Una nueva herramienta podría ayudar a optimizar el tratamiento del Alzheimer

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28 May. 2018
Una nueva herramienta podría ayudar a optimizar el tratamiento del Alzheimer

Los autores del trabajo, Lázaro Sánchez-Rodríguez, de la Universidad de Calgary, Canadá, y sus colegas presentan su nuevo marco en la revista 'PLOS Computational Biology'.

Investigadores han desarrollado un nuevo enfoque computacional que incorpora la actividad cerebral de los pacientes individuales para calcular el tratamiento de estimulación cerebral óptimo y personalizado para la enfermedad de Alzheimer.

La estimulación eléctrica de ciertas partes del cerebro podría ayudar a promover la actividad saludable en los circuitos neuronales afectados 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 a diferentes resultados de acuerdo con las variaciones individuales en la señalización cerebral.

Para investigar la posibilidad de estimulación cerebral personalizada, Sánchez-Rodríguez y sus colegas adoptaron un enfoque teórico. Construyeron una herramienta computacional que incorpora las exploraciones de MRI (imágenes 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 tratamiento personalizado eficiente y efectivo.

El nuevo enfoque se basa en una estrategia computacional conocida como control de la 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 como el cerebro humano. Esta estrategia permitió a la nueva herramienta identificar regiones cerebrales específicas que no se beneficiarían de la estimulación cerebral.

Los científicos también utilizaron 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 neuronales están altamente integradas 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 boom en la aplicación de nuestro marco y herramientas similares para estudiar otras enfermedades que involucran una actividad cerebral deteriorada, como la epilepsia y el Parkinson".

A partir de ahora, los investigadores planean refinar su herramienta para que tenga en cuenta la variación adicional en la actividad cerebral entre los pacientes. El enfoque tendrá que probarse en animales antes de entrar en ensayos clínicos. 

Sistema nervioso  



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