La médula espinal parece un tubo largo, con un diámetro de solo 1,5 cm, y sin embargo, esta parte crucial del sistema nervioso es esencial para controlar cómo se mueven nuestros brazos y piernas, para darnos nuestro sentido del tacto y tambiénuna noción de dónde están nuestros cuerpos en el espacio.
¿Cómo soporta esta estructura aparentemente simple comportamientos complejos? Para responder a esta pregunta, los científicos han anhelado una forma de observar la función de la médula espinal in vivo. Hasta hace poco, necesitaban recurrir a estudios en animales, pero el advenimiento de la fMRI funcionalresonancia magnética ahora está proporcionando una nueva ventana a la riqueza de las señales de la médula espinal, directamente en los seres humanos.
Ahora, los científicos de EPFL han combinado protocolos personalizados para la resonancia magnética funcional de la médula espinal con técnicas de análisis avanzadas, con el fin de desenredar estas señales y ver claramente la médula espinal en acción. Probados en 19 sujetos sanos, los científicos obtuvieron vistas sin precedentes de la médula espinalarquitectura funcional y mostró por primera vez cuán dinámica es la médula espinal, incluso para sujetos en reposo. Los resultados se publican en la edición de hoy de Neurona.
"Uno de los principales desafíos para observar la función de la médula espinal es eliminar el ruido del resto del cuerpo del sujeto, como la respiración, los latidos del corazón o simplemente ver más allá de los huesos vertebrales circundantes", explica Nawal Kinany, primera autora del"Logramos descomponer la actividad espinal espontánea en redes significativas, con un nivel de detalle neuroanatómico que nunca antes se había alcanzado".
El estudio se realizó en Campus Biotech en colaboración con Silvestro Micera, presidente de la Fundación Bertarelli en Neuroingeniería Traslacional en EPFL y profesor de Bioelectrónica en Scuola Sant'Anna en Pisa, Italia, así como con Dimitri Van De Ville, quien dirige EPFL'sMedical Imaging Processing Lab y también está afiliado al Departamento de Radiología e Informática Médica de la Universidad de Ginebra.
Desde la perspectiva del sujeto, uno simplemente tiene que acostarse en un escáner de resonancia magnética funcional y permanecer inmóvil durante el escaneo, por lo general alrededor de 10 minutos. Las imágenes resultantes del escaneo se analizan luego para proporcionar una vista en 4 dimensiones, a través deespacio y tiempo: para ver la dinámica de los circuitos espinales dentro de la anatomía del sujeto.
"Estos resultados son una clara evidencia de que la actividad espinal en estado de reposo está ricamente organizada y, por lo tanto, debe tener una relevancia fisiológica más allá de lo que se suponía hasta ahora", explica Van De Ville.
Dada su posición central en la interfaz entre el cerebro y el resto del cuerpo, la médula espinal es un actor clave en todo el comportamiento humano. Los científicos se enfocaron en el nivel cervical debido a su participación en el control de los músculos del brazo y la mano. Su enfoque podríaayudar a comprender cómo se organizan los circuitos espinales para apoyar la amplia gama de movimientos que realizamos en nuestra vida diaria.
"Sólo una comprensión más profunda del control motor humano puede permitir el desarrollo de enfoques de neurorrehabilitación más efectivos. Nuestro nuevo método proporciona una herramienta muy importante en esta dirección", prosigue Micera.
Probado por ahora en sujetos sanos, los científicos creen que estos nuevos protocolos algún día serán una herramienta valiosa para evaluar el estado de los circuitos de la médula espinal disfuncionales o lesionados, lo que podría promover el desarrollo de terapias dirigidas que reequilibren la actividad espinal o aprovechen de manera óptimalas conexiones libres.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne . Original escrito por Hillary Sanctuary. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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