Comprueban la estimulación cerebral profunda como terapia para mejorar la depresión grave

La realización del estudio combinó un trabajo interdisciplinario entre investigadores en salud mental y neurocirujanos para ofrecer esta alternativa terapéutica dirigida a los pacientes con trastornos depresivos graves.

Un nuevo estudio publicado por un equipo científico del instituto de investigación del Hospital Sant Creu i Pau de Barcelona en la revista The Journal of Clinical Psychiatry, demostró que la estimulación cerebral profunda del giro subcalloso cingulado es efectiva en el largo plazo en pacientes con depresión resistente a los tratamientos convencionales.

La depresión, cuyos síntomas se calcula que pueden alcanzar a casi 300.000.000 de personas en todo el mundo, es una de las principales causas médicas de discapacidad. Generalmente, los tratamientos convencionales tienen éxito, sin embargo se estima que para entre un 15 y un 20 por ciento de los pacientes no son suficientes ya que esta enfermedad continúa evolucionando hasta su más grave expresión: la depresión crónica. Esta forma de depresión resistente, presenta un riesgo de discapacidad funcional mucho mayor y tiene tasas más elevadas de complicaciones e incluso de mortalidad.

El estudio es el resultado del seguimiento de pacientes más extenso de la historia, quienes recibieron estimulación cerebral profunda del giro subcalloso cingulado de forma crónica durante un período de hasta 11 años (desde enero de 2008 hasta junio de 2019). Durante todos esos años se recopilaron datos demográficos, clínicos y del funcionamiento general de cada paciente para compararlos con los datos obtenidos antes de la cirugía.

La técnica de estimulación cerebral profunda consiste en la realización de una cirugía para implantar electrodos ultrafinos en el cerebro que se conectan por cables que van por debajo de la piel hasta un neuroestimulador que se coloca normalmente en la región pectoral o abdominal del paciente. Este dispositivo genera impulsos eléctricos, que correctamente modulados pueden restablecer el funcionamiento de circuitos cerebrales que resultan clave en la persistencia de un cuadro depresivo grave. Para la colocación de los electrodos se requiere de un estudio previo de neuroimagen minucioso ya que la intervención quirúrgica requiere de enorme precisión y complejidad. Adicionalmente, luego de la práctica, los pacientes requieren de un plan de intervención farmacológico, psicoterapéutico y rehabilitador integral complementario.

En este marco, pacientes sometidos a este tratamiento experimentaron mejoras clínicas sostenidas con resultados que muestran una importante disminución de los síntomas depresivos a lo largo del tiempo, alcanzando hasta un 75% de pacientes que respondieron al tratamiento y un 50% que pudieron alcanzar finalmente la reducción de los síntomas por debajo del umbral considerado patológico.

La disminución de la frecuencia de las recurrencias depresivas o la atenuación de la intensidad de los síntomas representan un suceso muy importante para los pacientes quienes pueden volver a disfrutar de su tiempo de ocio o de su vida social y familiar, en algunos casos, como era antes del inicio de la enfermedad. Los efectos no son inmediatos, pero suelen ser percibidos a lo largo de los primeros meses, calculado en una media de 139 días después de la intervención quirúrgica.

Fuente: Infobae.

Dentro del reactor, a 14 metros de profundidad: el operativo para reparar la Central Nuclear Atucha II

La intervención fue realizada íntegramente por personal de la empresa Nucleoeléctrica Argentina utilizando las herramientas y los procedimientos de ingeniería diseñados por la compañía junto a proveedores locales.

Corría el mes de octubre de 2022 y en las instalaciones de la Central Nuclear Atucha II, personal especializado se disponía a realizar inspecciones de rutina. Durante la tarea, el equipo detectó que uno de los cuatro separadores internos del reactor de Atucha II se había desprendido y desplazado de su lugar de instalación. Si bien el inconveniente se trataba de una falla mecánica de la central que no implicaba riesgos para la seguridad de las personas o el ambiente, se evaluó la necesidad de diseñar un operativo especial para realizar su reparación y se decidió interrumpir el funcionamiento de la central.

Central Nuclear Atucha II. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina.

Para planificar y llevar a cabo el operativo se conformó un equipo científico técnico interdisciplinario que mediante estudios mecánicos, hidráulicos y el análisis de variables documentadas, comenzó por realizar un diagnóstico preciso de la situación. Luego de ese proceso, se definió que se realizaría la extracción del separador, pero antes de abordar esta tarea, se comenzó a considerar el uso de métodos de ingeniería de última generación para la implementación de herramientas robóticas y tecnológicas que permitieran realizar la reparación optimizando los tiempos y la seguridad de los trabajadores involucrados. Además, las estrategias debían contemplar un desafío más, dado que el separador desprendido se encontraba a 14 metros de profundidad dentro del reactor, por lo que fue necesario que el diseño de los dispositivos fuera desarrollado teniendo en cuenta esta condición.

Así las cosas, mediante la intervención de un equipo multidisciplinar se procedió al diseño de todo el instrumental necesario para realizar el procedimiento, entre otros, una la herramienta de corte, un dispositivo de sujeción, una pinza de agarre, un canasto para colocar y extraer la pieza y un equipo de iluminación y visión para poder monitorear la maniobra. Para la fabricación de todas estas piezas, se trabajó en conjunto con empresas proveedoras nacionales.

Antes de la reparación se desarrollaron equipos de tecnología y herramientas especiales. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina

Con todos estos pasos previos cumplidos, y con el objetivo de practicar las maniobras de corte y extracción y poder probar las herramientas y los métodos desarrollados, se diseñó, fabricó e instaló un modelo a escala real del sector del reactor en el que se realizaría la intervención. Esto fue fundamental para el entrenamiento del personal que estaría encargado de realizar la tarea. 

Finalmente a principios del mes de julio, el personal realizó los trabajos de corte y extracción del separador de manera exitosa, resolviendo el desperfecto mecánico detectado en la inspección y dió por finalizada la etapa más desafiante de la reparación

La intervención fue realizada íntegramente por personal de la empresa Nucleoeléctrica Argentina. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina.

Habrá una próxima etapa que estará enfocada en la implementación de mejoras en el diseño de la planta para reforzar la fijación de los separadores restantes, antes del retorno a la operación segura de la central.

Te compartimos esta brillante explicación:
@jdragones

La reparación de Atucha II fue un hito fascinante de ingeniería que me llena de orgullo y quería compartirlo con un video! 🤔 Qué pasó? Un disco se desprendió de su lugar original y estaba bloqueando un canal refrigerante en el reactor, así que había que sacarlo. 🤷‍♀️ Por qué tanto lío? El agujero por donde había que sacarlo era mucho más chico que el disco y no existían herramientas para cortarlo y sacarlo a tanta profundidad y con agua irradiada. 🦾 Qué se hizo? Se crearon las herramientas que no existían y se resolvió el problema, asegurando además otras piezas para que no vuelva a suceder. 🧠 Qué nos dejó? Muchísimo conocimiento, experiencia y herramientas de última generación que ahora son parte de la industria nacional ❤️🇦🇷 Gracias @nucleoelectricaargentina por permitirme observar el proceso y compartirlo!

♬ original sound – Juli Romero
¿Sabés cómo funciona una central nuclear? Mirá este video:

Completan el primer mapa del cerebro de un insecto y sus conexiones neuronales

Por Laura Marcos para SINC.

Dos equipos científicos de EE UU y Reino Unido han logrado mapear el cerebro completo de la larva de la mosca de la fruta, un arduo trabajo de 12 años que publica hoy la revista Science. Sin embargo, configurar el conectoma entero de mamíferos, especialmente de humanos, es hoy un reto inalcanzable para la ciencia.

Al célebre nobel español Santiago Ramón y Cajal se le atribuye la siguiente cita: “Mientras el cerebro sea un misterio, el universo continuará siendo un misterio. La comprensión de la conciencia humana es uno de los mayores retos científicos de la historia, comparable a cuestiones tan enigmáticas sobre el cosmos como qué es en realidad la materia oscura o cómo conjugar la gravedad y la cuántica.

Ahora, dos grupos de investigadores han dado un paso más para entender la complejidad del cerebro humano, usando un modelo típico en estudios sobre genética: el cerebro de larvas de la mosca Drosophila melanogaster, o simplemente mosca de la fruta. El artículo científico reproduce hasta hoy el mapa más avanzado de las conexiones de un cerebro del que disponemos, incluyendo 3.016 neuronas y cada una de las 548.000 conexiones entre ellas.

Los autores, que pertenecen a las Universidades de Johns Hopkins (EE UU) y Cambridge (Reino Unido), pretenden no solo sentar las bases de futuras investigaciones sobre el cerebro humano, sino también inspirar nuevas arquitecturas de aprendizaje automático (machine learning), el procedimiento informático en el que se basa la inteligencia artificial (IA).

El conjunto completo de neuronas del cerebro de la larva de la mosca de la fruta fueron reconstruidas mediante microscopía electrónica de resolución de sinapsis. / Michael Winding Foto:

Pero, principalmente, el estudio tratar de encajar una pieza más en la comprensión de nuestra conciencia, como explica Joshua T. Volgelstein, uno de los investigador principales, de la Universidad Johns Hopkins: “Si queremos entender quiénes somos y cómo pensamos, primero tendremos que comprender el mecanismo del pensamiento. Y la clave para ello es saber cómo se conectan las neuronas entre sí”, explica.

Imágenes de alta resolución del cerebro

Los neurocientíficos de Cambridge crearon las imágenes de alta resolución del cerebro y las estudiaron manualmente para encontrar neuronas individuales, rastreando rigurosamente cada una y vinculando sus conexiones sinápticas. El equipo entregó los datos a los investigadores de Johns Hopkins, quienes pasaron varios años usando el código original que crearon para analizar la conectividad del cerebro.

Luego, el grupo de Johns Hopkins desarrolló técnicas para encontrar grupos de neuronas basadas en patrones de conectividad compartidos y luego analizó cómo la información podría propagarse a través del cerebro.

Finalmente, el equipo al completo fue registrando cada neurona y cada conexión, clasificando cada neurona según el papel que desempeña en el cerebro. Descubrieron así que los circuitos más activos del cerebro de estas larvas eran los que iban y venían de las neuronas del centro de aprendizaje.

Medio siglo tratando de crear un mapa de conexiones del cerebro o conectoma ha terminado en este revolucionario resultado, que hoy publica la revista Science.

Diagrama del conectoma de la larva de la mosca de la fruta. / U. Johns Hopkins /U. Cambridge

Un estudio iniciado en la década de 1970 trató de mapear el cerebro de un gusano nematodo. El resultado fue un mapa y su primer esbozo fue publicado en 1986 por el premio Nobel de Medicina Sydney Brenner, fallecido en 2019.

Desde entonces, se han mapeado conectomas parciales en muchos sistemas, incluidas moscas, ratones e incluso humanos, pero estas reconstrucciones generalmente solo representan una pequeña fracción del cerebro total. De hecho, solo se han generado conectomas integrales para varias especies pequeñas con unos pocos cientos a unos pocos miles de neuronas en sus cuerpos, como los nematodos o los anélidos marinos.

Un modelo útil también en neurociencia
 

Pero, ¿por qué utilizar la Drosophila melanogaster o mosca de la fruta y no otro animal más parecido al ser humano? Esta especie es común desde hace décadas en los laboratorios de genética. Las razones son diversas y se deben, en parte, a la funcionalidad que proporciona trabajar con este insecto, pero también a que presenta características análogas a las de los mamíferos. 

En cuanto a sus cerebros, son del tamaño de la cabeza de un alfiler. No obstante, las moscas de la fruta reproducen muchos comportamientos ricos en aprendizaje y toma de decisiones, lo que lo convierte en un organismo modelo útil en neurociencia, además de en genética.

Otra ventaja es que la obtención de imágenes del cerebro de la mosca Drosophila y reproducir sus conexiones se ha podido realizar, en ‘solo’ 12 años. Esto, según los propios investigadores, es “un marco de tiempo razonable”.

¿Se podrá algún día mapear el cerebro humano?
 

Cartografiar cerebros completos es difícil y requiere mucho tiempo, incluso con la mejor y más moderna tecnología. Obtener una imagen completa a nivel celular de un cerebro requiere “cortar el cerebro en cientos o miles de muestras de tejido individuales, todas las cuales tienen que ser capturadas con microscopios electrónicos antes del minucioso proceso de reconstruir todas esas piezas, neurona por neurona, en una imagen completa”, detalla el estudio.

Para lograr mapear el cerebro de la larva de la fruta, se necesitó alrededor de un día por neurona. Dado que el cerebro de un ratón es aproximadamente un millón de veces más grande, la posibilidad de mapear algo parecido a un cerebro humano es prácticamente inalcanzable.

“No es probable que logremos mapear la totalidad del cerebro humano en el futuro cercano; tal vez nunca lo consigamos”, reconocen los autores.

Referencia: Michael Winding et al. “The connectome of an insect brain”. Science (marzo, 2023)

Fuente: SINC.