Paciente logra volver a caminar usando sus ondas cerebrales

Es la primera vez que una persona con paraplejía por una lesión de la médula espinal es capaz de caminar sin depender de extremidades robóticas controladas manualmente. El estudio ha sido publicado en el Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation.

 

Un hombre de 26 años que sufría desde hace cinco una parálisis completa en ambas piernas (paraplejía) recuperó la capacidad de caminar gracias a la propia energía de su cerebro. Los resultados revelan que es posible utilizar el control cerebral directo para conseguir que las piernas de una persona se muevan de nuevo.

Los autores, expertos del Departamento de Neurología e Ingeniería Biomédica de la Universidad de California (EE.UU.), lograron que el afectado caminara por una superficie de 3,66 m usando un sistema basado en el electroencefalograma, una prueba que se usa para estudiar el funcionamiento del sistema nervioso central. Así, la técnica toma señales eléctricas del cerebro de los participantes, que viajan después hacia los electrodos colocados alrededor de sus rodillas para crear movimiento.

“Incluso después de años de parálisis cerebral, aún se pueden generar ondas cerebrales potentes que sean aprovechadas para caminar de forma básica. Este sistema no invasivo para la estimulación muscular de la pierna es prometedor y un adelanto con respecto a los sistemas cerebrales actuales que utilizan realidad virtual o un exoesqueleto robótico”, explica An Do, uno de los principales investigadores.

Paso a paso

Al comienzo fue necesario un entrenamiento mental para reactivar la capacidad de caminar del cerebro, el cual consistía en controlar un avatar en un entorno de realidad virtual llevando un gorro con electrodos para leer las ondas cerebrales. También se llevó a cabo un entrenamiento físico para reacondicionar y fortalecer los músculos de las piernas.

A continuación, el participante practicó suspendido a 5 cm del suelo para evitar apoyarse. En su vigésima visita tradujo estas habilidades para caminar sobre el suelo mientras llevaba un sistema de apoyo del peso corporal para ayudarle y evitar caídas.

Durante el período de prueba de 19 semanas obtuvo un mayor control y realizó más pruebas por visita. Este trabajo involucra a un solo paciente, por lo que, dicen los autores, se necesitan más estudios para determinar si estos resultados son extrapolables a una mayor población.

“Una vez hemos confirmado la utilidad de este sistema no invasivo, podemos dar el paso a medios invasivos, como implantes cerebrales. Esperamos que un implante pueda lograr un mayor nivel de control de la prótesis ya que las ondas cerebrales se registran con mayor calidad. Además, un implante de este tipo podría ofrecer al cerebro del usuario la sensación de sentir sus piernas”, concluye Zoran Nenadic, investigador principal del estudio.

Fuente: El Espectador.

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Complementos de omega 3 no frenan deterioro cerebral a edad avanzada

Los complementos nutricionales a base de aceite de pescado, ricos en ácidos grasos omega 3, no previenen la degeneración del cerebro como se cree popularmente, señala un estudio hecho con personas de edad avanzada, y cuyos resultados publica el Journal of the American Medical Association (JAMA).

El aceite de pescado es una fuente de omega 3 y las personas que lo consumen regularmente en pescados como el salmón y el atún sí muestran mejor salud en sus ojos, su corazón y su cerebro, que aquellas que no ingieren este aceite desde sus fuentes naturales. Pero consumir el aceite de pescado en forma de cápsulas no ofrece los mismos beneficios.

El estudio clínico, conducido sobre 4.000 personas ancianas durante cinco años, es "uno de los más amplios y prolongados de su género", según el Instituto de Salud de Estados Unidos (NIH), que financió la investigación.

"Contrario a la creencia popular, no hemos constatado que los complementos con omega 3 aporten ninguna ventaja que permita detener el deterioro cognitivo", escribió la principal autora del estudio, Emily Chew, directora adjunta de los servicios clínicos del Instituto Nacional de Oftalmología, que depende del NIH.

El estudio se centró en particular en las personas que sufrían una forma común de pérdida de la visión: degeneración macular vinculada a la edad. Los pacientes tenían una edad promedio de 72 años, y el 58 por ciento eran mujeres. Los sujetos fueron divididos al azar. Un grupo recibió un placebo y otro las cápsulas que contenían ácidos grasos omega 3, específicamente el ácido docosahexaenoico (DHA) y el ácido eicosapentaenoico (EPA). Los pacientes respondieron a pruebas de memoria y funciones cognitivas al principio del estudio, luego de dos años y, finalmente, cuatro años más tarde.

"Las puntuaciones cognitivas de cada uno de los subgrupos se redujeron de forma comparable con el tiempo, lo que indica que ninguna combinación de complementos nutricionales hizo ninguna diferencia", señala el estudio.

Unos 37 millones de personas sufren demencia en el mundo, una cifra que podría aumentar a más de 131 millones en 2050 según la federación internacional Alzheimer's Disease International.

Otro estudio mostró, en 2011, que los complementos con omega 3 en venta sin prescripción no mejoran la salud cerebral de los pacientes ancianos que ya sufren una patología cardíaca.

Fuente: Miami (AFP)

Nanorrobot viaja al centro del cerebro para tratamiento de tumores

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Científicos de la Universidad de Montreal, en Canadá, desarrollaron “agentes nanorrobóticos” con una capacidad importante: pueden abrir la barrera hematoencefálica, que es la densa formación celular que protege al cerebro. Tras atravesar dicha barrera, estos agentes minúsculos pueden liberar moléculas terapéuticas para el tratamiento localizado de tumores (en general, la barrera hematoencefálica impide que al cerebro lleguen el 98 por ciento de las moléculas terapéuticas).

 

El sistema funciona de la siguiente forma: las nanopartículas que lo componen son expuestas a radiofrecuencia, lo que provoca un aumento de su temperatura, con la consecuente disipación de calor. Ese calor genera un estrés mecánico sobre la barrera hematoencefálica, lo que hace que esta se abra temporalmente (durante unas dos horas), ha informado la Universidad de Montreal a través de un comunicado difundido por AlphaGalileo. Esto es lo que permite una apertura temporal y localizada de la barrera para la difusión de agentes terapéuticos en el cerebro. 

El avance es importante porque, en la actualidad, este punto solo puede conseguirse con cirugía. Pero a veces esta tampoco es suficiente, porque ciertos tipos de tumores se encuentran en el tronco cerebral, entre los nervios, lo que hace imposible alcanzarlos.

Aunque hay muchos obstáculos que superar antes de que esta tecnología pueda ser utilizada para el tratamiento de seres humanos, el equipo de investigación es optimista: "Aunque nuestros resultados actuales son solo una prueba de concepto, estamos en el camino de alcanzar nuestro objetivo de desarrollar un mecanismo de administración local de fármacos capaz de tratar trastornos oncológicos, psiquiátricos, neurológicos y neurodegenerativos, entre otros”, afirman.

Referencias bibliográficas:

-Seyed Nasrollah Tabatabaei, Hélène Girouard, Anne-Sophie Carret, Sylvain Martel. Remote control of the permeability of the blood–brain barrier by magnetic heating of nanoparticles: A proof of concept for brain drug delivery. Journal of Controlled Release (2015). DOI: 10.1016/j.jconrel.2015.02.027.

Fuente: Tendencias 21 / Yaiza Martínez

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Relación de dietas hiperproteicas y anabolizantes con daños a nivel cerebral

Aumentan la creatividad humana aplicando corrientes eléctricas al cerebro 

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Reparan corteza cerebral adulta con injerto de neuronas

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En el año 2003, en el Centro para la Mente de Estados Unidos, asociado a la Universidad de Sydney,  se descubrió que un tipo de estimulación eléctrica del cerebro llamada magnética transcraneana podía mejorar la capacidad intelectual de las personas, capacitándolas para comprender arduas teorías científicas y resolver problemas matemáticos.

Años más tarde, en 2010, científicos de la Universidad de Oxford también demostraron que era posible aumentar las capacidades matemáticas de cualquiera aplicando, simplemente, leves descargas eléctricas en una zona del cerebro: el lóbulo parietal.

En 2014, además, hubo dos estudios que constataron la posibilidad de mejorar el cerebro con estimulación eléctrica. Uno de ellos, de la Universidad Northwestern de Estados Unidos reveló que esta técnica puede mejorar la memoria; y el otro que, aplicada a la corteza frontal media, la estimulación eléctrica puede fomentar la capacidad de aprender a partir de los propios errores.

Por último, este mismo año, investigadores de la Universidad Bar-Illan, en Israel, han demostrado que se puede cambiar la forma de pensar (en concreto, aumentar el grado de divagación mental) con un estímulo eléctrico leve aplicado en el cerebro.

Por si esto fuera poco, se acaba de anunciar un nuevo avance hacia la “transformación” del cerebro por medio de estimulación eléctrica (siempre se usan técnicas indoloras y no invasivas): Científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC Health Care) en Estados Unidos han conseguido aumentar, en un 7.4 por ciento según tests realizados, la creatividad de adultos sanos con una leve corriente eléctrica (de 10 herzios) aplicada a sus cerebros.

¿Qué es la creatividad?

La creatividad es la capacidad de generar nuevas ideas o conceptos, o nuevas asociaciones entre ideas y conceptos conocidos, lo que habitualmente produce soluciones originales. Aún no se sabe de qué modo difieren las estrategias mentales entre el pensamiento convencional y el creativo, así que la cualidad de la creatividad suele ser valorada por el resultado final.

A nivel neurofisiológico, recientemente se ha logrado establecer un posible origen de esta habilidad cognitiva superior. Ha sido en una investigación de la Universidad Northwestern, en EEUU. Según esta, la creatividad se da gracias a una reducción de la capacidad para filtrar estímulos sensoriales irrelevantes, es decir, para aislarse del mundo y concentrarse. A cambio, esta condición “puede hacer la vida más rica y significativa”.

Características del estudio

Según informa el UNC Health Care, en un comunicado, para fomentar eléctricamente la creatividad humana, los científicos usaron en este caso electrodos que, pegados al cráneo, emitían una corriente eléctrica.

Lo que hizo esta corriente fue aumentar las ondas alpha cerebrales, que son oscilaciones electromagnéticas de actividad neuronal situadas en un rango de frecuencias de entre 8 y 13 herzios. Las ondas alpha son comúnmente detectadas usando un electroencefalograma (EEG) o exploración neurofisiológica basada en el registro de la actividad bioeléctrica del cerebro.

Según explica Flavio Frohlich, psiquiatra al cargo de la investigación, así “se alcanzó la primera evidencia de que potenciar de manera específica las ondas alpha causa un comportamiento complejo y concreto, en este caso, la creatividad”.

En el estudio participaron 20 adultos sanos que fueron sometidos a dos sesiones de aplicación de corrientes eléctricas en sus cerebros, más concretamente, en la corteza cerebral. Las corrientes fueron aplicadas durante cinco minutos en una primera sesión y durante 30 minutos en la segunda sesión.

Entretanto, los voluntarios fueron sometidos a una prueba de creatividad conocida como Test de Pensamiento Creativo de Torrance ; que consiste en completar una ilustración a partir de la muestra de una pequeña parte de esta (por ejemplo, una línea curva).

Resultados obtenidos

Al comparar los resultados en el Test de Torrance de la primera sesión con los de la segunda sesión, se constató que, tras las sesiones de estimulación de 30 minutos, los participantes obtuvieron un promedio de 7.4 puntos porcentuales más que en la otra.

Frohlich afirma que “esta es una gran diferencia cuando se trata de creatividad" y que, más allá de la media alcanzada, "varios participantes mostraron mejoras increíbles en su creatividad”.

El investigador cree que, a pesar de las lógicas preocupaciones éticas que se derivan de este tipo de estudios, sus resultados señalan que la estimulación eléctrica del cerebro puede ser usada para mejorar la salud humana: “Nuestro objetivo es aplicar este método a personas con enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Por ejemplo, hay fuertes evidencias de que los individuos con depresión tienen trastornos en las oscilaciones alpha cerebrales. Si pudiéramos impulsar esos patrones de actividad cerebral, potencialmente podríamos ayudarlos”.

En los estudios previos mencionados al principio de este artículo, se ha destacado el potencial de la estimulación eléctrica cerebral para tratar también otros trastornos, como la discalculia (dificultades en el aprendizaje de las matemáticas) o la pérdida de memoria causada por lesiones o enfermedades como el Alzheimer.

De hecho, hace unos años, una empresa israelí desarrolló un sistema basado en la estimulación magnética transcraneal profunda destinado a combatir enfermedades mentales como el Alzheimer, el Parkinson, las adicciones, los ataques cerebrales, el abuso de drogas, los daños postraumáticos y la esquizofrenia.

Referencia:

Caroline Lustenberger, Michael R. Boyle, A. Alban Foulser, Juliann M. Mellin, Flavio Fröhlich. Functional role of frontal alpha oscillations in creativity. Cortex (2015). DOI: 10.1016/j.cortex.2015.03.012.

Fuente: Ingeniería Biomédica 

La esquizofrenia sería multiples condiciones genéticas

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Cuando hablamos de esquizofrenia nos imaginamos un solo trastorno con sus propias características. No obstante, una nueva investigación explica que en realidad es un grupo de 8 trastornos genéticamente diferentes, con sus propios set de síntomas. Según sus autores, este descubrimiento incluso puede predecir entre un 70% y 100% el diagnóstico.

La investigación, publicada online en la revista The American Journal of Psychiatry,  analizó las muestras genéticas de 4000 personas con esquizofrenia y 3800 personas sin la condición y descubrió distintos clusters genéticos que contribuyen a 8 diferentes clases de esquizofrenia.

Dividieron a los pacientes según la severidad de sus síntomas a causa de alucinaciones, delirios y otro síntomas como: falta de iniciativa, problemas al organizar los pensamientos o disminución de la conexión entre las emociones y la cognición. Todos estos síntomas permitieron crear perfiles que describen 8 trastornos cualitativamente diferentes, basados en las condiciones genéticas.

Al aparear las características genéticas con los síntomas particulares de la esquizofrenia: alucinaciones o delirios, se halló que la interacción de una variación genética se relacionó con el 95% de la esquizofrenia. En otro grupo se encontró que el habla y el comportamiento desorganizado se asociaron específicamente a una interacción que permite explicar el 100% de la esquizofrenia.

Robert Cloninger, director de la investigación, lo explica así: ¨Los genes no operan por sí solos. Ellos funcionan en conjunto, similar a una orquesta y, para entender como trabajan, es necesario no solo saber quienes son los miembros de la orquesta sino también cómo interactuan.¨

Esto confirma que no es un solo gen el que eleva el riesgo de desarrollar esquizofrenia, sino que es la interacción alta y consistente de varios genes, que predice en un 70% a 100%, si se padecerá la enfermedad. Los investigadores explican que con estos niveles, es virtualmente imposible evitar que la esquizofrenia se manifieste en las personas con estas variaciones genéticas.

Pero no todas son malas noticias. Los autores explican que al identificar los grupos de las variaciones genéticas se podrán diseñar tratamientos específicos para las interacciones genéticas que causan problemas. Y no solo esto sino que además nos da nuevas luces para investigar otros trastornos complejos como la hipertensión y la diabetes.

Fuente: Washington University in St Louis

Relación de dietas hiperproteicas y anabolizantes con daños a nivel cerebral

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Un estudio en ratas advierte de que las dietas ricas en proteína y los anabolizantes provocan estrés oxidativo a nivel cerebral.

Una investigación llevada a cabo por científicos de la Universidad de Granada con ratas ha demostrado que el consumo de dietas hiperproteicas y de anabolizantes androgénicos esteroideos puede provocar daño oxidativo cerebral, debido a la oxidación de lípidos y proteínas.

Los resultados de este trabajo sugieren que dicho estrés oxidativo puede desencadenar en enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer o Parkinson, si bien también reflejan que practicar ejercicio de alta intensidad reduce los efectos nocivos de las dietas altas en proteínas y los anabolizantes a nivel cerebral.

Esta investigación ha sido llevada a cabo por Daniel Camiletti, Virginia Aparicio, Elena Nebot, Gerardo Medina, Rosario Martínez, Garyfallia Kapravelou, Ana Andrade, Jesús María Porres, María López Jurado y Pilar Aranda. Todos ellos pertenecen al grupo de investigación AGR-145 “Fisiología digestiva y nutrición” de la Universidad de Granada.

Para llevar a cabo el experimento, los científicos trabajaron con 80 ratas Wistar, que fueron divididas en dos grupos de 40 animales. Uno de ellos actuó como grupo control, con una dieta normoproteica ajustada a un 10% de proteína vegetal de soja (n=40), mientras que al otro se le aplicó una dieta hiperproteica ajustada al 45% (n=40). Además, cada uno de estos grupos fue subdividido en animales que realizaron un ejercicio de alta intensidad (n=20) y otros que no (n=20); del mismo modo, estos grupos se dividieron en 10 ratas a las que se administró Stanozolol (un anabolizante) y a las 10 restantes un vehículo/placebo.

Daño a nivel cerebral

Los resultados demostraron que aquellas ratas que consumieron una dieta hiperproteica y a las que se administraron esteroides anabolizantes presentaron daño a nivel cerebral, el cual fue disminuido cuando el ejercicio entró en juego, reduciendo así el daño oxidativo producido por las intervenciones anteriormente mencionadas.

Así, las ratas que llevaron a cabo un ejercicio de alta intensidad, basado en un entrenamiento de hipertrofia, vieron reducido el efecto negativo del consumo de una dieta alta en proteínas y de la administración de anabolizantes a nivel cerebral, aunque los autores advierten de la necesidad de tener cautela con el uso de este protocolo de entrenamiento con respecto al sistema de defensa antioxidante.

Daniel Camiletti, autor principal de este trabajo, insiste en que se trata de un estudio experimental en ratas, cuyos resultados son difícilmente reproducibles en humanos. “Lo que sí evidencia nuestra investigación es que las dietas hiperproteicas, así como la administración de esteroides anabolizantes en grandes dosis que muchos deportistas consumen para ganar masa muscular son dañinos para su salud”, apunta el investigador de la UGR.

Del mismo modo, el Dr. Camiletti señala que el consumo de anabolizantes por parte de muchos culturistas, o simplemente personas que quieren ganar masa muscular o mejorar su aspecto físico, “equivale a 10 veces más de la cantidad terapéutica que se prescribe para trastornos como el hipogonadismo (afección en la que las glándulas sexuales producen pocas o ninguna hormona) o la sarcopenia (pérdida de masa muscular esquelética asociada al envejecimiento), lo que sin duda tiene efectos muy negativos en su organismo”.

	Referencias bibliográficas
	High-intensity Exercise modifies the effects of Stanozolol on Brain Oxidative Stress in Rats D. Camiletti-Moirón, V. A. Aparicio, E. Nebot, G. Medina, R. Martínez, G. Kapravelou, A. Andrade, J. M. Porres, M. López-Jurado, P. Aranda Fuente: UGR/DICYT. España.