Desarrollan el primer escaner cerebral portátil

Si hay algo imprescindible para realizar un estudio cerebral correcto es que el paciente permanezca quieto, inmóvil.

Hasta ahora, la posibilidad de hacer un escaner cerebral para analizar la actividad neuronal de una persona estaba limitado por un factor: durante la magnetoencefalografía (MEG) o durante una resonancia magnética funcional, el paciente debe estar absolutamente quieto para no distorsionar los resultados.

Esta limitación impedía realizar pruebas diagnósticas y de investigación en pacientes tan sensibles como los bebes, niños, las personas con autismo o con problemas de movilidad y los pacientes con Parkinson.

Pero el equipo de Matthew Brookes acaba de presentar un dispositivo que permite realizar encefalografías de forma portátil, es decir, mientras la persona tiene cierto grado de libertad de movimientos.

Hasta ahora, estas pruebas sólo se podían realizar en unas enormes máquinas en las que el paciente introduce la cabeza y permanece inmóvil durante varios minutos. Con el sistema de Brookes basta un casco ligero y una máscara impresa en 3D para poder registrar la actividad de las neuronas con una gran precisión espacial y temporal, que es la principal ventaja de la MEG.

El prototipo ofrece resultados de una resolución de un milisegundo equiparables a los del equipo estático y lo hace mientras el sujeto sacude la cabeza, toma una taza de té o juega con una paleta de ping pong y una pelota.

Esta idea de crear sistemas de imagen cerebral portátiles no es nueva. En encefalografía (EEG) se pueden medir las señales eléctricas del cerebro incluso mientras practican 'puenting', pero este sistema, a diferencia de los otros, no ofrece resolución espacial, es decir, no sabemos dónde tiene lugar esa actividad cerebral como si hace la MEG.

También se han desarrollado sistemas portátiles de espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS), que mide los niveles de oxígeno en la sangre a partir de la luz y detecta las zonas que aumentan el riego durante determinadas tareas, pero, al igual que la resonancia magnética funcional – la actividad se detecta con retraso y no al instante, como con la MEG.

Cómo funciona el nuevo dispositivo

Ocurre que la magnetoencefalografía se basa en la detección de los pequeños campos eléctricos que generan las corrientes eléctricas de las neuronas. Las máquinas que se usaban hasta ahora son tan grandes porque se necesitan materiales superconductores enfriados con helio líquido para que funcionen los detectores ultrasensibles del sistema.

Es por eso, que si la persona se mueve unos milímetros arruina el intento de medir su actividad cerebral. El equipo de Brookes, en cambio, buscó una alternativa: en lugar de usar superconductores, se basó en diminutos tubos de cristal con rubidio vaporizado en su interior.

"Cuando los pequeños pulsos de láser del sistema atraviesan ese vapor, la variación de la luz aporta los datos que sirven para medir las variaciones del campo magnético, a modo de magnetómetros ópticos que dibujan la actividad cerebral", explicaron en la publicación del avance en la revista Nature.

Por otro lado, y para dar una idea del nivel de precisión del sistema, los autores también tuvieron que idear una forma de contrarrestar los efectos del campo magnético de la Tierra sobre los resultados, por lo que han colocado sendas bobinas a ambos lados de la máscara.

Esta circunstancia hace que, de momento, el movimiento de los sujetos está limitado a un cubo invisible de 20 x 40 cm en cada cara, aunque los autores planean colocar las bobinas en las paredes de una habitación para ampliar significativamente la capacidad del movimiento.

Otro de los obstáculos es el costo, pues cada uno de los 13 magneticemos cuánticos valen unos 7.000 dólares, pero los investigadores creen que podrá abaratarse en el futuro y que tendrá una gran utilidad para investigar la actividad cerebral de personas que hasta ahora eran muy difíciles de examinar inmovilizados.

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