Oficina de Vinculación

Diseñan sistema que interroga y muestra cómo reaprende el cerebro

Monitorear la rehabilitación en pacientes con daños neurológicos, ocasionados por infarto cerebral, motivó a científicos mexicanos a trabajar en el diseño y la manufactura de un sistema de espectroscopía infrarroja funcional (fNIRS-FD), instrumento capaz de identificar las zonas afectadas del cerebro, así como los sitios que tomaron sus funciones al analizar el contenido de oxígeno en el flujo sanguíneo durante la terapia.

Es un equipo constituido por una diadema o casco provisto de emisores y detectores de luz, oxímetros (mide el nivel de oxígeno), un monitor y un software. Basa su funcionamiento en la iluminación infrarroja, la cual pasa a través del cuero cabelludo al cráneo y permite visualizar e interrogar a la actividad cerebral con el fin de obtener información sobre el metabolismo celular, las alteraciones en la circulación de la sangre y la cantidad de oxígeno, explica el doctor Carlos Gerardo Treviño Palacios, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

El Dr. Carlos Treviño, investigador de la Coordinación de Óptica, lidera el proyecto.

Resalta que hasta el momento están terminando el desarrollo de un oxímetro y el software para visualizar las imágenes. Asimismo, analizan la información que será proporcionada al hardware y la base de los detectores, y trabajan en la construcción del casco. Con ello no solamente ayudarán a rehabilitar a los pacientes, sino crearán un mapa del cerebro para detectar qué partes sustituyen a las áreas que murieron en el córtex motor tras el infarto cerebral y observar cómo reaprende el órgano con ayuda de la rehabilitación.

La finalidad es construir un sistema de neuroimagen no invasivo que evite encajonar al paciente en una cámara durante la toma de la fotografía cerebral y con las limitantes del procedimiento, como ocurre con la resonancia magnética, añade el doctor Treviño Palacios.

Apunta que si bien este último método también mide la concentración de oxígeno, la espectroscopía infrarroja pese a tener una menor resolución, no precisa que el paciente se mantenga quieto y sólo requiere traer puesto un casco, lo que le permite al médico observar la actividad cerebral y el progreso motriz mientras sigue su terapia de rehabilitación. Como ventajas adicionales es un sistema portable y de bajo costo.

En paralelo, estamos buscando la señal óptica rápida, es decir, una serie de cambios que ocurren unos milisegundos antes de que se active la neurona en las imágenes, los cuales revelan el potencial de acción de esta célula nerviosa, subraya el investigador del INAOE.

Cabe destacar que el presente proyecto lo realiza de manera conjunta el INAOE y el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía (INNN) de la Secretaría de Salud, donde la colaboración surge de forma natural al plantear una investigación sobre una modalidad de neuroimagen basada en la interacción de la luz con la materia, después de una colaboración previa donde se desarrollo un sistema de terapia de rehabilitación.

Las características particulares de la neuroimagen óptica la hacen un candidato único en ciertos problemas donde se requiere la neuroimagen inâvivo e inâsitu de forma no invasiva y continua por periodos largos de tiempo. Este es el caso del estudio de la plasticidad cerebral en pacientes del INNN en rehabilitación motora, donde deben ser neuroâmonitoreados mientras practican sus ejercicios de rehabilitación durante sesiones de la terapia que pueden llegar a durar desde 45 minutos a una hora, puntualiza el doctor Treviño Palacios. (Agencia ID)