Las áreas subcorticales del cerebro, situadas en sus alcances más profundos, siguen siendo un misterio. Los científicos son conscientes del papel fundamental que desempeñan en la actividad motora, emocional y asociativa, pero no saben con precisión cómo funcionan. Hay una serie de enfermedades graves.directamente vinculados a estas áreas, incluido el Parkinson, el síndrome de Tourette y los trastornos obsesivo-compulsivos TOC. Los tratamientos existentes para regular y medir la actividad de las áreas subcorticales son muy invasivos y, a veces, funcionan sin que sepamos realmente cómo hacerlo. Investigadores de la Universidad deGinebra UNIGE, Suiza y la Universidad de Colonia Alemania decidieron ver si un método no invasivo, la electroencefalografía EEG, podría emplearse en conjunto con algoritmos matemáticos para medir esta actividad cerebral externamente.momento en que esta técnica es capaz de registrar señales que generalmente solo se ven al implantar electrodos en el cerebro. Los resultados, publicados en Comunicaciones de la naturaleza , allanar el camino para nuevas aplicaciones clínicas de precisión.
Es muy difícil estudiar y acercarse a las áreas subcorticales, que se encuentran en la parte más profunda del cerebro. Sabemos que dos estructuras clave en estas áreas, el tálamo y el núcleo accumbens, se comunican entre sí y con la cortezapara controlar la activación motora, emocional y asociativa pensamiento de nivel superior a través de oscilaciones eléctricas. "Una disfunción en esta comunicación causa enfermedades muy graves en los humanos, como Tourette y TOC, que generalmente comienzan en la adolescencia cuando el desarrollo del cerebro llega a su fin, así como la enfermedad de Parkinson ", explica Christoph Michel, profesor del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina de la UNIGE.
Los tratamientos actuales, basados en la estimulación cerebral profunda son altamente invasivos: implantando electrodos en el centro del cerebro, que son estimulados eléctricamente por un estimulador externo ". Aunque esta técnica ha demostrado ser efectiva en el Parkinson, desafortunadamente no lo esfuncionan muy bien para el TOC y el síndrome de Tourette ", dice Martin Seeber, investigador del Departamento de Neurociencias Básicas y primer autor del estudio.
Una técnica de análisis establecida y verdaderamente no invasiva
Para mejorar los tratamientos existentes, se ha vuelto esencial comprender cómo funcionan estas zonas subcorticales y cómo se comunican. Sin embargo, las enfermedades mencionadas anteriormente solo afectan a los humanos y sufren de modelos animales insuficientes. Dado que implantar electrodos es una técnica extremadamente invasiva, otraSe solicitó el método para aumentar el número de sujetos estudiados. "Naturalmente pensamos en EEG, que registra la actividad eléctrica del cerebro usando 256 electrodos colocados en el cuero cabelludo", continúa Michel. Pero es realmente posible medir la actividad cerebral profunda a partir defuera del cráneo?
En colaboración con un equipo encabezado por el profesor Veerle Visser-Vanderwalle, neurocirujano de la Universidad de Colonia, los investigadores de UNIGE pudieron medir y registrar la actividad eléctrica de las áreas subcorticales de cuatro pacientes con TOC y Tourette que recibieron electrodosimplantes. Al mismo tiempo, estos individuos estaban equipados con un EEG a medida que los científicos midieron la actividad de las mismas áreas desde la superficie ". Los algoritmos matemáticos que desarrollamos significaron que podíamos interpretar con precisión los datos proporcionados por el EEG y determinar dóndela actividad cerebral provenía ", dice Seeber. ¿Y el veredicto? Los resultados se correlacionaron perfectamente." Al obtener señales muy similares a las de los implantes, finalmente demostramos que el EEG de superficie puede usarse para ver lo que está sucediendo en la parte más profunda del¡cerebro sin tener que entrar directamente! ", dice el profesor Michel.
La puerta está abierta a nuevos tratamientos de precisión
"Ahora que sabemos que el EEG puede usarse para analizar las zonas subcorticales", continúa Seeber, "podemos tratar de entender cómo se comunican entre sí y con la corteza con la esperanza de que podamos comprender mejor elcausas de enfermedades como Tourette y TOC ". Los científicos también están interesados en utilizar la técnica para mejorar los métodos de tratamiento actuales, basados en el reequilibrio de las interacciones de la red con una descarga eléctrica muy leve. También les gustaría aplicarlos a otras enfermedades como la obesidad, adicción o Alzheimer. "Por último, esperamos que con el tiempo podamos estimular las áreas profundas del cerebro desde la superficie a través de un tratamiento electromagnético, eliminando los implantes de electrodos en el cerebro de una vez por todas", concluye el profesor Michel.
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Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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