DEFINICIÓN DEL PROBLEMA:
El bajo desarrollo cognitivo como consecuencia de la anemia ferropénica en niños.
La anemia infantil ferropénica representa un problema de salud pública, a nivel mundial y nacional, que afecta mayormente a niños de entre 0 a 3 años de edad, pues es la edad de mayor desarrollo y, por ende, de mayor necesidad de hierro. Este problema trae consecuencias graves a largo plazo en el ámbito personal, social y económico del paciente; entre estas se encuentra el bajo desarrollo cognitivo que presentan los niños.
PROPUESTA DE SOLUCIÓN:
Robot Social que permita realizar actividades para el entranamiento de la memoria operativa(Working Memory) para reducir el impacto de la anemia sobre el desarrolo cognitivo en niños que residen en zonas rurales.
SUSTENTO DE PROPUESTA DE SOLUCIÓN:
Artículos Científicos:
1.- RELACIÓN ENTRE LA ANEMIA Y EL DESARROLLO COGNITIVO:
El review de Grantham-McGregor y Ani en 2001 concluye que la deficiencia de hierro impacta negativamente en habilidades cognitivas, conductuales y motoras que pueden tener implicaciones a largo plazo [1].
En el China Health and Retirement Longitudinal Study (CHARLS), se obtuvo una relación directamente proporcional entre la concentración de hemoglobina y la función cognitiva (global cognition), memoria episódica (episodic memory) y estado mental (TICS), como se observa en la figura 1 [2]:
En a se presenta la relación entre función cognitiva y concentración de hemoglobina. En b, la relación entre memoria episódica y concentración de hemoglobina. Y en c, la relación entre estado mental y concentración de hemoglobina [2].
Esta relación tiene una explicación biológica:
A. El impacto en el desarrollo cognitivo se relaciona con la inadecuada oxigenación cerebral generada por la baja concentración de hemoglobina. La disminución de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre genera hipoxia, y una hipoxia prolongada cambia la excitabilidad de los canales de hierro y contribuye a la neurodegeneración [3].
B. Un menor nivel de oxígeno afecta al proceso de formación de la proteína β-amiloide, generando una sobreproducción de esta. Debido a la hipoxia, esta proteína puede volverse neurotóxica y generar un deterioro cognitivo [3].
C. Se reportó un mayor riesgo de inflamación en pacientes con anemia, el cual es un precursor de problemas cardíacos. Estos se relacionan con el deterioro cognitivo y demencia más adelante en la vida del paciente [3].
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Kung et. al. concluyó que las personas con anemia tienen un mayor riesgo de deterioro cognitivo (OCI), incluyendo demencia y Alzheimer [3].
Algarín et. al. buscó determinar la relación entre la anemia por deficiencia de hierro (IDA) en la infancia y las capacidades cognitivas a largo plazo. En este estudio, se reclutó a niños con IDA y se les administró suplemento de hierro por aproximadamente 6 meses, hasta que reportaron niveles normales de hemoglobina. Luego de 10 años, se evaluó sus capacidades cognitivas (principalmente inhibitory control). Esta misma prueba se realizó a sujetos que fueron sanos de niños. Los resultados indicaron que quienes tuvieron IDA de niños obtuvieron resultados significativamente peores que los que fueron sanos de niños (Figura 2). Se evidencia el gran impacto de la anemia en las capacidades cognitivas a largo plazo [4].
Figura 2. Tiempo de reacción (reaction time) en niños que tuvieron anemia ferropénica (IDA) en la infancia y participantes de comparación (niños sanos) (comparison group) [4].
Existe evidencia de que la suplementación de hierro puede mejorar las habilidades cognitivas en niñas con deficiencia de hierro (pero sin anemia) [5]. Alloway concluye que para los niños que tienen anemia se puede emplear conjuntamente la suplementación de hierro y entrenamiento cognitivo [6].
2.- SUPLEMENTOS DE HIERRO COMO FORMA DE MEJORAR EL DESARROLLO COGNITIVO
A. En niños menores de 2 años
Larson et. al. concluyó que no se tiene evidencia clara de que exista un beneficio de la administración de hierro en el desarrollo cognitivo de niños menores de 2 años [7].
B. En niños mayores de 2 años
Larson et.al. concluyó que existe una mejora en los puntajes que obtuvieron niños que recibieron suplementos de hierro en pruebas cognitivas. Pero, solo en los que tenían anemia. No tuvo efecto alguno en niños no-anémicos [7].
3.- ENTRENAMIENTO DE LA MEMORIA OPERATIVA (WORKING MEMORY TRAINING)
JUNGLE MEMORY (https://junglememory.com/)
Es un programa de entrenamiento dirigido a niños de 7 a 16 años. Implica 3 juegos interactivos que pueden tener hasta 30 niveles de dificultad:
1.- Quicksand : memoria para usar los finales de palabras luego [8].
2.- Code Breaker: rotación mental de letras [8].
3.- River Crossing: memoria secuencial de soluciones matemáticas [8].
Brinda un Feedback verbal, motivación, mejores puntajes del usuario, rankings. Por completar cada nivel, el usuario gana “super monkeys”, que son puntos. Completar las 3 actividades toma entre 20 y 25 minutos [8].
Alloway et. al. reportó mejoras en la memoria operativa verbal y visuoespacial en un grupo que entrenó con Jungle Memory 4 veces a la semana, en comparación con otros grupos que entrenaron 1 y 0 veces a la semana [8]. Este estudio se realizó en niños con problemas de aprendizaje, principalmente matemático, entre 9 y 12 años.
4.- EFECTOS EN EL DESEMPEÑO COGNITIVO A LARGO PLAZO DE LA ANEMIA FERROPENICA INFANTIL
Para determinar la relación entre la anemia y el bajo desempeño cognitivo en niños de de entre 5 años de edad que hayan padecido anemia ferropénica en sus primeros años (1 a 2 años de edad), se realizó un ensayo clínico en Costa Rica en niños sanos; con deficiencia de hierro y con anemia ferropénica (clasificados sistemáticamente según su nivel de hemoglobina y otros parámetros hematológicos) que previamente, entre 1 a 2 años de edad, participaron en un estudio del desempeño cognitivo, psicosocial y emocional (bajo la escala Bayley de desarrollo infantil) tras suministrar suplementos de hierro según los grupos de estudio. Dado que en este estudio previo, se documentó el estatus nutricional, socioeconómico, nivel de estimulación temprana en casa, etc.
El estudio original constó de 191 niños de entre 12 a 23 meses de edad (1 a 2 años) que no padecían ninguna enfermedad crónica ni déficit nutricional excepto por posiblemente hierro. Los niveles de hierro en estos infantes variaron desde parámetros normales a anemia ferropénica moderada. Tras suministrar los suplementos de hierro a los niños con bajos niveles de hierro y realizar el test de Bayley que incluye desarrollo cognitivo, social y motor, se obtuvo que, a pesar de que la respuesta hematológica de los niños con anemia ferropénica frente a los suplementos de hierro fue la indicada, el desempeño de estos infantes fue mucho menor al de los otros grupos.
Dado que, en el estudio original, los resultados se obtuvieron 6 meses después de implementar los suplementos de hierro y el test de Bayley no predice las características del desarrollo del infante a largo plazo; se realizó un nuevo ensayo con 163 de los 191 niños que participaron en el primer estudio, pero en este caso, la edad de los infantes es de 5 años. Se realizaron distintos exámenes para analizar el desempeño cognitivo y motor de los niños. Los resultados obtenidos indicaron que la diferencia entre el desempeño en niños previamente sanos y niños que tuvieron deficiencia de hierro sin padecer anemia fue poca en los exámenes realizados. Sin embargo, en el caso de los niños que tuvieron anemia ferropénica moderada en su infancia, la diferencia fue significativamente alta respecto al grupo de comparación[9].
Tabla 1. Gráfica de desviación en el desempeño cognitivo de los niños que sufrieron anemia en su infancia respecto al grupo control[9].
PATENTES:
1.- SISTEMAS Y MÉTODOS PARA MEJORAR LAS HABILIDADES COGNITIVAS MEDIANTE REGÍMENES DE ENTRENAMIENTO COGNITIVO PERSONALIZADOS
La presente patente consiste en métodos personalizados para mejorar funciones cognitivas, los cuales incluyen diversas tareas para el usuario, las cuales aumentan progresivamente de dificultad.
MARTUCCI WE, PIPER A, OMERNICK M, ADAM G, ERIC E, KETKI K. PROCESSOR-IMPLEMENTED SYSTEMS AND METHODS FOR ENHANCING COGNITIVE ABILITIES BY PERSONALIZING COGNITIVE TRAINING REGIMENS. CANADA; CA2949431, 2015.
2. MÉTODO DE ESTIMACIÓN DEL DESARROLLO COGNITIVO DE NIÑOS DE 6 MESES A 10 AÑOS DE EDAD
El desarrollo cognitivo se da principalmente en los primeros años de vida, por lo que es importante diagnosticar tempranamente a los niños cuyo desarrollo no está siendo el esperado con relación a su edad. Esta patente nos ofrece un método para estimar el desarrollo cognitivo con base en un conjunto de pruebas relacionadas a la atención, memoria, etc.
Strebeleva EA, Borisovna LS, Zakrepina Alla AV. METHOD OF ESTIMATION OF COGNITIVE DEVELOPMENT OF CHILDREN FROM 6 MONTHS TO 10 YEARS OF LIFE. RUSSIA; RU0002640097, 2017.
https://www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.1103228108
CONTEXTO CIENTÍFICO: COMERCIAL
1. Para los niños: Kids Match'em
La aplicación es una forma divertida de mejorar sus habilidades y sus hijos la memoria a corto plazo y sensorial.
Tareas de emparejamiento de imágenes o memoria con distintos niveles de dificultad para estimular la memoria visual.
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.unshuus.games.kidsmemo&hl=es_419&gl=US
2. Papi Tree
Pepi Tree es una divertida app inspirada en animales y su hábitat natural ideal para que los niños aprendan qué es y cómo funcionan los ecosistemas. Además la app sirve como juego que combina actividades cognitivas con tareas de coordinación motora.
Cada ecosistema recoge un juego entretenido relacionado con el hábitat y las costumbres del animal en cuestión y se combinan actividades cognitivas, como encontrar iguales y emparejamientos, con tareas de coordinación motora, como atrapar mosquitos y realizar laberintos. Es muy adecuada para iniciar a los niños en el uso interactivo de dispositivos táctiles y es altamente motivadora ya que permite cambiar de tareas y desplegar varias funciones motoras (tocar, arrastrar, mantener pulsación...).
Objetivos y posibilidades:
A. Permite un juego cooperativo, respeto de turnos y toma de decisiones.
B. Se puede utilizar para favorecer el control motor implicado en el uso de pantallas táctiles.
C. Se inicia el aprendizaje de verbos y acciones cotidianas y aprendizajes cognitivos básicos (formas, colores…)
D. Adquirir o aumentar el léxico relacionado con los animales y la naturaleza.
Sugerencia del experto:
Es una app muy conveniente para utilizarla como actividad divertida al final de una sesión de aprendizaje, terapia o juego.
Ideal para iniciar a los niños pequeños en el uso de pantallas táctiles y mantener su atención en la tarea.
https://faros.hsjdbcn.org/es/recomendacion/pepi-tree-app-inspirada-animales-sonidos-naturaleza
1. Grantham-McGregor S, Ani A. A review of studies on the effect of iron deficiency on cognitive development in children. J Nutr 2001; 131: 649S–68S. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11160596/
2. Qin T, Yan M, Fu Z, Song Y, Lu W, Fu A et al. Association between anemia and cognitive decline among Chinese middle-aged and elderly: evidence from the China health and retirement longitudinal study. BMC Geriatrics. 2019;19(1). Available from: https://d-nb.info/1206166800/34
3. Kung W, Yuan S, Lin M, Wu C, Islam M, Atique S et al. Anemia and the Risk of Cognitive Impairment: An Updated Systematic Review and Meta-Analysis. Brain Sciences [Internet]. 2021; 11(6):777. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8231247/
4. Algarín C, Nelson CA, Peirano P, Westerlund A, Reyes S, Lozoff B. Iron-deficiency anemia in infancy and poorer cognitive inhibitory control at 10 years. Dev Med Child Neurol 2013; 55: 453–58. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23464736/
5. Bruner A, Joffe A, Duggan A, Casella J, Brandt J. Randomised study of cognitive effects of iron supplementation in non-anaemic iron-deficient adolescent girls. The Lancet. 1996;348(9033):992-996. DOI: 10.1016/S0140-6736(96)02341-0
Alloway T. What do we know about the long-term cognitive effects of iron-deficiency anemia in infancy?. Developmental Medicine & Child Neurology. 2013;55(5):401-402. DOI:10.1111/dmcn.12127
6. Larson L, Phiri K, Pasricha S. Iron and Cognitive Development: What Is the Evidence?. Annals of Nutrition and Metabolism. 2017;71(Suppl. 3):25-38. https://doi.org/10.1159/000480742
Nelwan M, Kroesbergen E. Limited Near and Far Transfer Effects of Jungle Memory Working Memory Training on Learning Mathematics in Children with Attentional and Mathematical Difficulties. Frontiers in Psychology. 2016;7. doi: 10.3389/fpsyg.2016.01384
7. Walter T. Effect of iron-deficiency anemia on cognitive skills and neuromaturation in infancy and childhood. Food Nutr Bull [Internet]. 2003;24(4_suppl_1):S104–10. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1177/15648265030244s10
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