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En lo más profundo de nuestro cerebro

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En lo más profundo de nuestro cerebro

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Controla nuestros pensamientos, sentimientos y movimientos. Es nuestro cerebro y en una exposición en el sur de Francia los niños aprenden algunos de sus secretos.

Una visita guiada del comisario de la muestra nos adentra en el trabajo de los investigadores europeos que intentan encontrar la llave de este misterioso órgano y comprender sus infinitas capacidades.

“La evolución condujo a la creación de muchos cerebros diferentes en los animales, cada uno de ellos con facultades diferentes. Incluso en los seres humanos encontramos cerebros que difieren mucho de un individuo a otro. Dependiendo del uso que le demos, de nuestras experiencias, de nuestro conocimiento acumulado, desarrollaremos unas funciones cognitivas en detrimento de otras. Esa plasticidad es lo que transforma nuestro cerebro en un órgano único que se amolda perfectamente a cada individuo”, dice Vincent Jouanneau, comisario de la exposición Cervorama.

“En el pasado, solo se podían estudiar los cerebros de cadáveres durante o después de la autopsia. Ahora, y gracias a la imagen médica, podemos observar un cerebro en tiempo real mientras está trabajando. Es lógico que todo el mundo tenga miedo de tocar este órgano humano tan frágil. La neurocirugía no es una operación común como una apendicectomía. Por lo que manejar el cerebro siguen provocando mucho recelo”, añade Jouanneau.

En el hospital universitario Vilnius de Lituania se desarrolla una prueba poco común.

A los pacientes con traumatismos craneales se les dan unas gafas de plástico para medir la presión en sus tejidos cerebrales. Hasta ahora, estas mediciones, claves para determinar si los pacientes tienen riesgo de sufrir mayores daños cerebrales, implicaban literalmente la perforación del cráneo. Un procedimiento peligroso y costoso que a día de hoy provoca que más de un millón de enfermos europeos no tengan un reconocimiento apropiado de sus daños cerebrales.

Pero eso puede convertirse, en menos de lo previsto, en historia.

“Esta plataforma nos da, a los neurocirujanos, la posibilidad de comprender qué pasa en el cerebro sin utilizar una técnica invasiva. Las mediciones invasivas siguen siendo la norma de este tipo de cirugías. Pero no puedes usar este tipo de procedimientos invasivos con pacientes conscientes. Este equipo nos permite crear mediciones más seguras, rápidas y precisas de la presión intracraneal”, precisa el neurocirujano Saulius Rocka.

El sistema está basado en la tecnología de los ultrasonidos. Las ondas de ultrasonidos se aplican cuidadosamente en el ojo y calculan los parámetros del flujo sanguíneo en dos regiones diferentes de la arteria oftálmica.

Según sus desarrolladores, se procesa la señal ultrasónica de forma rápida y precisa.

“Estamos intentando medir la velocidad de las partículas sanguíneas y otros parámetros en vasos muy pequeños del cerebro. El gran reto es ser precisos por lo que nuestra plataforma tiene que ser muy sensible. Es por eso que tenemos que desarrollar tecnologías innovadoras, como soluciones que procesen las señales digitalmente o filtren algoritmos. Todo esto unido en una única plataforma electrónica”, Edvardas Satkauskas, desarrollador de negocios de UAB Vittamed/BrainSafe.

Pero el cerebro es mucho más que un frágil órgano humano.

En la exposición, los niños aprenden que el cerebro tiene la increíble capacidad de aumentar por si mismo su potencial. Al mismo tiempo, puede perder ese potencial igual de rápido cuando envejece.

“Se han hecho resonancias magnéticas a los taxistas de Londres y se ha llegado a la conclusión de que tenían un hipocampo más desarrollado que el resto. El hipocampo es la región del cerebro encargada de la memoria. ¿Por qué los taxistas de Londres tenían un hipocampo más desarrollado? Porque tenían que aprenderse de memoria todo el callejero de Londres y de esta forma desarrollaron esa habilidad mental”, apunta Jouanneau.

“La plasticidad cerebral es el resultado de muchas cosas diferentes pero las neuronas llegan en cabeza. Son capaces de organizarse ellas mismas. Crean redes. Cuanto más las estimules, más se desarrollarán y más fiables serán esas redes. En el caso contrario, cuanto menos las estimules, más rápido desaparecerán las redes neuronales”, añade.

En el laboratorio de la Universidad Médica de Viena, los científicos trabajan mano a mano con el cerebro.

Una investigación con la que pretenden conocer los más profundos secretos moleculares de los cerebros envejecidos. El objetivo es intentar comprender por qué algunos cerebros se mantienen saludables mientras que otros desarrollan enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.

“Las neuronas, que tienen mucho contacto entre ellas, pierden primero ese contacto. Después de perderlo, las células nerviosas o neuronas, mueren. Al mismo tiempo, empiezan a acumular proteínas, pero patológicas. Eso es lo que sucede con la enfermedad de Alzheimer. Lo que queremos descubrir es cuál es la primera etapa de ese proceso. Cuando un paciente va al doctor con síntomas de alzhéimer, ya ha perdido neuronas, ya están muertas. Queremos poder volver a cinco o ocho años antes, cuando la enfermedad empezó de verdad”, apunta Gabor G. Kovacs, el neurólogo de la Universidad Médica de Viena.

Los investigadores ya han aprendido algunas cosas interesantes. Creen que las mismas proteínas y genes que participan en el desarrollo del cerebro podrían tener un papel en su neurodegenarión con el paso del tiempo.

Este descubrimiento, como dicen, aporta ideas esenciales para mejorar el diagnóstico y la terapia del alzhéimer.

“Sería muy importante comprender por qué una parte de la población no tiene demencia y es considerada normal, cuando no tienen ninguna alteración genética que los proteja. En nuestro proyecto no nos centramos solo en los factores de riesgo de todo el genoma, también intentamos analizar los factores protectores. Es decir… ¿Qué tipo de estructura genética puede proteger contra la enfermedad de Alzhéimer. Si encontramos esa alteración genética podemos trasladar el descubrimiento al nivel de las proteínas y así podremos crear un marcador químico o intentar enfocar ese sendero (secuencia) para la terapia. Porque no sabemos lo que protege el cerebro y podemos generar algo de utilidad para otras personas”, añade Kovacs.

En la exposición, los niños también aprenden las increíbles y todavía muy poco exploradas capacidades del cerebro. Por el momento pueden controlar robots o máquinas a través de ordenadores.

Técnicas complejas conocidas como la interfaz cerebro-ordenador están siendo usadas por los investigadores para dar un poco de esperanza a personas con nula movilidad o movilidad reducida en brazos o piernas.

“Cada día vemos a más personas parapléjicas que son capaces de usar su cerebro para controlar máquinas a través de ordenadores. Sabemos que el cerebro tiene unas habilidades increíbles. Dependiendo de lo que conectes, los cerebros son capaces de comunicarse con esas máquinas. Es realmente difícil vislumbrar los límites de nuestros cerebros”, apunta Jouanneau.

En el laboratorio de la Universidad Johannes Kepler de Linz, utilizan el cerebro para encender y apagar las luces. Unos electrodos colocados alrededor del cráneo detectan cuando hay una mayor o menor actividad cerebral. Un ordenador lee esa actividad y la traduce en órdenes dirigidas a las bombillas. Pero los científicos creen que se puede estimular el cerebro para hacer mucho más.

De momento, puede ayudar a los parapléjicos a interactuar mentalmente con videojuegos, con juegos de mesa, o abrir puertas a distancia. Los investigadores dicen que lo mejor aún está por llegar.

“La interfaz cerebro-ordenador funciona básicamente de la siguiente manera: tienes unos electrodos colocados en puntos precisos de la cabeza, donde se pueden medir algunas ondas cerebrales. Con nuestro sistema, con un cambio en una señal cerebral nos basta para construir un sistema de control por ordenador. Al igual que utilizas un solo interruptor para activar una determinada función, podemos usar una única señal cerebral para, en algunas máquinas, activar algo”, dice Stefan Parker, ingeniero informático de la Johannes Kepler University.

Estos investigadores están probando las posibilidades de controlar sofisticados aparatos voladores con una combinación de detección remota, visión artificial y ondas cerebrales. Los científicos dicen que a un nivel más terrenal se están desarrollando aplicaciones extremadamente prácticas.

“Uno de los ejemplos puede ser el control cerebral preciso y sólido de una silla de ruedas eléctrica. O controlar el ordenador con el cerebro para que así la máquina pueda trabajar mucho más rápido. Incluso podemos predecir que en un futuro las señales del cerebro ayuden a controlar la ortesis, lo que daría a los parapléjicos más graves la posibilidad de poder volver a agarrar cosas”, añade Gerhard Nussbaum, ingeniero informático de la Kompetenznetzwerk KI-I.

Los científicos sostienen que este futuro está a la vuelta de la esquina. Pero para llegar, aseguran los expertos, se necesita mucha investigación antes de poder resolver los diferentes rompecabezas científicos que propone nuestro frágil, sofisticado y virtualmente increíble cerebro.

www.fp7brainsafe.com
www.develage.eu
www.asterics.eu
www.cap-sciences.net