Por primera vez, los científicos han utilizado ondas de ultrasonido para observar el interior del cerebro de una persona. La actividad cerebral del hombre se registró mientras realizaba tareas fuera de un centro médico, incluido jugar un videojuego. Para lograr esta hazaña, los investigadores implantaron un material en el cráneo del hombre que permitía que las ondas de ultrasonido pasaran a su cerebro.
Después de entrar a través de esta ventana “acústicamente transparente”, estas ondas rebotaban en los límites entre los tejidos. Algunas de las ondas rebotantes regresaron a la sonda de ultrasonido, que estaba conectada a un escáner. Los datos permitieron a los científicos construir una imagen de lo que estaba sucediendo en el cerebro del hombre, similar a cómo las ecografías pueden visualizar un feto en el útero.
El equipo monitoreó los cambios en el volumen de sangre en el cerebro a lo largo del tiempo, centrándose específicamente en las regiones del cerebro llamadas corteza parietal posterior y corteza motora. Ambas regiones ayudan a coordinar el movimiento.
Evaluar los cambios en el volumen sanguíneo es una forma de rastrear indirectamente la actividad de las células cerebrales. Esto se debe a que cuando las neuronas están más activas, necesitan más oxígeno y nutrientes, que son entregados por los vasos sanguíneos.
El nuevo estudio se basó en investigaciones anteriores en primates no humanos. Ahora, trabajando con una persona, los científicos pudieron utilizar imágenes de ultrasonido para monitorear la actividad neuronal precisa que se desarrolla en el cerebro de un hombre mientras realiza diversas tareas, como jugar un videojuego simple de conectar los puntos y rasguear una guitarra. El equipo describió sus hallazgos en un artículo publicado el 29 de mayo en la revista Science Translational Medicine.
“Tal como había sido el caso con los primates no humanos, los datos de ultrasonido del paciente indicaron intenciones (mover este joystick, rasguear esta guitarra) mientras se tomaban las acciones en sí”, dijo el Dr. Charles Liu, coautor principal del estudio y neurocirujano de la Universidad del Sur de California, en un comunicado.
La ecografía funcional, es decir, la ecografía que rastrea los cambios en el volumen de sangre en el cerebro, se considera una alternativa prometedora a las técnicas convencionales de imágenes del cerebro, como la resonancia magnética funcional (fMRI). Esto se debe a que se cree que es más sensible a los cambios en la actividad cerebral. Además, las imágenes resultantes tienen una resolución más alta y el método no requiere que los pacientes permanezcan quietos en una máquina durante períodos prolongados en un hospital.
Como tal, en teoría se podría rastrear la actividad cerebral de los pacientes en entornos de la vida real. Actualmente, esto es posible con el EEG ambulatorio, pero el EEG rastrea la actividad eléctrica, en lugar del flujo sanguíneo, y lo hace a través de la piel de la cabeza y el cráneo, por lo que no es muy preciso.
De manera similar, el cráneo humano ha sido históricamente una barrera para las ondas de ultrasonido, impidiéndoles ingresar al cerebro. Por eso, en el nuevo estudio, Liu y sus colegas superaron este obstáculo probando su método en un paciente al que le habían extirpado parte del cráneo. Esto se hizo para aliviar la presión en su cerebro después de una lesión cerebral traumática (TBI) grave.
Normalmente, a los pacientes con TBI que se someten a este procedimiento se les coloca una malla de titanio o un implante hecho a medida para reemplazar la parte faltante del cráneo. En este caso, el equipo construyó el implante acústicamente transparente. En el futuro, es posible que la nueva técnica no se limite a pacientes con TBI, dijeron los autores del estudio.
“Hay una serie de intervenciones que requieren la extirpación de una parte del cráneo”, dijo en el comunicado Mikhail Shapiro, coautor principal del estudio y profesor de ingeniería química e ingeniería médica en Caltech. “Por tanto, hay muchos pacientes que podrían beneficiarse potencialmente de un implante craneal que sea transparente a las señales acústicas que utiliza la ecografía”.
Fuente: Live Science.
