Para los más de 5 millones de estadounidenses que viven con la enfermedad de Alzheimer, la pérdida de memoria es un aspecto incurable de la enfermedad. La esperanza reside, sin embargo, en forma de una nueva prótesis cerebral que actualmente se está probando en pacientes humanos.
Los resultados del trabajo con el implante en el cerebro – que fue desarrollado por investigadores de la Universidad del Sur de California (USC) y la Wake Forest Baptist Medical Center en Carolina del Norte – fueron presentados recientemente en la 37ª Conferencia Internacional Anual de la Sociedad de Ingeniería en Medicina y Biología – IEEE, en Italia en agosto.
El implante incluye electrodos que se colocan en las regiones del hipocampo, conocido como el centro de memoria del cerebro.
Fue diseñado en la USC y probado en Wake Forest, basándose en investigaciones previas por Ted Berger y que utiliza un nuevo algoritmo diseñado por Dong Song, también de la USC.
Los investigadores explican que cuando el cerebro recibe la información sensorial, se forja una memoria mediante el envío de señales eléctricas que viajan a través de complejas áreas del hipocampo. Aquí, las señales se vuelven a codificar hasta que alcanzan una región final, donde se envía una señal completamente diferente para el almacenamiento a largo plazo.
Sin embargo, si una región tiene daños, que impiden esta transmisión, resulta en una oportunidad perdida para la formación de la memoria a largo plazo. Esto explica el por qué alguien con la enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, puede recordar acontecimientos del pasado – antes de que le ocurriera el daño cerebral -, pero incapaz de formar nuevos recuerdos a largo plazo.
Algoritmo predice señales con 90% de precisión
Song y Berger construyeron la función de los datos neuronales, que implican modelos y algoritmos de Sam Deadwyler y Robert Hampson, del Departamento de Fisiología y Farmacología de la Wake Forest Baptist. Como resultado, los investigadores de la USC fueron capaces de imitar con precisión la forma como una memoria se traduce de corto a largo plazo.
Primero lo hicieron utilizando datos de animales, pero fueron capaces de imitar la formación de la memoria con datos humanos.
Sirviéndose de los pacientes que ya tenían electrodos en la primera región del hipocampo del cerebro, para tratar las convulsiones crónicas, Deadwyler y Hampson hicieron «leer» las señales eléctricas en el resultado de la formación de la memoria y luego envíaron los datos a los investigadores Song y Berger.
Los dos investigadores de la USC a continuación, pusieron las señales en su modelo para leer cómo las señales de la primera región del hipocampo fueron traducidos por la segunda región.
Los resultados mostraron que, después de cientos de ensayos realizados con nueve pacientes, el algoritmo fue capaz de predecir cómo las señales se traducirían con un 90% de precisión.
En efecto, a pesar de que actualmente no hay manera de «leer» un recuerdo simplemente mirando en su señal eléctrica, la prótesis de los investigadores no pasa por la sección del hipocampo dañado para llegar a la siguiente región de la señal traducida correctamente.
«Es como ser capaz de traducir del español al francés, sin ser capaz de entender cualquier idioma», dice Berger.
‘Tratamiento potencial efectivo en algunos de los síntomas de demencia’
La posibilidad de proporcionar una solución para los pacientes con pérdida de memoria es un avance emocionante en la investigación neuronal – una que ha llamado la atención del Dr. Clare Walton, gerente de investigación de la Sociedad de Alzheimer en el Reino Unido.
«Aunque esto suene como una materia de historias de ciencia ficción,» dice ella, «los investigadores están abordando un problema importante para las personas con enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia. La posibilidad de establecer nuevos recuerdos»
Dr. Walton añade:
«Si este dispositivo se desarrolla más y con éxito probado en seres humanos, podría llegar a ser un tratamiento eficaz para algunos de los síntomas de demencia, sin embargo no curará o ralentizará la progresión de la enfermedad.»
Los siguientes pasos para los investigadores implican en el intento de devolver la señal traducida en los cerebros de los pacientes para tratar de evitar el daño, permitiendo la formación de recuerdos a largo plazo.
Datos básicos sobre la enfermedad de Alzheimer en los EE.UU.
- El Alzheimer es sexta causa principal de muerte;
- Es la única causa de muerte entre las 10 que no se pueden prevenir, curar o evitar que se desarrolle;
- Entre las personas mayores, 1 de cada 3 le ha llegado la enfermedad de Alzheimer u otra demencia.
