autismo y tdah neuro

8/19/2019 Autismo y TDAH Neuro

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S163www.neurologia.com Rev Neurol 2013; 57 (Supl 1): S163-S175

AUTISMO Y TDAH

Introducción

Tanto el trastorno por déficit de atención/hiperac-tividad (TDAH) como los trastornos del espectroautista (TEA) son problemas neuropsiquiátricos queafectan a un gran número de personas en todo elmundo, el 5,3% en el caso del TDAH [1] y el 1-2%en el caso de los TEA en los Estados Unidos segúndatos de los Centros para el Control y la Prevenciónde Enfermedades [2], con una prevalencia mediamundial de 62/10.000 cuando se refiere a los casosde afectación más grave [3].

El TDAH se caracteriza por síntomas de falta deatención, hiperactividad e impulsividad. A pesar de

que este trastorno se presenta en la niñez, puedepersistir hasta la edad adulta en una gran propor-ción [4]. Los TEA se caracterizan por una ampliagama de síntomas, habilidades y niveles de deterio-ro, algunos de los más comunes son fallos en la co-municación e interacción social, déficit en la capa-cidad de imaginar, alteraciones en las funcionesatencionales y ejecutivas (memoria de trabajo e in-hibición de respuesta) y un patrón repetitivo y rígi-do del comportamiento [5,6].

En muchos de los TEA se presentan también losprincipales síntomas del TDAH y, con frecuencia,

dichos síntomas provocan en estos sujetos mayor

disfunción y menor eficacia del tratamiento que re-ciben. Estas semejanzas se han observado en el áreaclínica, pero sus bases neurobiológicas se han estu-diado poco, específicamente las que pueden abor-darse con técnicas de neuroimagen [7-9].

La bibliografía en neuroimagen de los TDAH yTEA ha crecido con rapidez en los últimos años, yha hecho posible evaluar los cambios estructurales y funcionales en el cerebro y su relación con mani-festaciones clínicas determinadas en cada uno delos trastornos. Por esta razón, se llevan a cabo estu-dios metaanalíticos que permiten sintetizar hallaz-gos de diferentes estudios y analizar los que se repi-

ten con consistencia. Esta metodología valida loshallazgos y elimina falsos positivos, un problemafrecuente en los estudios de neuroimagen.

La presente revisión se enfocará en los metaaná-lisis existentes de los TDAH y TEA que han exami-nado los correlatos estructurales y funcionales pormedio de resonancia magnética, incluyendo los lle- vados a cabo con técnicas de morfometría basadaen vóxeles (VBM, por sus siglas en inglés) y reso-nancia magnética funcional con tarea (RMf).

La VBM permite evaluar la morfología cerebralcon muy buena resolución espacial a partir de imá-

Neurobiología del autismo y del trastorno pordéficit de atención/hiperactividad mediante técnicasde neuroimagen: divergencias y convergencias

Erika Proal, Jorge González-Olvera, Áurea S. Blancas, Pablo J. Chalita, F. Xavier Castellanos

Resumen. En el área clínica, algunos síntomas del trastorno por déficit de atención/hiperactividad (TDAH) se presentanen los pacientes con trastorno del espectro autista (TEA). Se ha demostrado que existen alteraciones en circuitos cerebra-les que impactan en fallos cognitivos y de comportamiento específicos en cada uno de estos trastornos. Sin embargo, sehan estudiado poco los correlatos cerebrales que hay detrás tanto de las similitudes como de las diferencias sintomatoló-

gicas. En la presente revisión, se analizaron los estudios metaanalíticos existentes estructurales y funcionales en el TDAHy el TEA. Por un lado, se observan convergencias en circuitos como el dorsal atencional, de funciones ejecutivas, visual,somatomotor y circuito de activación por defecto. Estas similitudes pueden explicar las manifestaciones comórbidas entrelos trastornos como el fallo en la integración de información, la motricidad fina y los procesos de atención específicos. Porotro lado, específicamente en el TDAH, se observa déficit en el circuito de recompensa y en el ventral atencional, sistemasinvolucrados en la medición de efectos de refuerzo y monitorización de la atención. En el TEA, los circuitos más afectadosson los implicados en los procesos de cognición social y lenguaje. En conclusión, existen correlatos neuronales en ambostrastornos que explican las manifestaciones clínicas y de comportamiento tanto convergentes como divergentes.

Palabras clave. Metaanálisis. Resonancia magnética. TDAH. Trastornos del espectro autista. Volumetría.

Instituto de InvestigaciónneuroMOBIUS; México DF(E. Proal, A.S. Blancas).NEUROingenia Clinical Center;México DF (E. Proal, A.S. Blancas,P.J. Chalita). Phyllis Green &

Randolph Cowen Institute forPediatric Neuroscience; New YorkUniversity Child Study Center;Nueva York, EE. UU. (E. Proal, F.X.Castellanos). Instituto Nacional dePsiquiatría Ramón de la FuenteMuñiz; México DF (J. González-Olvera). Nathan Kline Institute forPsychiatric Research; Orangeburg,NY, EE. UU. (F.X. Castellanos).

Correspondencia:Dra. Erika Proal. NEUROingeniaClinical Center. Eugenio Sue, 355,interior 104. Colonia Polanco. CP11560. México D. F. (México).

E-mail:[email protected]

Declaración de intereses:Los autores manifiestan lainexistencia de conflictos de interésen relación con este artículo.

Aceptado tras revisión externa: 01.07.13.

Cómo citar este artículo:Proal E, González-Olvera J, BlancasAS, Chalita PJ, Castellanos FX.Neurobiología del autismo y deltrastorno por déficit de atención/hiperactividad mediante técnicasde neuroimagen: divergencias yconvergencias. Rev Neurol 2013;57 (Supl 1): S163-75.

© 2013 Revista de Neurología


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E. Proal, et al

genes basadas en la propiedad física conocida comorelajación T1. En las imágenes T1, se observa el lí-quido cerebroespinal en negro, la sustancia blancaen un tono casi blanco y la sustancia gris en tonali-dades de gris. Utilizando la VBM, se compara demanera automatizada el volumen del cerebro quese va a estudiar con plantillas estandarizadas para

este fin; este proceso se conoce como normaliza-ción espacial y descarta cambios anatómicos grue-sos. Con posterioridad, las imágenes se someten aun proceso llamado suavizado, donde cada vóxel sereemplaza por el promedio ponderado a partir delos vóxeles aledaños y finalmente el volumen se com-para vóxel a vóxel, esto se lleva a cabo mediante al-goritmos fiables [10].

La RMf [11] se basa en diferencias en la señal de-pendiendo del nivel de oxigenación de la hemoglo-bina (BOLD por sus siglas en inglés, blood oxygena-tion level dependent ). Este proceso detecta cambiosen la oxigenación sanguínea en respuesta a la acti-

vidad cerebral y por eso se debe llevar a cabo unacomparación entre las imágenes obtenidas en dosmomentos, durante la ejecución del paradigma ex-perimental (el proceso cognitivo que se desea estu-diar) y durante otro período de comparación, quepuede ser el reposo u otra tarea más básica [11].Con esto se obtiene información relevante, en par-ticular en el área de las neurociencias cognitivas,donde el uso de paradigmas avanzados permiteexaminar diferencias entre patrones BOLD de doscondiciones distintas. Las diferencias estadística-mente significativas en la señal BOLD entre grupos

se interpretan como evidencia de que la región quepresenta una hipoactivación o una hiperactivaciónestá involucrada en la tarea utilizada. Mediante la

RMf, se pueden examinar diferentes procesos cog-nitivos tales como la inhibición de respuesta, la me-moria de trabajo, procesos de atención y vigilanciao tareas de cognición social, entre otros.

En esta revisión de estudios metaanalíticos seanalizan los resultados estructurales tanto de la sus-tancia blanca como de la sustancia gris, y posterior-mente se analizan estudios funcionales con para-digmas cognitivos. Por último, se tratan las similitu-des y diferencias de los circuitos funcionales entrelos dos trastornos y se integran de manera generalpara proyectar direcciones futuras en este campo.

Metodología

Se inició una búsqueda de los estudios metaanalíti-cos de neuroimagen relacionados con el TDAH ylos TEA. Se utilizaron las bases de datos PubMed,Ovid Medline, PsycINFO, Web of Science y EM-BASE. Se seleccionaron los términos clave relacio-nados con imagen cerebral, TDAH y TEA siempreantecedidos de la palabra meta-analysis.

Se definieron como criterios de exclusión que noincluyeran la comparación entre grupo experimen-tal y grupo control, que utilizaran otra metodología

en neuroimagen que no fuese VBM o RMf y quesólo se limitaran al estudio de las regiones de inte-rés (Fig. 1).

Resultados estructurales por medio de VBM

TDAH

Volumen total cerebral

Los estudios de resonancia magnética coinciden enla existencia de una disminución global del volu-men cerebral total en sujetos con TDAH. Nakao et

al reunieron en un estudio metaanalítico los resul-tados de seis artículos que incluían muestras pediá-tricas y comunicaron una reducción en el volumentotal cerebral de los sujetos con TDAH en compa-ración con los sujetos controles [12].

Volumen por regiones

Hay tres metaanálisis que incluyen estudios de VBM.El primero lo llevaron a cabo Ellison-Wright et al,donde el único hallazgo fue la disminución de unaregión de los ganglios basales que incluía el globopálido y el putamen; este hallazgo fue confirmado por

Figura 1. Flujograma de selección de estudios metaanalíticos incluidosen la revisión.


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Autismo y TDAH

Nakao et al [12,13]. En este último estudio, tambiéndocumentaron incrementos en el volumen del cín-gulo posterior izquierdo y el precúneo. Además, seencontró que, cuanto mayor edad tengan los indivi-duos con TDAH, presentan mayor volumen del pu-

tamen derecho (Tabla I). También se observó quelos individuos que toman medicamentos estimu-lantes tienen mayor volumen del núcleo caudadoen comparación con aquellos que no los toman. Es-tos hallazgos sugieren la hipótesis de que ciertas

Tabla I. Hallazgos estructurales y funcionales en el TDAH.

Metaanálisis VBM (estructural)

Muestra Hallazgos

Primer autor Año MétodoGrupoexp.

Grupocontrol

EdadTarea/paradigma

GE > GC GC > GECircuitos cerebralesasociados

Frodl [15] 2012 SDM 320 288Niños yadultos

Niños: GP, putamen, caudado,amígdala y CA. Adultos: CA

De recompensa y defunciones ejecutivas

Nakao [12] 2011 SDM 378 344Niños yadultos

pC y CP GP, núcleo caudado y tálamoDe activación pordefecto y de recompensa

Ellison-Wright[13]

2008 ALE, VBM 114 143Niños yadolescentes

Putamen y GP De recompensa

Metaanálisis RMf (funcional)

Dickstein [27] 2006 ALE 175 197Niñosy adultos

IR, toma dedecisionesy PE (AT y MT)

IR: cx frontal medial,lóbulo paracentral

PE: ínsula, cx frontalmedial, cx precentral,tálamo y núcleolentiforme

IR: CPF inf, cx precentral, CA,cx parietal sup, cuerpo del caudado

PE: cx medial frontal, ínsula,cx cingulada, cx parietal sup,central y motora, tálamo y cxtemporo-occ y cx occ medial

De activación por defecto,atencional dorsal, visual,somatomotor

Hart [25] 2012 SDM 150 145Adolescentesy adultos

Estimacióntemporal

pC bilateral,cúneo y CP

Vermis del cerebelo, cx frontalinf/ínsula, giro supramarginal,giro temp sup y poscentral,CPFDL

De activación por defecto,visual, atencional ventral,de funciones ejecutivas,somatomotor

Hart [22] 2013 SDM 449 498Niños yadultos

IRM, IRI y ATAT: cerebeloy cúneo

IRM: cx motora suplementariay CA, cx frontal inf/ínsula, tálamo,

cabeza del caudado y Gr Fus

IRI: CA, cx frontal inf/ínsula,cabeza del caudado, ínsulaposterior y lóbulo pariental

AT: CPFDL, putamen y GP, tálamo,cola del caudado, ínsula posterior,cx parietal inf, pC y Gr tem sup

De activación por defecto,somatomotor, atencionaldorsal, de recompensa,de funciones ejecutivas

Cortese [23] 2012 ALE 741 801Niños yadultos

IR, MT y AT

IR: giro angulary cx. occ. medial,cx. suplementaria,surco frontal

IR: cx motora suplementaria,cx frontal sup, inf y medial,cx paracingulada, Gr tem sup,tálamo y cx occ inf

MT: cx frontal inf/insulary cx frontal medial

AT: cx paracingulada

De lenguaje, somatomotor,visual, de lenguaje, deactivación por defecto

ALE: activation likelihood estimation; AT: atención; CA: cíngulo anterior; CP: cíngulo posterior; CPF: corteza prefrontal; CPFDL: corteza prefrontal dorsolateral; cx: corteza; exp: experimental;GP: globo pálido; Gr Fus: giro fusiforme; Gr Tem: giro temporal; inf: inferior; IR: inhibición de respuesta; IRI: inhibición de respuesta de interferencia; IRM: inhibición de respuesta motora; MT:memoria de trabajo; occ: occipital; pC: precúneo; PE: procesos ejecutivos; SDM: signed di ff erential mapping; sup: superior; temp: temporal; TM: tareas motoras; TPP: tarea de procesamientode palabras; TRF: tarea de reconocimiento facial; TRO: tarea de reconocimiento de objetos; VBM: voxel-based morphometry .


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E. Proal, et al

regiones cerebrales disminuidas en el TDAH senormalizan con la edad o con el tratamiento, sin

embargo, se necesitan estudios longitudinales paracomprobar dicha hipótesis [14].En el tercer metaanálisis, de Frodl et al en este

caso, se incluyeron estudios de adultos y niños. En-contraron que en niños disminuye el volumen delputamen y el globo pálido derecho, lo que coincidecon los dos estudios anteriores [15] (Tabla I). En-contraron que los niños con TDAH medicados re- vierten la disminución del volumen del cíngulo an-terior y tienden a los niveles normales de los niñossanos. Los resultados en adultos también mostra-ron un decrecimiento del volumen en dicha región,

lo que evidencia al cíngulo anterior como una zonaclave relacionada con los síntomas de TDAH y que

posiblemente recupera su morfología normal conel uso de medicamento. Sin embargo, también esnecesario contar con evidencias longitudinales paracorroborar estos hallazgos.

TEA

Volumen total cerebral

La mayoría de los estudios de neuroimagen en losTEA muestran un incremento en el volumen totalcerebral, contrario a los del TDAH. En el metaaná-lisis de Stanfield et al, se encontraron consistencias

Tabla II. Hallazgos estructurales y funcionales en ASD.

Metaanálisis VBM (estructural)

Muestra Hallazgos

Primer autor Año MétodoGrupo

expGrupocontrol

EdadTarea/paradigma


Stanfield [16] 2007STATASE v. 8

800 800Niños yadultos

Cerebelo y caudadoCC, vermis cerebelosoy amígdala

Somatomotor yde cognición social

Radua [14] 2010 SDM, VBM 246 237Adolescentesy adultos

Fascículo arqueado,cápsula extrema,fascículo uncinado,fascículo frontooccipital

CA y CCDe lenguaje, decognición social,visual, de FE

Cauda [18] 2011 ALE, VBM 350 378Niños yadultos

Cerebelo, Gr temmedial, cínguloanterior, cabezadel caudado y Gr L

Tonsil cerebelar, lóbulo parietalinf, amígdala, cx insular,Gr tem medial, cola delcaudado, pC y cx precentral

De lenguaje,

somatomotor,de FE

Via [17] 2011 SDM, VBM 496 471Adolescentesy adultos

Cx frontalmedial e inf

Complejo amígdala-hipocampo,claustro, corteza parietal medialbilateral (pC), cx parietalposcentral

De activaciónpor defecto, decognición social,somatomotor

Yu [19] 2011 ALE, VBM

151Autismo/

149Asperger

190y

214

Adolescentesy adultos

Autismo: CA, caudado,giro cingulado, Gr L,Gr tem sup, cerebelo,Gr Fus, Gr tem medial,giro hipocampal,ínsula, precúneo.Asperger: Gr Fus, uncus,lóbulo parietal inf

Autismo: cerebelo, Gr Fus,hipocampo, uncus, Gr tem.Asperger: amígdala, girofrontal sup, giro occipital,cerebelo, precúneo, putamen,giro frontal medial

De cogniciónsocial, visual,somatomotor

Duerden [21] 2012 ALE, VBM 323 369Niños yadultos

Adultos: CPF lateral.Niños: Gr Fus, cínguloe ínsula

Putamen y CPF medialDe cognición social,somatomotor

Nickl-Jockschat[20]

2012 ALE, VBM 277 303Niños yadultos

Cx lateral occ,región pericentral,Gr tem medial,ganglios basales,opérculo parietal

CA Visual, de FE


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Autismo y TDAH

Tabla II. Hallazgos estructurales y funcionales en ASD (cont.).

Metaanálisis RMf (funcional)

Muestra Hallazgos

Primer autor Año MétodoGrupo

expGrupocontrol

EdadTarea/paradigma


Di Martino [26] 2009 ALE 479 453Adolescentesy adultos

TS (TRF) y TNS(AT, lenguaje,MT y motoras)

TS: cx pre central yposcentral, Gr temmedial sup e inf,Gr Fus y cx occ inf

TNS: cx frontal mediale inf, cíngulo anterior,Gr tem sup, cx occmedial, Gr L

TS: cx precentral, cx prefrontalmedial inf, CA, cx parietal inf,Gr tem sup, ínsula, CP, giroparahipocampal/amígdala,Gr Fus lingual, tálamo y cx occmedial e inf

TNS: cx frontal medial,cx parietal sup e inf, girosupramarginal y lingual,

ínsula, Gr tem sup y tálamo

Atencional dorsal,visual, circuito decognición social,de activaciónpor defecto,de lenguaje

Sugranyes [28] 2011 ALE 55 55 adultos TRF Gr tem sup cx poscentralDe cogniciónsocial, dorsalatencional

Philip [29] 2012 ALE 10831000aprox

Adolescentesy adultos

TM, TV y FE(inhibición derespuesta, ATy MT), TAL, TSB

y TSC

TM: cx parietal sup einf, precentral, frontalmedial e inf, culmen ycorteza parietal inf

TV: tálamo, cx frontalmedial y caudado

FE: cx frontal medial

TAL: cx precentral, CP,cx frontal inf

TSB: Gr tem sup

TSC: cx frontal pre ypost sup y cx frontal inf

TM: núcleo lentiforme, cx frontalmedial y precentral, Gr tem sup

TV: cíngulo, cx precentral,Gr L y cx occ medial

FE: ínsula, núcleo lentiforme,cx parietal inf, corteza frontalmedial y CP

TAL: Gr tem sup y cínguloTSB: Gr Fus, cx occ inf,culmen, Gr tem medial

TSC: Gr tem sup y cx parietal inf

Somatomotor,atencional dorsal,de FE, de cogniciónsocial, de lenguaje,

visual

Samson [30] 2012 ALE 357 370Adolescentesy adultos

TRF, TRO y TPP

TRF: Gr Fus occ y temp,Gr L, Gr tem medial y sup

TRO: Gr Fus occ, cx occmedial, cx parietal supe inf y cíngulo

TPP: Gr Fus occ y temp,Gr tem medial, pC y cxfrontal inf, sup y medial

y putamen

TRF: Gr Fus, occ y temp, Gr temsup y medial, cx precentral,frontal y sup, ínsula

TRO: Gr L, Gr Fus temp, pC,cx parietal sup e inf, ínsula,cx frontal sup y putamen

TPP: Gr L, cx occ inf, Gr temmedial, cx frontal precentral

sup e inf, caudado, tálamoy giro parahipocampal

De cognición social,de lenguaje, visual,atencional dorsal,de activación pordefecto

Dickstein [27] 2013 ALE 262 273Niños yadultos

TS y TNS(lenguaje, IR, AT)

TS: cx precentral,Gr tem sup

TNS: ínsula, cx frontalmedial, cx occ inf y CA

TS: Gr tem sup, giro hipocampal/amígdala, Gr Fus, cx precentral,culmen y CA

TNS: caudado y cx frontal sup

De cognición social,de lenguaje, visual,de FE

ALE: activation likelihood estimation; AT: atención; CA: cíngulo anterior; CC: cuerpo calloso; CP: cíngulo posterior; CPF: corteza prefrontal; CPFDL: corteza prefrontal dorsolateral; cx: corteza;FE: funciones ejecutivas; Gr Fus: giro fusiforme; Gr L: giro lingual; Gr tem: giro temporal; inf: inferior; MT: memoria de trabajo; occ: occipital; PE: procesos ejecutivos; SDM: signed di ff erentialmapping; sup: superior; TAL: tareas auditivas y de lenguaje; TE: tareas ejecutivas; temp: temporal; TM: tareas motoras; TNS: tareas no sociales; TPP: tarea de procesamiento de palabras; TRF:tarea de reconocimiento facial; TRO: tarea de reconocimiento de objetos; TS: tareas sociales; TSB: tareas sociales básicas; TSC: tareas sociales complejas; TV: tareas visuales; VBM: voxel-basedmorphometry .


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E. Proal, et al

en el aumento global del volumen cerebral [16]. Lointeresante fue observar que niños con TEA tienenun volumen total cerebral reducido en el momento

de nacer, que aumenta durante el desarrollo hastalos 5 años aproximadamente y después éste se vaatenuando hasta llegar a la edad adulta [16].

Volumen por regiones

En la búsqueda sistematizada, obtuvimos mayor nú-mero de metaanálisis del TEA comparado con elTDAH. Radua et al incluyeron 13 estudios con VBMde sustancia blanca e interpretaron los resultados deinterconexiones estructurales entre regiones másque áreas por separado [14]. Encontraron diferen-cias en el fascículo arqueado derecho, que conectaáreas temporales con parietales y frontales, el fron-

tooccipital, encargado de conectar las regiones fron-tales con las occipitales, así como en el uncinado(Tabla II).

Otro estudio metaanalítico llevado a cabo por elmismo grupo reveló que la amígdala y el hipocampoestán reducidos en sujetos con TEA y presentan unligero incremento en la corteza frontal inferior encomparación con los sujetos control [17] (Tabla II).

Regiones como el lóbulo parietal, la amígdala, laínsula, el precúneo, el giro precentral [18], el lóbulotemporal medial [18,19] o el cíngulo anterior [14,20] también se han documentado como disminui-

das en sujetos con TEA en comparación con los sujetos control. Además, se han comunicado aumen-tos en el cerebelo y en otras áreas como el núcleo

caudado [18,19], el giro fusiforme [21], las regionestemporales [18-20] y occipitales [19]. Uno de los ha-llazgos que más ha llamado la atención en los TEA esel aumento en estructuras del sistema límbico comola ínsula [21] y los ganglios basales [18-20] (Tabla II).

En resumen, los resultados estructurales mues-tran que en el TDAH hay disminuciones tanto del volumen cerebral total como de las regiones especí-ficas. Las principales áreas reducidas son parte im-portante del circuito límbico frontoestriatal (re-compensa). Además, estas áreas están involucradasen el circuito de funciones ejecutivas. Por el contra-rio, en los TEA, sobre todo en niños, el volumen

total cerebral se observa aumentado, aunque esteaumento se normaliza durante el desarrollo. Las re-giones disminuidas en los TEA están implicadas enlos circuitos de cognición social. A su vez, se observan aumentos en regiones límbicas y regiones per-tenecientes a los circuitos somatomotor, de lenguaje y visual (Figs. 2 y 3).

Resultados funcionalesbasados en la RMf de tarea

TDAH

El primer metaanálisis de RMf lo llevaron a cabo enel año 2006 Dickstein et al, incluyendo estudios don-de las principales tareas desempeñadas fueron latoma de decisiones y la inhibición de respuesta. Seconcluyó que los sujetos con TDAH presentan hipo-activación en el cíngulo anterior, la corteza prefron-tal dorsolateral, inferior y orbitofrontal, las regionesparietales, el tálamo y los ganglios basales. Aunquelos autores no lo mencionan en su discusión, nota-mos que ciertas áreas como la corteza medial occipi-tal también resultaron alteradas. Los resultados deeste primer estudio fueron apoyados por un meta-

análisis más reciente donde sujetos con TDAH, com-parados con controles, mostraron disminuciones enla activación de la corteza frontal inferior que se ex-tendía hacia la ínsula, la corteza motora, el cínguloanterior, el tálamo y los ganglios basales (núcleo cau-dado y putamen) durante el desempeño de tareas deinhibición de respuesta (motoras y de interferencia)[22]. Además, también se documentan hallazgos du-rante las tareas de atención, donde en el TDAH exis-te una hiperactivación en regiones posteriores comoel cerebelo y el cúneo y una hipoactivación en losganglios basales, la corteza prefrontal dorsolateral, el

Figura 2. Circuitos convergentes. La figura muestra los circuitos que se han documentado alterados tantoen el TDAH como en el TEA. Nótese que las regiones marcadas son ilustrativas, ya que no se obtuvieronen esta revisión de manera cuantitativa. CA: corteza anterior; G: giro; GFS: giro frontal superior; GIF: giro

inferior frontal; CPFDL: corteza prefrontal dorsolateral; CPFo: corteza prefrontal orbital; CPFvm: cortezaprefrontal ventromedial; LTs: Lóbulo temporal superior; uTP: unión temporoparietal.

a b

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c

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Autismo y TDAH

tálamo, la ínsula posterior, el lóbulo parietal inferior,el precúneo y la corteza temporal superior (Tabla I).

Cortese et al emprendieron una actualización

del metaanálisis de Dickstein et al donde incluye-ron 55 estudios de RMf con pacientes con TDAH.El objetivo principal fue comparar las alteracionesentre niños y adultos y evidenciar las diferenciasdebidas a la edad. Además, llevaron a cabo subcom-paraciones con respecto al efecto del tratamiento,comorbilidades psiquiátricas y diferentes tareas. Enniños, se observó hipoactivación en las regionesprefrontales, los ganglios basales así como en lasáreas parietales, comparados con niños sanos. Enadultos, se documentó hipoactivación en la zonasprecentrales y la corteza frontal medial [23]. Tantoen niños como en adultos, el giro angular y la corte-

za occipital medial tuvieron mayor activación y losniños presentaron hiperactivación en el cíngulomedial y posterior.

Al separar por tareas, encontraron que, durantela inhibición de respuesta, los sujetos con TDAHmuestran menor activación en la corteza motorasuplementaria, la corteza frontal (superior, inferior y medial), la parte del cíngulo más rostral, la corte-za temporal superior, el tálamo y el occipital infe-rior. Por el contrario, regiones como el giro angular,la corteza suplementaria y el lóbulo occipital me-dial tienen mayor activación en esa misma tarea.Durante el proceso de memoria de trabajo, en suje-

tos con TDAH, las regiones frontales como la infe-rior (insular) y medial se observaron hipoactivadasdel mismo modo que la corteza paracingulada du-rante las tareas de atención (Tabla I).

Hart et al llevaron a cabo un estudio de tareas deestimación temporal, una tarea de ejecución moto-ra que indica la habilidad con la que percibimos laduración de un intervalo de tiempo [24]. Los pa-cientes con TDAH presentan hipoactivación en re-giones como la corteza prefrontal inferior, la ínsula,el cerebelo y la corteza parietal inferior. Se encon-tró también una correlación positiva entre el uso deestimulantes y la normalización de la activación de

la corteza prefrontal dorsolateral [25] (Tabla I).En otro estudio, se encontró que durante las ta-reas de inhibición de respuesta en los sujetos conTDAH disminuye la activación en la corteza frontalinferior y se extiende hacia la ínsula, la corteza mo-tora, el cíngulo anterior y otras regiones subcortica-les como los ganglios basales comparados con suje-tos control [22]. Durante el análisis de las tareas deatención, la corteza prefrontal dorsolateral, el puta-men, el globo pálido, el tálamo, la cola del caudado,el lóbulo parietal y el precúneo son algunas regionesque presentan hipofunción. Al contrario, el cerebelo

y el cúneo muestran un incremento en la actividad(Tabla I). Se observó que los niños tienen una hipo-función más marcada en los ganglios basales y el cín-gulo anterior en comparación con los adultos [22].

TEA

El proceso más estudiado en los TEA por medio dela RMf ha sido la cognición social, que abarca va-rios procesos simples (reconocimiento de caras yemociones) y complejos en los que se involucra la

interpretación, el razonamiento y la toma de deci-siones, lo que se conoce como teoría de la mente.Sin embargo, también se han analizado respuestascerebrales funcionales durante la ejecución de otraspruebas como procesamiento visual, motoras, deatención y procesos ejecutivos.

Hay dos estudios metaanalíticos que establecie-ron comparaciones entre funciones sociales y no so-ciales entre sujetos con TEA y controles. En el año2009, Di Martino et al ejecutaron dos metaanálisispor separado, uno para procesos sociales y otro paratareas no sociales (como memoria de trabajo y con-

Figura 3. Circuitos divergentes. Las figuras 3a y 3b muestran los circuitos que se han documentado alte-rados en el TDAH. Las figuras 3c y 3d muestran los circuitos alterados característicos de los TEA. Nóteseque las regiones marcadas son ilustrativas, ya que no se obtuvieron en esta revisión de manera cuantita-

tiva. CA: corteza anterior; CP: cíngulo posterior; CPFam; corteza prefrontal anteromedial; CPFDL: cortezaprefrontal dorsolateral; CPFdm: corteza prefrontal dorsomedial; CPFm: corteza prefrontal medial; COi:corteza occipital inferior; Cpm: corteza premotora; COm: corteza occipital medial; CTi: corteza temporalinferior; Cx: corteza; Hc: hipocampo; LPi: lóbulo parietal inferior; LPip: lóbulo parietal inferioposterior;LPs: lóbulo parietal superior; Phc: parahipocampo; TM: temporal medial.

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E. Proal, et al

trol de la atención). Comunicaron que, durante lastareas sociales, los sujetos con TEA muestran hipo-activación en la ínsula anterior y en la región perige-

nual del cíngulo anterior, ambas regiones implicadasen procesos emocionales [26]. Por su parte, Dick-stein et al mostraron también en niños y adultos conTEA hipoactivación del cíngulo anterior y el culmenen comparación con los sujetos control. Además,observaron en los niños con TEA una menor activa-ción en las áreas temporales, la amígdala y el giroprecentral y una mayor activación en las regionesprecentrales y temporales [27] (Tabla II).

Al evaluarse otras habilidades sociales complejas,los individuos con TEA muestran una menor acti- vación en las zonas límbicas como el cíngulo ante-rior y la amígdala [28]. Otras de las áreas que duran-

te estos procesos se han comunicado hipoactivadasson la región frontal medial, la precentral, la tempo-ral medial y la parietal inferior [28,29] (Tabla II).

En el estudio de Philip et al, los autores no sóloestudiaron tareas de cognición social compleja sinoque separaron el estudio metaanalítico en variassubpruebas y observaron que, durante las tareas decognición social simple, se activaba el culmen y laszonas temporales así como la región occipital infe-rior [29]. Durante la tarea específica de procesa-miento visual encontraron que los TEA muestranhiperactivación en el giro frontal medial e hipoacti- vación en el cíngulo anterior y las regiones occipi-

tales como el giro lingual y medial [29] (Tabla II).Dado que la cognición social está relacionada conel proceso visual, Samson et al subdividieron los es-tudios dependiendo del tipo de procesamiento visual(caras, objetos y palabras). En general, se observóuna menor activación en el giro fusiforme y el tem-poral medial, zonas occipitales como el giro fusifor-me occipital y el giro inferior, frontales como el giroprecentral y superior, y otras regiones como la ínsula y el cerebelo e hiperactivación en la corteza frontal,el precúneo, el giro fusiforme temporal y el occipitalmedial [30] (Tabla II). En específico, durante el reco-nocimiento de caras, el giro fusiforme tanto tempo-

ral como occipital se observó hipoactivado en losTEA en comparación con los sujetos control, asícomo el giro precentral, la ínsula y el frontal inferior.En cambio, se encontró una mayor actividad en re-giones tanto occipitales (giro lingual y fusiforme)como temporales (medial y superior) [30]. Por elcontrario, en la tarea de reconocimiento de objetos,el giro lingual occipital y el temporal fusiforme seencontraron con una menor activación entre otrasregiones como posteriores, frontales y límbicas [30].Finalmente, al reconocer palabras, los sujetos conTEA mostraron el giro lingual hipoactivado así co-

mo las regiones frontales (precentral, inferior y su-perior), temporales (medial) y subcorticales como elcaudado, el tálamo y el parahipocampo. El putamen,

el precúneo y las regiones frontales estuvieron másactivadas en este tipo de tareas en los TEA en com-paración con los sujetos control [30] (Tabla II).

Otra función estudiada en los TEA son los pro-cesos ejecutivos en los que se ha observado hipoac-tivación en personas con TEA en el cíngulo ante-rior pero en la parte más dorsal [26], el núcleo cau-dado [27], la ínsula y el lóbulo parietal inferior [29],en comparación con sujetos control. Por otro lado,hay una mayor activación en la ínsula y el giro fron-tal medial en los niños, y en la corteza occipital in-ferior y el giro frontal medial en los adultos [27, 29],asi como en el cíngulo anterior [27] (Tabla II).

En cuanto al lenguaje y la audición, los pacientescon TEA, en comparación con la población sana,muestran hiperactivación en el giro frontal, el pre-central y el cíngulo posterior e hipoactivación en elgiro cingulado y el giro temporal superior. Final-mente, durante las tareas motoras, se reportan hi-peractivaciones en las regiones frontales, mientrasque existen hipoactivaciones en regiones occipita-les y temporales [29] (Tabla II).

En resumen, los metaanálisis por medio de laRMf en los TDAH y TEA muestran que las regionesobservadas como alteradas se relacionan con el tipode paradigma que se aplique. En los TDAH se han

estudiado mayormente procesos de inhibición derespuesta y atención, mientras que en los TEA sehan realizado principalmente tareas de cogniciónsocial, lenguaje y procesos ejecutivos variados. Enlos TDAH, las regiones con menor activación for-man parte de circuitos como el ejecutivo, atencional y somatomotor, y se aprecia hiperactivación en áreas visuales. En los TEA, por un lado, también se mues-tra menor activación en partes de los circuitos eje-cutivo, dorsal atencional y somatomotor y, además,en sistemas relacionados con la cognición social ylenguaje. Por otro, existe mayor activación en áreasfrontales, occipitales y en el cíngulo anterior, sobre

todo la parte más dorsal, durante tareas de funcio-nes ejecutivas, audición y lenguaje (Figs. 2 y 3).

Discusión

Actualmente, se ha demostrado con técnicas de neu-roimagen que las alteraciones cerebrales en trastor-nos como el TDAH y los TEA no están limitadas aregiones separadas, sino que más bien se presentanen varias áreas que interactúan entre sí para formarsistemas o circuitos [31]. Por lo anterior, los resulta-


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Autismo y TDAH

dos de la presente revisión se tratan desde una pers-pectiva de los circuitos cerebrales en conexión y surelación con el comportamiento y el funcionamien-

to cognitivo de pacientes con TDAH y TEA.Tanto en la estructura como en la función, se ob-servó que existen circuitos similarmente alteradosen ambos trastornos como el circuito de activaciónpor defecto (CAD) y los circuitos de funciones eje-cutivas, el somatomotor, el dorsal atencional y el vi-sual. Asimismo, se observaron diferencias caracte-rísticas de cada trastorno en el circuito de recom-pensa y el ventral atencional en el TDAH y en el cir-cuito de cognición social y de lenguaje en los TEA.

Circuitos convergentes

Circuito de funciones ejecutivasEn la figura 2a se muestra este circuito que se en-contró alterado en los TEA y TDAH. Es el encarga-do de guiar las acciones de una persona hacia me-tas u objetivos. Además, brinda la flexibilidad du-rante el procesamiento de información para podercambiar de una tarea a otra [32] e integrar la infor-mación exterior con las representaciones internas.Los metaanálisis concuerdan con que en el TDAH,durante las tareas de inhibición de respuesta y mo-toras, existe una menor actividad funcional en estecircuito y, cuando los TEA llevan a cabo tareas nosociales, también sufren una disminución en la ac-

tividad cerebral, sobre todo en regiones como elcíngulo anterior, el caudado y la corteza parietalinferior, integrantes de este sistema [34]. En elTDAH, es uno de los circuitos más estudiados y sehan documentado hipoactivaciones durante las ta-reas de inhibición de repuesta [31], además en es-tudios con la RMf en reposo se ha corroborado laimplicación del circuito en el trastorno [34-36].Por el contrario, en los TEA, las funciones ejecutivas no se han estudiado tanto, sin embargo, se hademostrado que tienen déficit en la memoria detrabajo y sobre todo cuando la información resultacompleja [37].

Circuito dorsal atencional

Este circuito desempeña un papel importante en laorientación y dirección de objetivos relacionadoscon los procesos de control ejecutivo. En concreto,durante la función de atención visual, es el encarga-do de reorientar la información cada vez que entraun estímulo nuevo y de controlar la atención espa-cial, es decir, la habilidad para enfocarse en un estí-mulo dentro de un ambiente visual. Las regionesmás implicadas en este sistema incluyen la cortezapremotora y el surco intraparietal [38] (Fig. 2d). Nues-

tros resultados muestran que estas regiones tienenmenor activación, tanto en individuos con TDAHcomo con TEA, durante las tareas ejecutivas y de

atención. Un estudio llevado acabo durante las ta-reas de atención sostenida mostró diferencias entrelos TEA y el TDAH en zonas frontales y cerebela-res; sin embargo, demostraron una similitud en lahipofunción de zonas precentrales y poscentralesdurante dicho proceso, partes fundamentales delcircuito dorsal atencional [8]. Lo anterior sugiereque los individuos de ambos trastornos atiendan aestímulos sólo cuando existe una motivación in-trínseca y que de lo contrario manifiesten síntomasde desatención [39,40].

Además, los TEA muestran hiperactivaciones deeste circuito durante los procesos de cognición so-

cial y las tareas motoras; en estos sujetos es muyfrecuente la conducta focalizada y comportamien-tos repetitivos [5,6], donde es posible que requierande más esfuerzo atencional.

Circuito de activación por defecto

o CAD ( default mode network )

El CAD demuestra desactivación durante la ejecu-ción de la mayoría de tareas cognitivas y se activaen estado de reposo. Este circuito se ha relacionadocon la propia monitorización de los estados inter-nos y de la memoria autobiográfica [41] (Fig. 2b).La activación del CAD se correlaciona negativa-

mente con la activación del circuito de funcionesejecutivas; cuando este último se pone en marcha,el CAD suprime su función [42]. Se ha documenta-do que tanto en el TDAH como en los TEA hay unasupresión menor de la actividad de este circuito.Por lo anterior, se crea una interferencia con los cir-cuitos funcionales ejecutivos y de atención, lo quesugiere que estos sujetos manifiesten lapsos de au-sencia durante el desempeño de tareas [43-45]. Enlos estudios metaanalíticos encontramos que el pre-cúneo, región posterior del circuito, tiene un mayor volumen en el TDAH y un menor volumen en losTEA. Sin embargo, en cuanto a la función, hay un

aumento en ambos trastornos durante diferentestareas cognitivas. Di Martino et al, en un estudio deRMf en reposo, demostraron que una de las simili-tudes más importantes en la conectividad cerebralentre el TDAH y los TEA es la disminución de laconectividad (grado de centralidad) en el precúneo,incluyendo las regiones del CAD [46].

Circuito somatomotor

El circuito somatomotor encargado del control demovimiento y de la percepción sensorial involucraal sistema cortical motor y somatosensorial (Fig. 2e).


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E. Proal, et al

El cerebelo, que forma parte importante de este sis-tema, se encontró involucrado tanto en el TDAHcomo en los TEA. En el TDAH, disminuciones de

volumen e hipofunción durante las tareas motoras y atencionales; en los TEA por el contrario, aunqueno se encontraron diferencias en cuanto a la fun-ción, se documentaron aumentos en el volumen.Esta diferencia entre trastornos puede explicarsecon lo que se observa en la clínica, donde mientrasque los pacientes con TDAH tienen dificultadespara controlar los movimientos e inhibir respuestas[31] los pacientes con TEA se enfocan en movi-mientos repetitivos y rígidos [7]. Además, otras re-giones del circuito somatomotor se observaron al-teradas de manera similar en el TDAH y los TEAcomo zonas precentrales relacionadas con la inhi-

bición de respuesta y la motricidad.

Circuito visual (Fig. 2c)

Este circuito se ha estudiado poco en ambos tras-tornos, sin embargo, como observamos en los me-taanálisis, con frecuencia se documentan alteracio-nes en regiones occipitales tanto en los TEA comoen el TDAH durante el desempeño de diferentes ta-reas. La región occipital medial interactúa con elcircuito dorsal atencional en procesos de atenciónsostenida visual y supresión de estímulos irrelevan-tes [47], ambas funciones alteradas en el TDAH ylos TEA. Consideramos que estas observaciones del

circuito visual, comúnmente no tratadas en los es-tudios de neuroimagen, se deben analizar con mayor detalle, ya que dicho circuito es parte funda-mental de los procesos de atención.

Circuitos divergentes

TDAH

Circuito ventral atencional. Este circuito (Fig. 3b)es un componente importante del sistema regulato-rio de la atención y trabaja en conjunto con el cir-cuito dorsal atencional. Es el encargado de monito-rear los estímulos relevantes y de interrumpir la

actividad que se está ejecutando cuando sea nece-sario [38]. En la presente revisión, se encontró que,durante tareas motoras de estimación temporal, re-giones implicadas en este circuito, como la ínsulaanterior o el giro supramarginal, están hipoactiva-das en sujetos con TDAH [25]. Se han documenta-do alteraciones en el circuito ventral atencional ensujetos adultos con TDAH durante tareas que re-querían la capacidad de cambiar la atención de unestímulo a otro más relevante [48]. Además, otrosestudios han demostrado hiperactivaciones en al-gunas áreas de este circuito [23] y, debido a que se

necesita suprimir esta función para dejar de prestaratención a los estímulos irrelevantes [49], su hiper-activación explica la fácil distracción que presentan

la mayoría de los sujetos con TDAH [23].

Circuito de recompensa. Este sistema se encuentrainvolucrado en la mediación de los efectos de re-fuerzo. Las estructuras principales de esta red sepresentan en la figura 3a. En cuanto a los estudiosestructurales, se muestran con claridad regionesdisminuidas como el cíngulo anterior, el estriado ventral, el globo pálido y la corteza prefrontal dor-sal en niños y adultos con TDAH, componentesclave en la regulación del circuito de recompensa[50,51]. Sin embargo, en cuanto a la función, sóloun estudio metaanalítico documenta hipoactivacio-

nes en ciertas regiones pertenecientes a este circui-to durante las tareas de atención [22]. Esto se debeen parte a que los estudios con RMf de tareas derecompensa se han analizado enfocándose en re-giones específicas y por lo tanto no se han incluidoen estudios metaanalíticos. Estudios en el TDAHhan propuesto que los fallos en este sistema causanque los individuos con el trastorno tiendan a prefe-rir recompensas a corto plazo y no sean capaces deesperar recompensas mayores pero a largo plazo[52,53], lo que da lugar a síntomas de hiperactivi-dad/impulsividad [54].

TEACircuito de lenguaje. A pesar de que durante las ta-reas de inhibición de respuesta los individuos conTDAH mostraron ciertas diferencias en regiones deeste circuito (Fig. 3d), las diferencias funcionales ce-rebrales resultan ser más marcadas en el TEA. Unade las manifestaciones principales en los TEA es elretraso en la función de lenguaje [55]. Nuestros re-sultados demuestran que regiones pertenecientes alcircuito de lenguaje como el giro supramarginal, eltemporal superior y el frontal inferior tienen mayoractivación durante las tareas de cognición socialsimple y compleja en sujetos con TEA en compara-

ción con sujetos control. A su vez, durante las tareasno sociales, auditivas y de lenguaje, el lóbulo tempo-ral superior, la región relevante en este sistema [56],mostró una menor activación en los TEA. En estu-dios anteriores, alteraciones en el giro superior tem-poral y otras regiones temporales se han asociado alautismo [46,57], así como otras regiones pertene-cientes al circuito como el giro supramarginal [7].

Circuito de cognición social. Uno de los aspectos quenos distingue como humanos es la capacidad de en-tender a otros como sujetos conscientes que tienen


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Autismo y TDAH

estados mentales internos. Entre las funciones decognición social que se han estudiado en los TEAse encuentran la empatía, la teoría de la mente y la

mentalización [58,59]. Las estructuras que formanparte de este circuito se muestran en la figura 3c.Lo que pudimos notar es que algunas de estas re-giones, como la amígdala y la ínsula, están aumen-tadas en cuanto al volumen en los individuos conTEA, además estas mismas regiones resultan hipo-activadas durante las tareas sociales. Estos resulta-dos, junto con las alteraciones en las regiones tem-porales, pueden explicar los fallos en la socializa-ción, la imaginación y la comunicación característi-cos del espectro autista [60].

En conclusión, tanto desde el punto de vista estruc-

tural como desde el funcional se observaron dife-rencias que son características de cada uno de lostrastornos. Además, hay alteraciones en los circui-tos cerebrales que convergen en ambos padeci-mientos y que explican la comorbilidad sintomato-lógica que se presenta en algunos casos clínicoscomo los lapsos de inatención, problemas en lasfunciones motrices y fallos en el procesamiento dela información.

Una de las limitaciones de comparar estudioscon RMf es que los circuitos resultantes asociados acada trastorno dependen de las hipótesis generadaspor los investigadores y los paradigmas que se utili-

cen. Como se ha podido ver en esta revisión, en elcaso del TDAH, los estudios se han enfocado másen las tareas de los procesos de atención y ejecutivos como la inhibición de respuesta y la memoria detrabajo; por su parte, en el caso de los TEA, se cen-tran más en las tareas de cognición social y sólo enalgunos casos en tareas no sociales, aunque de ma-nera muy variada. Lo anterior no nos permite ex-traer conclusiones definitivas de los correlatos neu-robiológicos que diferencian a cada trastorno. Sinembargo, hoy en día hay técnicas novedosas comola RMf en estado de reposo [61] que permite identi-ficar los circuitos funcionales cerebrales globales sin

la necesidad de presentar un paradigma específico,lo que da la posibilidad de establecer comparacio-nes entre diferentes grupos de un modo más con-creto. De hecho, el primer estudio con RMf en re-poso que compara a individuos con TDAH y TEAse ha publicado hace poco y muestra similitudes enla conectividad en regiones como el precúneo y di-ferencias características de cada trastorno. En elTDAH, hay mayor conectividad entre las regionesestriatales y el globo pálido y en los TEA, en las re-giones temporolímbicas. Además, algo interesantees que los sujetos con TEA y comorbilidad sintoma-

tológica de TDAH muestran también alteracionesen las regiones que presentan mayor conectividaden el TDAH (estriatales y globo pálido) [46]. Asi-

mismo, en general, la bibliografía de la RMf en re-poso en el TDAH [62-66] y los TEA [67-69] estáayudando a entender cada vez más los correlatos ce-rebrales globales implicados en estas enfermedades.

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Neurobiology of autism and attention deficit hyperactivity disorder by means of neuroimagingtechniques: convergences and divergences

Summary. In the clinical area, some symptoms of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) also present in patientswith autism spectrum disorders (ASD). Research has shown that there are alterations in brain circuits that have an impactupon specific cognitive and behavioural failures in each of these disorders. Yet, little research has been conducted on thebrain correlates underlying both the similarities and the diff erences in the symptoms. In this review, the structural andfunctional meta-analytical studies that have been carried out to date on ADHD and ASD have been analysed. On the onehand, there are convergences in the attentional dorsal, executive functions, visual, somatomotor circuits and the defaultactivation circuit. These similarities can account for the comorbid manifestations between the disorders, such as failurein the integration of information, fine motor control and specific attention processes. On the other hand, specifically inADHD, there is a deficit in the reward circuit and in the attentional ventral, which are systems involved in the measurementof the eff ects of reinforcement and monitoring of attention. In ASD, the circuits that are most strongly aff ected are thoseinvolved in social cognition and language processes. In conclusion, there are neuronal correlates in both disorders thatexplain both the convergent and divergent clinical and behavioural manifestations.

Key words. ADHD. Autism spectrum disorders. Magnetic resonance imaging. Meta-analysis. Volumetric measurement.

autismo y tdah neuro

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