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Científicos de la Universidad de Los Ángeles, California (UCLA), han desarrollado una mochila que rastrea y estimula la actividad cerebral a medida que las personas realizan su vida diaria. El avance podría permitir a los investigadores tener una idea de cómo funciona el cerebro fuera de un laboratorio y cómo monitorear enfermedades como el Parkinson y el trastorno de estrés postraumático en entornos del mundo real.
La tecnología es "una demostración inspiradora de lo que es posible" con equipos de neurociencia portátiles, dice Timothy Spellman, neurobiólogo de Weill Cornell Medicine que no participó en el trabajo. La mochila y su vasto conjunto de herramientas, asegura, podrían ampliar el panorama para que la investigación en neurociencia estudie el cerebro mientras el cuerpo está en movimiento.
Normalmente, cuando los científicos quieren escanear el cerebro, necesitan mucho espacio y mucho dinero. Los escáneres de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), que detectan actividad en varias regiones del cerebro, son aproximadamente del tamaño de una camioneta y pueden costar más de un millón de dólares. Además, los pacientes deben permanecer quietos en la máquina durante aproximadamente 1 hora para garantizar un escaneo claro y legible.
Los enfoques como la estimulación magnética transcraneal (TMS) que atacan el cerebro, a menudo para tratar la depresión severa, tampoco son portátiles; los pacientes deben sentarse quietos y erguidos en un laboratorio durante unos 30 minutos mientras una bobina grande envía pulsos magnéticos a través del cuero cabelludo para activar eléctricamente las neuronas.
Por ello, los investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han desarrollado lo que llaman la plataforma móvil de grabación y estimulación cerebral profunda. Así es como funciona: una varita sale de una mochila de 4 kilogramos para descansar cerca de la parte superior del cuero cabelludo del paciente. Allí, la varita puede comunicarse con un implante neural que se encuentra en lo profundo del cerebro. Mientras tanto, la mochila está llena de monitores, una configuración que permite la recopilación de datos en tiempo real del implante.
Al mismo tiempo, según el experimento, el participante puede usar equipo adicional para medir las actividades cerebrales y corporales, incluida una gorra de electroencefalografía del cuero cabelludo con electrodos que monitorean la actividad cerebral superficial, un par de gafas de realidad virtual que rastrean el movimiento de los ojos y otros dispositivos. que rastrean la frecuencia cardíaca y respiratoria. Toda esta información se puede sincronizar con las señales del implante.
“La belleza de esto es que tiene muchos flujos de datos que llegan simultáneamente”, dice la autora del estudio Zahra Aghajan, neurofísica de UCLA. En pruebas de laboratorio, el equipo pudo demostrar que la mochila registra la actividad y estimula varias regiones del cerebro sin que las personas deban quedarse quietas. También pudo recopilar los mismos datos que una máquina de resonancia magnética funcional y estimular el cerebro de una manera similar a la TMS, informa el equipo esta semana en Neuron.
No estar atado a un entorno de laboratorio podría permitir a los científicos estudiar cómo funciona el cerebro mientras las personas están en movimiento e interactuando con otras, en lugar de permanecer inmóviles dentro de una máquina de resonancia magnética funcional, dicen los investigadores.
Sin embargo, hay un problema: solo los pacientes que tienen implantes neurales pueden usar el dispositivo. Aproximadamente 150.000 personas en todo el mundo tienen estos implantes, que los médicos utilizan para tratar y controlar una amplia gama de afecciones, incluida la enfermedad de Parkinson, la epilepsia y el trastorno obsesivo compulsivo.
El equipo ha lanzado el software y los planos de la mochila para que los usen todos los científicos, dice el autor del estudio, Uros Topalovic, un Ph.D. estudiante de UCLA. La esperanza, dice, es que otros investigadores puedan usar la tecnología para estudiar condiciones neurológicas de todo tipo sin las limitaciones de un laboratorio o una cama de hospital.