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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.

Un "marcapasos" para el cerebro puede ayudar a la memoria.

Marcapasos para el cerebro - Cierta Ciencia podcast  - CienciaEs.com

Un grupo de investigadores ha diseñado un implante cerebral que en los primeros ensayos demostró la posibilidad de incrementar la memoria, ofreciendo quizá una prometedora estrategia para el tratamiento de la demencia o de daños cerebrales resultado de traumas, accidentes o de otros eventos que produzcan daños en ella.

El implante funciona como un marcapasos, enviando impulsos eléctricos para ayudar al cerebro cuando está peleando para almacenar nueva información y permaneciendo quieto cuando siente que el cerebro está funcionando bien y por ello no es necesario.

Los resultados de este primer ensayo, publicados en Nature Communications, informan que el aparato mejoró en un 15 por ciento la capacidad de recordar palabras, que es más o menos lo que se pierde en el curso de dos años y medio de la enfermedad de alzhéimer.

El implante es aún experimental, y las posibles aplicaciones no están muy claras todavía pues se han ensayado hasta ahora solo en personas que sufren de epilepsia.

Los críticos del aparatito ya se han manifestado anunciando que los abusos potenciales pueden ser enormes, similares a lo que ha sucedido con medicamentos como la ritalina, usados de rutina para aumentar la concentración cuando se estudia y que un 15 por ciento es muy poco.

“Todos tenemos días buenos y malos, momentos en los que nos sentimos confusos o en los que estamos afilados” dice Michael Kahana, profesor de psicología en la Universidad de Pensilvania y el autor principal del estudio. “Darle un empujón al sistema cuando está en un estado de funcionamiento bajo puede llevarlo a uno de alta funcionalidad”, añade.

La investigación marca la llegada de un nuevo tipo de aparato: una ayuda que aumentaría las funciones cognitivas cuando sea necesario. En el sentido opuesto, también se ha estudiado la manera de bloquear los brotes de actividad excesiva de ellas, en los casos de epilepsia o mal de Parkinson, por ejemplo.

“Lo bueno de este experimento es que se puede replicar, y se puede extrapolar a entender cuáles de las características de la actividad cerebral predicen un buen rendimiento intelectual”, dice Bradley Voytek, profesor de ciencias cognitivas en la Universidad de California.

El implante es el resultado de años de trabajo decodificando señales cerebrales. De hecho, ya el año pasado el equipo informó que pulsos eléctricos emitidos por electrodos implantados en el cerebro podrían ayudar a recordar.

“Una cosa es buscar en los resultados anteriores y encontrar que la estimulación funciona. Otra es tener un programa que anda solo y verlo trabajar en tiempo real”, dice Kahana. “Ahora que la tecnología está al alcance, toda una suerte de algoritmos neuro-moduladores se podrán usar de la misma manera”.

Edward Chang, profesor de neurocirugía en la Universidad de California dice: “Estrategias muy similares podrán ser aplicadas en otras dolencias como la depresión y la ansiedad”, así los blancos en el cerebro sean diferentes.

El equipo de científicos probó el aparato en 25 personas aquejadas de epilepsia, que estaban siendo evaluadas para una cirugía.

La evaluación es lo más parecido a una expedición de pesca en la que los cirujanos tienden un arreglo de electrodos dentro del cerebro y esperan a que ocurran las convulsiones para ver si la cirugía podría prevenirlos y evitarlos. Muchos de los electrodos son colocados en áreas del cerebro involucradas en la memoria y la espera puede tomar semanas en el hospital.

Los científicos cognitivos usan este período, con el consentimiento de los pacientes, para realizar pruebas de memoria y hacer grabaciones.

En el estudio, el equipo de investigación determinó los patrones precisos de los estados de alto funcionamiento del cerebro, cuando el almacenamiento de la memoria estaba trabajando bien y los períodos en estado bajo, para cada una de las personas.

Los científicos pidieron a los pacientes memorizar listas de palabras para luego, después de una distracción, recordar tantas como les fuera posible.

Cada participante tuvo que realizar una serie de pruebas de forma repetitiva, fijando el recuerdo de diferentes palabras durante cada prueba. Algunas listas fueron memorizadas con el sistema de estimulación cerebral encendido. Otras y a modo de comparación, con el sistema apagado.

En promedio, 15 por ciento de los pacientes realizó la tarea mejor cuando el implante estaba encendido.

“Recuerdo haber hecho la prueba y disfrutarla”, dice un participante. “Pero no podría decir cómo la estimulación afectaba mi memoria. Usted no siente nada, no sabe si el aparato estaba encendido o apagado”.

La nueva tecnología presenta buenas posibilidades. Kahana dice que los implantes podrían en potencia aguzar la memoria de forma dramática si se refina la técnica para apoyar la recuperación, cavando profundo en los recuerdos, más que si solo se lo hace en el almacenamiento de ellos.

Si este sistema, una vez refinado, un día puede brindar apoyo a personas con deficiencias extremas, con certeza podrá beneficiar y de qué manera, a muchas vidas. Las personas mayores con riesgos de asustadoras y feas demencias, podrán disfrutar de más años llevando una vida independiente. Personas con daños cerebrales sufridos en guerras o en los espantosos deportes que les golpean la cabeza, podrían recuperar una agudeza que les permitirá rehacer sus vidas, con trabajos o carreras nuevos.

Para el resto, el descubrimiento central por detrás del aparato, que el disponer de un cerebro más atento volverá las comprensiones y las agudezas cognitivas un hecho, es un asunto viejo y más que familiar. Los humanos lo han venido haciendo de forma deliberada y de siempre. Con cafeína, nicotina, o con una corrida por el parque.

“Tenemos suficiente evidencia de que cosas como la nicotina y el ejercicio mejoran algunos aspectos de la atención”, dice Zach Hambrick, profesor de psicología en la Universidad de Michigan. “La estimulación puede estar activando algo en los mismos sistemas, solo que lo hace de forma más directa y precisa”.

Josefina Cano, 09/2018.

Referencia:
Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory
Youssef E., et al. Nature Communications. 2018.

Más información en el Blog de Josefina Cano: Cierta Ciencia

Obras de divulgación de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades

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