Marcapasos cerebrales:
Nuevos estudios prueban que un implante estimula a las neuronas para impulsar la cognición. También para mejorar la memoria.
nuevos estudios prueban que un implante estimula a las neuronas para impulsar la cognición. También para mejorar la memoria.
Imagínese si, cuando está intentando aprender algo nuevo, ya sea el nombre de una persona o su décimoquinta contraseña de correo electrónico, su cerebro recibe un impulso eléctrico. Esta pequeña sacudida de electricidad haría que las neuronas se activaran, con lo cual aumentaría la probabilidad de que pueda recordar la información cuando la necesite. Este tipo de dispositivo neural implantable ya no es ciencia ficción, o un episodio de la serie “Black Mirror”.
Un grupo de científicos ha desarrollado un dispositivo que activa eléctricamente al cerebro cuando esté en riesgo de olvidar información nueva. La tecnología, que combina una técnica llamada estimulación cerebral profunda (DBS) con monitoreo en tiempo real de la actividad neuronal, mejoró el rendimiento de los participantes en las pruebas experimentales en un 15% cuando están llevando a cabo alguna tarea que involucra el uso de la memoria.
ACTIVACIÓN A PEDIDO. En el caso de la DBS, una corriente eléctrica es enviada al cerebro a través de electrodos implantados en lugares estratégicos. El dispositivo ayuda a controlar los temblores en pacientes con enfermedad de Parkinson y detener las convulsiones en personas que sufren de epilepsia severa. Los científicos ahora están investigando si una técnica como la DBS podría ayudar a tratar la enfermedad de Alzheimer. Pero los primeros estudios sobre el efecto en la memoria han sido mixtos: algunas pruebas condujeron a un aumento en el rendimiento mientras que otras dieron como resultado un deterioro.
Los diferentes resultados parecen depender en gran medida de dónde y cuándo se produce la estimulación. En un nuevo estudio, publicado en “Nature Communications”, el psicólogo Michael Kahana explica cómo buscó que fuera la propia actividad
del cerebro la que guiara la estimulación. "Hace años que estudio la electrofisiología de los procesos de la memoria, y creo que deberíamos usar las señales eléctricas del cerebro que indican cuándo hay un buen funcionamiento de la memoria para hallar el modo de estimular el cerebro", dice Kahana, desde la Universidad de Pensilvania (EE.UU).
El equipo de Kahana primero tuvo que determinar cómo es una memoria con “buen funcionamiento”. Para hacerlo, los investigadores reclutaron a 25 pacientes con epilepsia que ya tenían electrodos implantados en sus cerebros para controlar sus ata- ques. Los investigadores usaron los electrodos para medir la actividad neuronal mientras los pacientes memorizaban listas de palabras. Luego compararon la actividad cerebral con las palabras que los pacientes recordaron correctamente contra aquellas que habían olvidado. La actividad en un área del cerebro llamada corteza temporal lateral (que forma parte de la red central de la memoria) parecía predecir si la persona recordaría la palabra o no.
Luego, los investigadores desarrollaron un software que podía decir en tiempo real si la actividad en esa parte del cerebro era óptima para recordar, o no. Si el software detectaba que el cerebro no presentaba buenas condiciones a la hora de aprender, se activaba un pequeño impulso eléctrico para estimular el área. La corriente eléctrica en el DBS suele ser constante, pero este sistema de circuito cerrado actúa más como un marcapasos, y sólo afecta al cerebro cuando se necesita estimulación. "Estamos induciendo actividad neuronal dentro de la red de memoria central cuando detectamos que su actividad disminuye”, explica Kahana.
Aunque el estudio se realizó en pacientes sin deterioro de la memoria, hay científicos que creen que es factible usar DBS para tratar la demencia y trastornos de la memoria en general. Andrés Lozano, presidente de neurocirugía de la Universidad de Toronto, quien, junto con Smith, realizó varios ensayos clínicos con DBS en pacientes con Alzheimer, dice que las ventajas de usar estimulación intermitente versus constante dependen del resultado que se esté buscando. "El ciclo cerrado es bueno para las cosas que ocurren en un lapso de tiempo tan corto como unos pocos segundos. Si le interesan las cosas que ocurren en días o años, entonces no está del todo claro que el ciclo cerrado sea el más beneficioso", opina.
En un ensayo de Lozano y Smith, los pacientes de Alzheimer mayores de 65 que recibieron DBS continuo tuvieron menos deterioro cognitivo en el transcurso de un año que los pacientes que no lo recibieron.
EXTRAPOLACIONES. Otros investigadores quieren llevar los implantes cerebrales aún más lejos. Científicos de la Universidad del Sur de California y de la Universidad de Wake Forest (ambas en los Estados Unidos) están intentando construir una "prótesis de memoria" para producir las señales eléctricas asociadas con los recuerdos y enviarlas al cerebro. Usando electrodos, computadoras y modelos matemáticos complejos, están trabajando para decodificar la actividad cerebral durante el aprendizaje y la memoria para que sea posible recrear las señales, en caso de que sean olvidadas.
Hasta ahora, los científicos han logrado crear señales relacionadas con la memoria a partir de la actividad de aprendizaje en ratas y monos, pero aún no han probado la tecnología en humanos.
La tecnología testeada combina la estimulación cerebral profunda (DBS) con monitoreo en tiempo real de la actividad neuronal.