of inattention, hyperactivity and / or impulsivity. Typical early findings in ADHD have reported executive function deficits associated with the frontal cortex, where performance depends on the proper connections between frontal cortex and other brain regions. However, memory performance in ADHD patients has shown inconsistent results. Furthermore, the hippocampus-dependent spatial memory in ADHD patients has not been studied yet. Moreover, it is known that theta oscillations from hippocampus have a critical role in spatial memory and navigation. The primary goal of this research is to determine the Electroencephalogram (EEG) features related to navigation period in ADHD patients during a virtual spatial learning memory task, which is based on Morris Water Maze task (MWM), and to compare the behavioral performance between healthy controls and ADHD patients. The data were obtained from 28 children between 9 to 12 years old. We found that ADHD patients have an atypical EEG oscillatory patterns and performance in spatial memory task. Specifically, they show a decrease in the power of the frequency band theta (~ 4-8 Hz) during navigation, their theta power does not correlate with performance and they do not exhibit a learning progress properly compared to healthy controls children. There is extensive evidence of the role of theta oscillations in navigation, spatial memory and performance parameters in MWM task, with hippocampus function. Thus, we argued that both decreases in theta band and learning progress deficits suggested to the point the hippocampus as a structure highly involved in ADHD condition.