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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Toca el saxo mientras le quitan un tumor cerebral

Cerebro y saxo - Cierta Ciencia podcast - CienciaEs.com

Dan Fabbio, músico y profesor de música en una escuela en New Hartford, New York, en la primavera de 2015 recibió un diagnóstico médico que le podría quitar el amor de su vida y no solo eso, su medio de subsistencia. Un tumor benigno, y no muy grande, había invadido una región del cerebro responsable de las funciones musicales.

Los síntomas comenzaron cuando, trabajando en un proyecto para su maestría, empezó a ver imágenes tan reales que se superponían a las que tenía en frente. Igual le pasó con voces y sonidos. De inmediato sintió náuseas y mareos. Tan pronto pudo se fue volando al hospital más cercano donde le hicieron un escáner. Cuando tuvieron los resultados los médicos sentaron a Fabbio y le dijeron que tenía una masa en su cerebro, en el lóbulo temporal izquierdo.

“Tenía 25 años y aunque no creo que exista ninguna edad adecuada para decir, bueno, todo está bien, fue muy difícil. Nunca había tenido algún problema de salud y lo primero que se me ocurrió, cáncer”.

La buena noticia fue que el tumor parecía benigno –es posible que hubiera estado creciendo de forma lenta desde la niñez– y que se encontraba en una región del cerebro con un fácil acceso para que los cirujanos pudieran intervenir. La mala era que estaba justo en una región que se sabe es importante en las funciones musicales.

Fabbio fue enviado al Instituto Del Monte para Neurocirugía de la universidad de Rochester, donde Web Pilcher lo atendería.

“La primera vez que vi. a Dan, me dijo que estaba muy preocupado pues podría perder sus habilidades musicales, que de hecho eran lo más importante para él, no solo como sustento sino porque eran su mayor y más profundo interés profesional y de vida”, cuenta Pilcher.

Pilcher ensambló un equipo con Brad Mahon, profesor asociado de la misma universidad, en el Departamento del Cerebro y Ciencias Cognitivas. Los dos habían desarrollado un programa para producir mapas cerebrales para pacientes que habían tenido que someterse a cirugías para remover tumores o controlar episodios de convulsiones.

“Remover un tumor en el cerebro puede tener consecuencias muy significativas, dependiendo de su localización”, dice Pilcher. “No solo el tumor en sí mismo sino la operación para quitarlo, pueden dañar tejidos y con ello interrumpir la comunicación entre diferentes partes del cerebro. Entonces es crítico el entender todo lo que se pueda de cada uno de los pacientes antes de que se los lleve a la sala de operaciones pues solo así podremos realizar el procedimiento sin causar daño en partes del cerebro que son importantes para la vida y el buen funcionamiento de esas personas”.

El programa de mapeo cerebral desarrollado por Pilcher y Mahon está ajustado a las condiciones de cada individuo. Los pacientes con tumores cerebrales son enviados de forma rutinaria a Mahon, antes de cualquier cirugía. Mahon y su equipo someten a cada persona a una batería de pruebas, que incluyen escáneres que identifican regiones donde residen funciones importantes del cerebro, como el control motor y procesamiento del lenguaje, que localizadas cerca de un tumor, podrían resultar afectadas por la cirugía.

“El cerebro de todo el mundo está organizado más o menos de la misma forma, pero la localización particular, mirada con minucia, de una función dada puede variar hasta en un par de centímetros, de una persona a otra. De ahí que sea tan importante realizar esta investigación detallada para cada uno de los pacientes” dice Mahon.

Si el someter a prueba las habilidades motoras y del lenguaje es de alguna manera sencillo, el evaluar la habilidad musical, de forma especial en un músico formado, ya es otra cosa. Y tal vez, nadie mejor en el mundo para probarlo que el propio Fabbio.

Pilcher no solo ha realizado cientos de estas cirugías sino que en compañía de Mahon ha diseñado con suma delicadeza los sofisticados mapas cerebrales previos a los procedimientos. Además, en este caso particular pidieron la ayuda de la Escuela de Música de la universidad para completar la planeación de la cirugía de Fabbio. Elizabeth Marvin, profesora de Teoría Musical, y estudiosa de las habilidades del cerebro para recordar y procesar la música, se sumó al grupo.

Desarrollaron luego una serie de pruebas de conocimiento musical que Fabbio debería cumplir en cuanto los investigadores le escaneaban el cerebro. Durante el proceso de una Resonancia Magnética Funcional (RMIf), Fabbio debía oír y luego tararear una serie de melodías cortas. También debió realizar pruebas del lenguaje, reconociendo objetos y repitiendo frases. La RMIf detecta cambios en los niveles de oxígeno, así las partes del cerebro que estaban activadas durante las pruebas señalaban las áreas importantes para la música y el procesamiento del lenguaje.

Usando toda esa información, el grupo de investigadores produjo un mapa tridimensional de alta resolución del cerebro de Fabbio, con la localización del tumor y de la función musical, que sería usado para ayudar a guiar a los cirujanos durante la operación.

La habilidad para procesar y repetir una melodía fue una fuente de información muy importante para el grupo pero ellos querían saber también si podrían preservar con éxito la habilidad de Fabbio para tocar música. Así que decidieron llevar su saxofón a la sala de cirugía, y de ser posible, hacer que lo tocara durante la operación.

El problema era que Fabbio estaba acostado de lado. Además la ejecución de notas largas del saxo requiere tomar mucho aire, algo que haría que el cerebro, expuesto como estaría, podría salirse del cráneo. Fabbio y sus cirujanos escogieron una pieza sencilla que evitaba la toma de aire.

“Todo el episodio me llenó de asombro: que un teórico de la música pudiera estar en una sala de operación y de alguna forma pudiera hacer de consultor de un grupo de neurocirujanos…”, se maravilla Marvin. “De hecho, resultó ser uno de los días más fantásticos de mi vida porque me hizo sentir que todo mi entrenamiento podría, y de forma única, estar cambiando la vida de alguien y permitiéndole a este hombre joven retener sus habilidades musicales”.

Durante el procedimiento, Pilcher y el equipo de cirugía usaron el mapa cerebral de Fabbio, realizado con anterioridad. Con muchísimo cuidado iniciaron el proceso de reconfirmar lo que los escaneos habían mostrado. Lo hicieron aplicando estímulos eléctricos leves, que de forma temporal interrumpen el funcionamiento de una pequeña área del cerebro. Mientras lo hacían Fabbio estaba despierto y repitiendo las tareas de llevar melodías o de lenguaje que había hecho antes.

Hubo interrupción en el área de la música indicando con precisión que esa región no debería tocarse en el proceso de remoción del tumor.

Removido el tumor, los cirujanos le pasaron el saxo a Fabbio. Cuando terminó la corta melodía, por supuesto que todos aplaudieron. Ahora Fabbio, pocos meses después de su cirugía ha vuelto a su vida normal y con sus habilidades musicales intactas.

“Cuando pienso en el caso de Dan y sobre el increíble logro, caigo en cuenta de lo lejos que hemos llegado”, dice Pilcher. “Hace diez años, mapeamos el cerebro usando herramientas muy sencillas, estimulación eléctrica y construcción de imágines. Pero ahora, tenemos todas las herramientas de la ciencia cognitiva. Y del laboratorio la hemos llevado a la sala de operaciones, con la posibilidad de hacerla con todos y cada uno de los pacientes”, finaliza Pilcher.

Referencia:
Garcea F. E., et al. Direct Electrical Stimulation in the Human Brain Disrupts Melody Processing. Current Biology, 2017

Más información en el Blog de Josefina Cano: Cierta Ciencia

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