Los científicos han desarrollado un nuevo enfoque computacional que incorpora la actividad cerebral de pacientes individuales para calcular el tratamiento óptimo y personalizado de estimulación cerebral para la enfermedad de Alzheimer. Lázaro Sánchez-Rodríguez, de la Universidad de Calgary, Canadá, y sus colegas presentan su nuevo marco en PLOS Biología Computacional .
La estimulación eléctrica de ciertas partes del cerebro podría ayudar a promover una actividad saludable en los circuitos neuronales deteriorados por la enfermedad de Alzheimer, una afección neurodegenerativa. Este tratamiento experimental ha demostrado ser prometedor en ensayos clínicos. Sin embargo, todos los pacientes actualmente reciben protocolos de tratamiento idénticos, lo que puede conducir aa diferentes resultados según las variaciones individuales en la señalización cerebral.
Para investigar la posibilidad de una estimulación cerebral personalizada, Sánchez-Rodríguez y sus colegas adoptaron un enfoque teórico. Construyeron una herramienta computacional que incorpora los escáneres de resonancia magnética de los pacientes y las mediciones fisiológicas de señalización cerebral para calcular las señales óptimas de estimulación cerebral, con el objetivo de ofrecer un rendimiento eficiente, efectivo trato personalizado.
El nuevo enfoque se basa en una estrategia computacional conocida como control de ecuación de Riccati dependiente del estado SDRE, que se ha aplicado en otros campos, como la ingeniería aeroespacial, para optimizar las señales de entrada que controlan sistemas dinámicos no lineales comoel cerebro humano. Esta estrategia permitió a la nueva herramienta identificar regiones cerebrales específicas que no se beneficiarían de la estimulación cerebral.
Los investigadores también usaron su nuevo marco para mostrar que ciertas partes del cerebro, el sistema límbico y las estructuras de los ganglios basales, podrían servir como objetivos particularmente poderosos para la estimulación cerebral en la enfermedad de Alzheimer. Además, encontraron que los pacientes cuyas estructuras neurales son altamenteintegrados en la red cerebral pueden ser los candidatos más adecuados para la estimulación.
"Con nuestro nuevo marco, nos estamos acercando a borrar la brecha de conocimiento entre la teoría y la aplicación en la estimulación cerebral", dice Sánchez-Rodríguez. "Creo que pronto veremos un auge en la aplicación de nuestro marco y herramientas similares paraestudiar otras enfermedades que involucran actividad cerebral alterada, como la epilepsia y el Parkinson ".
A continuación, los investigadores planean refinar su herramienta para que tenga en cuenta la variación adicional en la actividad cerebral entre pacientes. El enfoque deberá probarse en animales antes de que entre en ensayos clínicos.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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