Tendencias21

Estudian las ondas cerebrales con un algoritmo de análisis sísmico

Un equipo de investigadores franceses ha incorporado al escáner de resonancia magnética (usado para medir la actividad cerebral) un algoritmo de análisis de ondas sísmicas. Así han logrado tomar imágenes cerebrales y medir las vibraciones naturales que se producen en el cerebro. La técnica podría utilizarse para el diagnóstico precoz y el control de tumores cerebrales o del Alzheimer. Por Patricia Pérez.

Estudian las ondas cerebrales con un algoritmo de análisis sísmico

Si existe una técnica médica para explorar el cuerpo humano con el fin de hacer un diagnóstico o prescribir otras pruebas es la palpación. Y es que son muchas las enfermedades que implican cambios estructurales en los tejidos, lo cual se ve reflejado en cambios en sus propiedades mecánicas, tales como la elasticidad. Simplemente con el tacto, y un conocimiento detallado del cuerpo, el médico puede evaluar el tamaño y la rigidez de un tumor, la presencia de ganglios linfáticos inflamados, o el tamaño y la posición del feto en una mujer embarazada, por mencionar algunos ejemplos, de ahí su importancia.

Este tipo de examen se ha sustituido o complementa con técnicas modernas que proporcionan los índices de elasticidad de un tejido biológico. Para ello generan y detectan ondas que se propagan a través del cuerpo a velocidades variables dependiendo de la rigidez de los órganos; cuanto más rígido sea el tejido, más lenta es la propagación de la onda, y viceversa.

Por su naturaleza, sin embargo, es más difícil medir la elasticidad del cerebro. Al estar doblemente protegido por el cráneo y el líquido cefalorraquídeo, resulta de difícil acceso para unas ondas aplicadas externamente. La única forma sería recurriendo a procedimientos altamente invasivos como pueda ser una craneotomía, que implica abrir el cráneo, por lo que está limitado a casos excepcionales. Por tanto, es imposible palpar directa o indirectamente el cerebro, algo que complica enormemente el trabajo de los neurocirujanos, que sólo tienen información sobre la elasticidad de la superficie cerebral.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Nacional francés de la Salud y la Investigación Médica (Inserm), ha desarrollado un método no invasivo de toma de imágenes cerebrales, mediante resonancia magnética, que proporciona la misma información que una palpación física. Para ello han recurrido a la adaptación de un algoritmo que normalmente se utiliza para estudiar terremotos.

Según detalla el Inserm en un comunicado, el sistema podría utilizarse en última instancia para ayudar a detectar tumores, en el diagnóstico precoz de enfermedades como el Alzheimer y otras anomalías. Los resultados del estudio acaban de publicarse en la revista científica PNAS.

Adaptación de la resonancia

El equipo dirigido por Stefan Catheline, y otros alrededor del mundo, han estado trabajando en fórmulas que permitieran adaptar escáneres de resonancia magnética para medir la elasticidad del cerebro. Estos aparatos funcionan midiendo el contenido en agua, pero con ligeras modificaciones pueden medir el movimiento de las moléculas de agua. Así son aptos para recoger movimientos de los tejidos cuando se agitan.

Sin embargo, según recoge un artículo publicado en la revista online NewScientist, tales dispositivos no han pasado del laboratorio, en parte por la dificultad para manejarlos. «Es difícil tratar de mover todo el cráneo usando un vibrador», explica el investigador. Algunos equipos lo han intentado con moldes de dientes vibratorios, pero producen dolores de cabeza entre los participantes. Otros grupos han optado más recientemente por almohadas vibratorias.

La propuesta de los investigadores franceses toma otro rumbo. En lugar de mover físicamente la cabeza, quieren aprovechar las vibraciones naturales del cerebro, que se producen por ejemplo por el pulso de la sangre en las arterias y el líquido cefalorraquídeo circulante. «Tendemos a pensar en el cerebro como un órgano estático, pero hay mucho movimiento «, destaca Catheline.

Este giro en la investigación llegó después de pasar un tiempo trabajando con sismólogos, que estudian cómo extraer información de las ondas sísmicas que se generan durante un terremoto. Catheline pidió prestado a sus colegas el algoritmo utilizado para analizar las vibraciones de la Tierra, incorporándolo a su escáner de resonancia magnética modificado. Como resultado, el equipo fue capaz de medir las vibraciones naturales en el cerebro de dos voluntarios sanos – información normalmente descartada al considerarse ruido.

Diagnóstico y control

Este tipo de exploración podrá revelar mucha más información sobre lo que está pasando en el cerebro que las imágenes de resonancia magnética tradicionales. El contenido de agua de las células no tiende a variar mucho, pero sí las propiedades mecánicas. Así, mientras puede parecer que un poco de tejido cerebral está formado por células idénticas en una resonancia magnética, una exploración con elastografía revelaría una enorme variación en elasticidad o dureza, lo cual abre un apasionante camino para el estudio y el diagnóstico.

El equipo de INSERM espera que su técnica ayude con el tiempo a diagnosticar enfermedades y controlar el éxito de su tratamiento, caso del Alzheimer, la epilepsia, la esclerosis múltiple o la hidrocefalia, pues implican cambios en la rigidez de los tejidos. Por ejemplo, en el caso de algunas formas de demencia, se sabe que las placas tienen más elasticidad que el tejido cerebral normal, por lo que la nueva técnica permitiría detectar esas diferencias. Con su uso se evitarían además las biopsias cerebrales.

Sin embargo, los investigadores auguran que la primera aplicación clínica será probablemente para evaluar la dureza de un tumor existente. El sistema sería de gran utilidad antes de la cirugía, pues mientras una masa suave puede ser succionada rápidamente, los tumores más difíciles requieren una disección cuidadosa, que a veces supone varias horas.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente