La tarea de descifrar las funciones múltiples y la estructura compleja del cerebro exige la adquisición de grandes cantidades de datos de diferentes fuentes. Al igual que las piezas de un rompecabezas, estos datos deben reunirse en simulaciones por computadora que permitan a los investigadores comprender los mecanismos involucrados enfunción cerebral. Creado con este objetivo en mente, 'The Virtual Brain' es capaz de combinar las mediciones de un paciente individual para producir modelos personalizados. Al usar estos datos para simular los cerebros de los pacientes, el software actúa como un 'microscopio matemático',permitiendo a los investigadores reproducir interacciones entre las células nerviosas que no pueden medirse directamente en humanos. Este método hace posible que los investigadores usen datos de señales cerebrales para sacar conclusiones sobre las interacciones entre las redes neuronales que los producen. Lanzado en 2012 como una plataforma de simulación de código abierto, The Virtual Brain es un proyecto internacional dirigido por la Prof. Dra. Petra Ritter del Departamento deNeurología con Neurología Experimental y dos de sus colegas de Toronto y Marsella.
Los investigadores del Grupo BrainModes del Prof. Ritter han desarrollado un nuevo enfoque, que implica el uso de un tipo de auriculares EEG para registrar la actividad eléctrica medible del cerebro desde la superficie del cuero cabelludo. Los datos obtenidos de este modo se integran más tarde en un modelo de computadora personalizado,que simula la actividad cerebral que normalmente solo se puede medir con el uso de un escáner de resonancia magnética grande. De hecho, este modelo fue capaz de calcular seis características diferentes de la actividad cerebral. Los intentos anteriores en animales habían requerido procedimientos invasivos pero producían resultados parciales. El nuevo modelo fuecapaz de producir descripciones detalladas de la forma en que estos procesos trabajan juntos para producir funciones cerebrales específicas, confirmando así la hipótesis de que la inclusión de datos de EEG en el modelo informático produce simulaciones más detalladas de la actividad cerebral. Al permitir a los investigadores representar procesos cerebrales conresolución espacial y local mejorada, los datos de EEG los hacen más fáciles de entender.
"Este nuevo método de simulación cerebral nos permite combinar teorías sobre cómo funciona el sistema nervioso con mediciones físicas e integrarlas en un solo modelo integral que se basa tanto fisiológica como anatómicamente", explica el profesor Ritter. En muchos de los aspectos naturalesEn ciencias, este tipo de enfoque ha demostrado ser extremadamente útil tanto en la formulación de hipótesis como en las pruebas de hipótesis. Sin embargo, el uso de datos de pacientes para producir modelos individualizados representa un desarrollo completamente nuevo y tiene el potencial de descubrir diferencias individuales en la forma en que funciona el cerebro.en pacientes y en sujetos sanos.
El siguiente paso será estudiar grupos más grandes de pacientes, con la esperanza de descifrar los mecanismos subyacentes a las condiciones como la epilepsia, el accidente cerebrovascular y la demencia. Resumiendo su investigación actual, la profesora Ritter dice: "Este software tiene el potencial de beneficiarse directamentepacientes. Un estudio clínico actualmente en curso en Francia está estudiando cómo esta tecnología podría ayudar a mejorar los resultados en pacientes sometidos a cirugía de epilepsia. Los neurocirujanos involucrados pueden optimizar los resultados al simular primero el procedimiento utilizando una versión virtual del cerebro del paciente ".Virtual Brain también puede beneficiar a la población en general. La aplicación BrainModes, que fue desarrollada en Charité para su uso con teléfonos inteligentes y tabletas, funciona con auriculares neuronales disponibles comercialmente para permitir a los usuarios familiarizarse mejor con sus propios cerebros.del profesor Ritter, los investigadores con sede en Charité desarrollarán esta tecnología aún más, con la esperanza de poder algún día controlar máquinas, computers y exoesqueletos que usan el poder de la mente.
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Materiales proporcionado por Charité - Universitätsmedizin Berlín . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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