jueves, 9 de junio de 2011

"Analizar neurotransmisores en epilepsia es muy complejo" - DiarioMedico.com

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ESPAÑA
d. contreras, de la universidad de pensilvania
"Analizar neurotransmisores en epilepsia es muy complejo"
¿Cómo organiza el cerebro la información fragmentada que recibe de la realidad? Las oscilaciones neuronales sincronizadas son una posible respuesta, según ha explicado Diego Contreras, de la Universidad de Pensilvania, en el Instituto de Investigaciones Biomédicas
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José A. Plaza - Miércoles, 8 de Junio de 2011 - Actualizado a las 00:00h.


Diego Contreras, de la Universidad de Pensilvania.


Una de las grandes fronteras de la neurología es saber cómo la información que procesa el cerebro, que se distribuye en diferentes redes neuronales, se une para formar una sola entidad. Diego Contreras, del Departamento de Neurociencia de la Universidad de Pensilvania, en Filadelfia (Estados Unidos), ha visitado el Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols, en Madrid, y ha compartido con Diario Médico sus investigaciones al respecto.

Al abordar un foco epiléptico en dos momentos diferentes, la situación difiere y las causas y consecuencias del foco pueden variar

Su grupo estudia el registro óptico ligado a la actividad neural y para ello se vale, entre otros métodos, de moléculas fluorescentes, sensibles al campo eléctrico que existe entre el interior y el exterior celular, y que se unen a la membrana externa de las dendritas.

El cerebro es un ordenador paralelo masivo que no funciona en serie. Las redes neurales actúan de forma paralela, "pero las neuronas son lentísimas y, si la biología ha logrado que el ser humano se desenvuelva con tan enorme facilidad, ha sido sólo porque disponemos de cien millones de estos procesadores lentos".

La información que recibe el ser humano llega a muchas regiones cerebrales distintas que tratan, al mismo tiempo, diferentes características de esa información: color, orientación, movimiento, sonido, contraste... Ahí se encuentra uno de las grandes retos: ¿cómo esta información, que se distribuye en diferentes redes neuronales, se une para formar una sola a nivel sensorial y de conciencia?

Oscilaciones neuronales

La percepción del ser humano es continua: "Todo coincide en una sola realidad, pese a que la intuimos de muchas formas con millones de neuronas". Como pupilo de Rodolfo Llinás, Contreras ha heredado mucho de su forma de ver el mundo y ha hecho suya una hipótesis del investigador colombiano.

La teoría se basa en la distribución de oscilaciones continuas neuronales: "La clave está en la organización paralela de las neuronas, cuyas oscilaciones están sincronizadas. Hay un oscilador cerebral que pone en sincronía distintos grupos neuronales según lo que ocurre en la realidad".

Contreras sugiere que si fuera posible congelar el tiempo y hacer una foto de la actividad cerebral, "veríamos que, dentro de ese oscilador, hay un código que, teóricamente, podría interpretarse. Si se pudiera leer ese código en un momento congelado, sabríamos exactamente qué está pensando una persona".

Todo esto es teoría, pero la práctica es mucho más complicada. Es muy difícil registrar el cerebro sin afectarlo, pero los investigadores se valen de una cámara sensible a los fotones que emiten las proteínas fluorescentes utilizadas: "Así se puede ver la distribución de la actividad cerebral. Pero el desafío es interpretar lo que ves". Gracias a este sistema se ha analizado la activación de toda la corteza cerebral visual del ratón; ante los estímulos, se activan cuatro cortezas visuales de forma distribuida.

La vertiente más clínica del trabajo de Contreras se relaciona con la epilepsia, "una actividad distribuida que toma el cerebro muy rápidamente". Según ha explicado, un cirujano debe saber dónde está exactamente el foco para actuar quirúrgicamente: "Para mapear el cerebro se utilizan electrodos grandes, normalmente situados en el lóbulo temporal, pero es matar moscas a cañonazos".

¿Dónde está el foco?

El desarrollo de "una especie de plástico film con cientos de electrodos activos, cada uno de los cuales cuenta con un chip independiente, es una alternativa. En modelos animales se han estimulado diferentes regiones de la corteza visual para determinar la sensibilidad de cada electrodo. Posteriormente, "se ha creado un foco epiléptico por inyección farmacológica y, con el nuevo material, se ha concretado dónde está el foco".

Cuando la epilepsia es prolongada se crean focos secundarios, lo que dificulta el abordaje. Dicho sistema también facilita este punto: "Cuanto menos tejido cerebral se destruya, menos consecuencias habrá para el paciente en forma de dificultades motoras, de habla, cognitivas, etc.". Además, permite actuar donde no tienen acceso los electrodos actuales: entre ambos hemisferios, en el cuerpo calloso y en el lóbulo temporal. "Logramos llegar a estas regiones sin producir daño, registrando mucha más actividad cerebral".

Lo que hace de la epilepsia una patología tan compleja es que supone un estado en continua transición. La implicación de los neurotransmisores es otro de los retos, según Contreras: "Hemos logrado localizar picos de acúmulos de neurotransmisores, pero el foco epiléptico evoluciona y la situación cambia, lesionando más neuronas". Al abordar un foco epiléptico en dos momentos diferentes, la situación difiere y las causas y consecuencias del foco pueden variar: "Trabajamos con dianas en movimiento, y eso es muy complicado".

¿Hay patrones definidos?

Diego Contreras considera apasionante la genética de la epilepsia. Según ha explicado, al mapear los genes en una familia con diversos miembros afectados se observan alteradas distintas proteínas neuronales, canales iónicos, transportadores, etc. Estos cambios "producen alteraciones epigenéticas que no siguen un patrón definido, al menos ninguno que hayamos podido encontrar". Cuando la mutación es la misma entre miembros de una familia, pero las epilepsias son distintas (igual pasa con la esquizofrenia), "el problema reside no sólo en definir patrones, sino en saber si éstos realmente existen".

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