Este documento presenta una sesión bibliográfica sobre la neurobiología del trastorno por déficit de atención (TDA). Explica los objetivos de la sesión, que incluyen discutir la filogénesis y ontogenia de la atención, los componentes y procesos de la atención, las estructuras cerebrales involucradas, los neurotransmisores y la modulación de la atención. También cubre las funciones ejecutivas y proporciona referencias a artículos sobre la neurobiología del TDA.

1. Hospital de Psiquiatría Infantil
Dr. Juan N. Navarro
Neurobiología del
Trastorno por Déficit de Atención
Dr. Manuel González Gálvez
Residente de primer año
Psiquiatría Infantil y de la Adolescencia
1
Sesión bibliográfica. 19 de Julio de 2007

2. Objetivos
• Filogénesis y ontogenia
• Componentes de la atención
• Proceso de la atención
• Estructuras involucradas
• Neurotransmisores
• Modulación de la atención
• Funciones Ejecutivas
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Neurobiología del
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Trastorno por Déficit de Atención
2

3. Objetivos
• Filogénesis y ontogenia
• Componentes de la atención
• Proceso de la atención
• Estructuras involucradas
• Neurotransmisores
• Modulación de la atención
• Funciones Ejecutivas
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3

4. Neurobiología del T. D. A.
4

5. Neurobiología del T. D. A.
5

6. Neurobiología del T. D. A.
Archipallium
Estructuras del tallo encefálico,
médula, cerebelo, Mesencéfalo
y ganglio basal más antiguos.
Paleopallium
Estructuras del sistema límbico.
Neopallium
Casi la totalidad de los hemisferios
• Autopreservación
• Mec. de acción y conductas repetitivas
• Arcos reflejos. Acciones involuntarias
• y funciones viscerales.
• Ataque, huida, reproducción.
• Posición jerárquica y nicho ecológico
• Lóbulo límbico
• Funciones específicas
• Funciones afectivas específicas
• Identidad personal
• Memoria
Lenguaje simbólico
Sistema límbico: El centro de las emociones.
Johns Hopkins University. - 02.04.2001 - Júlio Rocha do Amaral, MD & Jorge Martins de Oliveira, MD.
6

7. Neurobiología del T. D. A.
La mente es un proceso que regula el flujo de
energía e información dentro y entre los individuos.
Es la interfase entre los procesos neurofisiológicos
y experiencias interpersonales.
7

8. Neurobiología del T. D. A.
La mente se desarrolla como genéticamente esta
determinada la maduración del sistema nervioso
y es modulada por la experiencia.
8

9. Neurobiología del T. D. A.
La atención es un constructo multidimensional
Compuesto de fenómenos como el escaneo estratégico,
exclusión de estímulos irrelevantes, atención sostenida,
atención dividida, inhibición de la acción impulsiva y
selección y monitoreo de la respuesta.
9

10. Neurobiología del T. D. A.
La atención es la función mental
que regula el flujo de información.
La atención temprana está ligada al estímulo.
Entre los cinco y los siete años se
convierte en un proceso de control interno.
10

11. Neurobiología del T. D. A.
A medida que el niño madura se vuelve
más sistemático y flexible, menos egocéntrico.
El tiempo de reacción, la capacidad de vigilancia
La atención sostenida y el control de impulsos
mejoran después de los doce años.
La precisión Y búsqueda de estrategias
más eficientes continúa a lo largo de la vida.
11

12. Neurobiología del T. D. A.
Atención
Prerrequisitos (alerta y activación)
Contenido de la atención
Proceso de la atención
Estructuras cerebrales involucradas
Modulación de la atención
12
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13. Neurobiología del T. D. A.
Componentes de la atención
1.
Activación y alertamiento
2.
Atención externa o receptiva
3.
Atención interna o reflexiva
4.
Atención selectiva o de procesamiento
* Foco
* Filtro
* Inhibición de la sensación
5.
Atención externa o expresiva
Memoria de trabajo
Mirsky and associates (1991)
13
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14. PROCESOS (Tipos)
Proceso
Característica
Exploración tipo-ejemplos
Alerta o "arousal"o vigilia
o "consciencia"
Nivel de consciencia del estadio IV del
sueño a la hipervigilia
-Estudios neuroeléctricos
-Clínica neurológica
-"Span"
"Span"
Amplitud de atención
-Reproducciones de ritmos
-Dígitos WAIS/WISC
-Cubos de Corsi.
Atención selectiva o
focal
("Selective attention")
Proceso por el que se responde a un
estímulo o tarea y se ignoran otras.
-Tareas de emparejamiento visual
- Búsqueda visual entre distractores:
.Test de las campanas
."Embedded Figures Test "
- Atención a propiedades del objeto
(color, forma,...)
Paradigma: en general cuando el sujeto
es instruido a "atender" únicamente a un
estímulo o únicamente a determinado
atributo específico del estímulo.
Paradigma: cuando se instruye al sujeto
que se fije en el tamaño, después en el
color, y así sucesivamente
Atención serial
("Serial attention")
Subproceso de atención selectiva
Discriminación
Subproceso de atención selectiva
- Tests de caras de Yela
- Test de formas idénticas de
Thurstone
Atención desplazamiento
entre hemicampos visuales
("Shifting attention", "Covert
forms of attending")
Selección preferencial de información prioritaria
en unootro hemicampo visual
Paradigma: Cuando se exige "shifting" nuestra
mirada para traer el objetivo sin mover los ojos.
-Paradigma de Posner.
14

15. SISTEMAS
Sistema
SISTEMA
de
ALERTA
o
"AROUSAL"
SISTEMA
ATENCIONAL
POSTERIOR
Definición-funciones
Nivel base de conciencia que optimiza el
procesamiento de los estímulos
sensoriales en el neocórtex ;nivel base de
conciencia, como estado generalizado de
receptividad a la estimulación y a la
preparación de respuestas.
Atención de orientación a estímulos
visuales. Es decir explorando
o
("scanning":orientación y localización)
DORSAL
el espacio visual.
POSTERIOR
ATENCIONAL
Atención para la acción
ANTERIOR
o
VENTRAL
Recluta y controla las áreas cerebrales
ANTERIOR
para ejecutar las tareas cognitivas
complejas
Sinónimos
Principales
estructuras
implicadas
-Consciencia
-Atención matriz de
Messulam
-Atención tónica o
primaria
-Tono de atención
-S. R. A.
-Tálamo
-Sistema
límbico
-Ganglios
basales
-Córtex frontal
-Sistema atencional
visuoespacial
-Sistema de atención
perceptiva
-"Arousal fásico"
- Atención "de visión
periférica"
- Atención para procesar
nueva información
-"Top-down attention"
-Atención pasiva
SIST. ATENCIONAL
SUPERVISOR
- Sist. atencional frontal
- Atención ejecutiva
- Atn. ligada a la acción
- Atención motora
- “ctivación tónica"
- Atn. "de visión foveal"
- Atención para procesar
información redundante
"Bottom-up attention"
-Atención activa
- Parietal post.
Fundamento
neuroquímico
Sistema
- Pulvinar Lat.
- Colículo sup.
- Hipocampo
- Cingulado post.
noradrenérgico
y
serotonérgicos
del HD
- Cingulado
anterior
- Prefrontal
dorsolateral
- Neoestriado
- Orbitofrontal
- Área motora
uplementaria
- Á. tegmental
ventral
HD
¿ y Sistema
dopaminérgico
del HI?
15

16. Neurobiología del T. D. A.
La atención efectiva
requiere suficiente alertamiento
para movilizar, filtrar y sostener
la conexión e interpretación.
16
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17. Neurobiología del T. D. A.
3
4
2
8
9
Atención
5
6
7
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18. Neurobiología del T. D. A.
3
4
2
Atención
8
9
Cognición
5
6
7
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19. Neurobiología del T. D. A.
3
4
Emoción
2
8
9
5
Atención
Cognición
6
7
19
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20. Neurobiología del T. D. A.
3
Emoción
4
2
Atención
8
Cognición
5
Movimiento
9
6
7
20
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21. 21
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22. 22

23. 23
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24. 24
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25. 25
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26. 26
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27. Neurobiología del T. D. A.
Estructuras cerebrales involucradas
27

28. Neurobiología del T. D. A.
Sustrato neurobiológico de la activación
S. Reticular de Activación
Locus Coeruleus
Corteza
Cerebelo
Sistema límbico
Médula espinal
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29. Neurobiología del T. D. A.
• Sistema Reticular Activador. Regula el sueño, vigilia y nivel
de excitación y coordinación de los movimientos oculares.
• Puntos de integración central para coordinar los actos reflejos
esenciales como deglución/vómito y los sistemas
cardiovascular y respiratorio.
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30. Neurobiología del T. D. A.
Sustancia Reticular
Tálamo
Sistema Límbico
C. Temporoparietal
LÓBULOS FRONTALES
30

31. Neurobiología del T. D. A.
Tálamo
• Centro del encéfalo, por debajo de la corteza y los ganglios
basales y por arriba del hipocampo.
• Relevadores entre las vías sensitivas que llegan y la corteza y entre
los ganglios basales y las regiones de asociación de la corteza.
• En conjunto con los ganglios basales ejercen un control regulador
de las funciones viscerales.
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32. Neurobiología del T. D. A.
32

33. Neurobiología del T. D. A.
17
ÁREAS DE BRODMANN
33

34. Neurobiología del T. D. A.
34

35. Neurobiología del T. D. A.
1
Amígdalas
1
2
3
4
Ubicadas en la punta
3
de los lóbulos
4
2
8
frontales, constituyen el
5
sistema
de alerta
5
6
temprano del
9
cerebro, que responde
7
6
7
al cambio y a la
8
evaluación del peligro.
9
35

36. Neurobiología del T. D. A.
AMÍGDALAS
Núcleos basolaterales
- Corteza cerebral
- C. Prefrontal medial
y órbitofrontal
Núcleos centrales
Y núcleos anteriores
- Hipotálamo
- Tallo cerebral
Núcleos Mediales
- Bulbo y
corteza olfatorios
Convergencia
de
información
sensorial,
cortical
y
visceral
36

37. Neurobiología del T. D. A.
Hipocampo
• Media la atención selectiva.
• Determina la relevancia de
los estímulos de acuerdo a
la novedad, emergencia y
carga emocional.
37

38. Neurobiología del T. D. A.
Septum
Medial
Localización espacial
Hipocampo
Núcleo
acumbens
Permite la integración
del estímulo novedoso
en conducta
Fásica
Diurna
Corteza
prefrontal
Capacidad de virar
de un aspecto a otro
Cingulado
anterior
Memoria de trabajo
Largo plazo
38

39. Neurobiología del T. D. A.
HIPOTALAMO
Región de integración principal de
todo el sistema nervioso autónomo.
Regula la temperatura corporal, el
equilibrio hídrico, el metabolismo
intermedio, la presión arterial, ciclos
sexual y circadiano, secreción de
adenohipófisis, sueño y emociones.
39

40. Neurobiología del T. D. A.
Protuberancia anular y bulbo raquídeo
• Conectan los hemisferios cerebrales y al
tálamo e hipotálamo con la médula espinal.
• La mayor parte de los núcleos de los pares craneales
• Vías de entrada y salida de las cortezas cerebrales y
la médula espinal.
40

41. Neurobiología del T. D. A.
Cerebelo
• Proyecciones selectivas hacia la corteza motora (por medio del tálamo),
y hacia los núcleos del tallo relacionados con las función vestibular.
• Conserva el tono de la musculatura contra la fuerza de gravedad.
• Regula la función visceral, como la frecuencia cardiaca.
• Participa en el aprendizaje, la memoria y las emociones.
(Middleton y Strick, 1998).
41

42. Neurobiología del T. D. A.
Regulación de
Movimientos finos
42

43. Neurobiología del T. D. A.
Regulación de
Movimientos finos
43

44. Neurobiología del T. D. A.
Ganglios Basales
Intensidad de la motivación y la regulación afectiva.
Actúan con los lóbulos frontales en la interpretación
de la experiencia perceptual y están asociados con
Estriado
la conducta social ritualística.
•
•
•
•
Núcleo caudado
Putamen
Globo pálido
Núcleo acumbens
44

45. Neurobiología del T. D. A.
Ganglios Basales
Intensidad de la motivación y la
regulación afectiva. Actúan con
los lóbulos frontales en la
interpretación de la experiencia
perceptual y están asociados con
la conducta social ritualística.
45

46. Neurobiología del T. D. A.
Lóbulos temporales
• Esenciales para el reconocimiento de la memoria visual
y en la respuesta efectiva a los estímulos visual y olfativo.
• En el lado dominante, contribuyen en la localización
del lenguaje verbal y su secuencia.
• El LT no dominante está relacionado con aspectos
sintácticos del lenguaje - ritmo y expresión.
46

47. Neurobiología del T. D. A.
47

48. Neurobiología del T. D. A.
Corteza Prefrontal
• Integra y maneja el funcionamiento propositivo
de la mayoría de las estructuras cerebrales.
• Control regulatorio recíproco entre muchas de estas áreas.
• Mientras otras regiones del cerebro desarrollan el
procesamiento primario de los estímulos y la información,
los lóbulos frontales interpretan y proveen de significado
a esta experiencia.
48

49. Neurobiología del T. D. A.
Corteza prefrontal
Principal centro ejecutivo del cerebro.
A través de él ocurre la percepción del medio ambiente, y donde se
realizan las decisiones no solamente acerca de cómo reaccionar, sino
como afecta al mundo y a nuestras vidas.
Los lóbulos frontales son preactivos, no sólo reactivos.
Son receptivos y contemplativos, no solo responsivos o activos.
49

50. Neurobiología del T. D. A.
Corteza Prefrontal
Aquí es donde tenemos la primera experiencia del self.
La vasta agenda de la corteza prefrontal es facilitar una vida propositiva.
Se requiere de una integración relevante para interconectar los eventos
a largo plazo con las acciones específicas para cada momento, y emitir
los comandos que conllevan a estos planes a conductas propositivas.
50

51. Neurobiología del T. D. A.
EJE
HIPOTÁLAMO
CORTISOL
• Respuesta al estrés.
• Expectativa ansiosa.
• Factores psicológicos > que físico
• Novedad, incertidumbre,
• Conflictos, frustraciones.
HIPÓFISIS
SUPRARRENAL
D. Bailly y D. Servant. Perspectivas neurobiológicas
de la ansiedad. Masson. Barcelona, 1997.
51

52. Neurobiología del T. D. A.
52

53. Neurobiología del T. D. A.
53

54. Neurobiología del T. D. A.
Área cognitiva
Área afectiva
54

55. Neurobiología del T. D. A.
1
1
2
3
3
4
4
2
5
8
5
6
9
7
6
7
8
9
55

56. Neurobiología del T. D. A.
Dopamina
Motivación
Conducta
Ánimo
Emoción
Función cognitiva
Energía
Interés
Sexo
Apetito
Agresión
Impulsos
Noradrenalina
Serotonina
Ansiedad
Irritabilidad
56

57. NEUROQUIMICA
y
EL LENGUAJE DE LA ATENCI
Tres vías neuroquímicas de dopamina transportan
Mensajes para el funcionamiento ligado a la atención.
La vía energética.
Conecta a la sustancia nigra a la corteza motora a través
de los ganglios basales e incrementa la energía física.
La vía del deseo
Conecta al lóbulo caudado a la corteza premotora
vía corteza órbitofrontal.
La vía del placer
Conecta el núcleo Tegmental Ventral (origen de los
cuerpos celulares de las células dopaminérgicas) al bulbo
olfatorio y lóbulos frontales a través de los ganglios basales.
De esta manera se transmiten la energía mental, acción y sensación de placer.
57

58. NEUROQUIMICA y LENGUAJE DE LA
ATENCIÓN
Vía energética
Vía del deseo
Conecta a la sustancia nigra
Conecta al lóbulo caudado
a la corteza motora a través
a la corteza premotora
de los ganglios basales.
vía corteza órbitofrontal.
Vía del placer
Conecta el núcleo Tegmental Ventral al bulbo olfatorio y
lóbulos frontales a través de los ganglios basales.
De esta manera se transmiten la energía mental, acción y sensación de placer.
58

59. Neurobiología del T. D. A.
1. Sistema nigroestrial
2. Sistema mesolímbico
3. Sistema mesocortical
4. Sistema tuberoinfundibular
59

60. Neurobiología del T. D. A.
NORADRENALINA
Origen:
Locus coeruleus, bulbo y protuberancia.
Proyección:
Núcleo supraóptico y núcleos periventriculares
del hipotálamo, tálamo, neocorteza, telencéfalo basal,
formación reticular, cerebelo y médula espinal.
60

61. Neurobiología del T. D. A.
Locus coeruleus,
bulbo y protuberancia.
- Núcleo supraóptico y
- N. periventriculares del hipotálamo,
- Tálamo, neocorteza, telencéfalo basal,
- Formación reticular, cerebelo
y médula espinal.
61

62. Neurobiología del T. D. A.
Vías de la Noradrenalina
62

63. Neurobiología del T. D. A.
Función Ejecutiva
63

64. Neurobiología del T. D. A.
Función Ejecutiva
Los lóbulos prefrontales, que están
asociados con la memoria, motivación y síntesis
de la conducta, son los sitios cerebrales de la
Función Ejecutiva y regulan la conducta por medio
del proceso de la inhibición.
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996a; Pineda Ardila,
Cadavid, Mancheno & Mejía, en prensa; Reader, Harris, Schuerholtz, & Denckla, 1994).
64

65. Neurobiología del T. D. A.
Función ejecutiva
•
Anticipación y el establecimiento de metas
•
Diseño de planes y programas
•
Inicio de las actividades y de las operaciones mentales
•
Autorregulación y la monitorización de las tareas
•
Selección precisa de los comportamientos y las conductas
•
Flexibilidad en el trabajo cognoscitivo y su organización en el
tiempo y en el espacio
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996a; Pineda Ardila,
Cadavid, Mancheno & Mejía, en prensa; Reader, Harris, Schuerholtz, & Denckla, 1994).
65

66. Neurobiología del T. D. A.
El trabajo de cada una de sus operaciones dependerá
de la naturaleza de la tarea cognoscitiva, el entrenamiento,
la ocupación, las destrezas automatizadas, las demandas
de otras tareas simultáneas o secuenciales y la guía
cognoscitiva principal de la tarea
(Fletcher, 1996; Pineda, 1996).
66

67. Neurobiología del T. D. A.
Sistema de control sobre las repuestas comportamentales
La complejidad de los lóbulos frontales es evidente en los
diversos sistemas de conexiones recíprocas con
•
El sistema límbico ( sistema motivacional),
•
El sistema reticular activador (sistema de atención sostenida),
•
Las áreas de asociación posterior ( sistema organizativo de los
reconocimientos),
•
Las zonas de asociación y las estructuras subcorticales
(núcleos de la base) dentro de los mismos lóbulos frontales.
(Barbas & Mesulam, 1981; Bustamante, 1994;
Johnson, Rosvold & Mishkin, 1988; Reep, 1984) .
67

68. Neurobiología del T. D. A.
Niños
Control cognitivo y de la conducta
Adultos
Mayores dificultades en el uso de las
funciones ejecutivas relacionadas con
el control cognitivo.
68

69. Neurobiología del T. D. A.
DSM IV en niños
HIPERACTIVIDAD
- Inquietud sin objeto
- Cambios frecuentes a
inquietud propositiva.
Habla, se mueve,
se retuerce, corre,
salta excesivamente.
No juega/trabaja quieto.
“On the go”
•
•
•
•
•
•
Habla excesivamente
Inquietud interna
Sentirse abrumado
Escoge trabajos activos
No disfruta tranquilidad
Sensación de ser manejado
Dificultad con las tareas
No escucha, olvidadizo
Pierde cosas,
Se distrae fácilmente
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Leen, pero no registran
Organización frustrada o
Mal manejo del tiempo
Extravían sus pertenencias
Se distraen con facilidad
Actividades múltiples
Problema para jerarquizar
Para terminar una actividad
Ineficiencia
•
•
•
•
Irritabilidad y fácil enojo
Se le escapan pensamientos
Cambio impulsivo de trabajo
Maneja imprudentemente
I NATE N C I Ó N
- Problemas persistentes
- Elaboración de estrategias
de afrontamiento riesgosas.
- Evidentes en el autocuidado,
- Manejo financiero, al conducir,
- trabajo doméstico, manejo de
- documentos demandas de trabajo.
IMPULSIVIDAD
- Disminuye en la vida adulta
- Funciona bien en casa y el trabajo
Típico en adultos
Se le escapan respuestas
No espera turno
Interrumpe a otros
69
Adapted from Miller M. Attention deficit hiperactivity disorder. Pharmaceutical treatment update. Optims Educational solutions. Inc., 2002.

70. Neurobiología del T. D. A.
Síndromes prefrontales
a) Dificultades en la atención sostenida
b) Alteraciones en la autorregulación
c) Problemas en la organización cognoscitiva y del comportamiento
d) Rigidez cognoscitiva y comportamental
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996a;
Pineda Ardila, Rosselli, Cadavid, Mancheno & Mejía, en prensa; Reader, Harris, Schuerholtz, & Denckla, 1994). 70

71. Neurobiología del T. D. A.
1.
Impulsividad. Deficiente inhibición.
2.
Inatención. Desarrollo inadecuado del control y monitoreo de la
naturaleza de los comportamientos y sus consecuencias.
3.
Dependencia ambiental. Falta de planeación, programación y
autorregulación comportamental.
4.
Perseverancia patológica e inercia comportamental.
Inflexibilidad en la autorregulación de comportamientos y conductas.
5.
Alteración metacognoscitiva. incapacidad para reconocer la
naturaleza, alcances y consecuencias de una actividad cognoscitiva.
(Benson , 1981; Harris, 1995; Grodzinski & Diamond, 1992; Pineda, 1996
71

72. Neurobiología del T. D. A.
No hay capacidad metacognoscitiva para sopesar una
situación o un evento y atribuir de manera justa las causas
del éxito o el fracaso de la acción a los elementos externos
o a las decisiones y acciones propias.
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996a;
Pineda Ardila, Rosselli, Cadavid, Mancheno & Mejía, en prensa; Reader, Harris, Schuerholtz, & Denckla, 1994). 72

73. Neurobiología del T. D. A.
Trastornos del Desarrollo con Disfunción Ejecutiva
•
Deficiencia de atención con y sin hiperactividad
•
Síndrome de Gilles de la Tourette
•
Síndrome de Asperger
•
Trastorno autista
•
Síndrome desintegrativo infantil
•
Depresión infantil
•
Trastorno obsesivo compulsivo infantil
•
Trastornos de la conducta
•
Trastorno explosivo intermitente
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996a;
73
Pineda Ardila, Rosselli, Cadavid, Mancheno & Mejía, en prensa; Reader, Harris, Schuerholtz, & Denckla, 1994).

74. Neurobiología del T. D. A.
Trastornos del adulto que producen disfunción ejecutiva
– T. D. A.
– Farmacodependencia y abuso de substancias
– Psicopatía y trastorno violento de la conducta
– Esquizofrenia
– Depresión mayor
– Trastorno obsesivo compulsivo
– Daño cerebral focal por trauma de cráneo
– Enfermedad de Parkinson
– Esclerosis Múltiple
– Enfermedad Vascular
– HIV
74
(Harris, 1995; Pineda, 1996; Pineda, Cadavid, & Mancheno, 1996.

75. virar
la atención
internamente
Hacia una
contemplación
quieta o
formación
En esta
de valores
era de
o intereses
estimulación
y estrategias
multisensorial
personales,
y
o aún
entretenimiento
omnipresente,
la solución
de problemas
internos se
Hace cada
vez más
difícil.
75