Hace 100 años, el psiquiatra de la ciudad alemana de Jena, en el actual este del país, Hans Berger registró por primera vez la actividad eléctrica del cerebro humano, sentando las bases de los implantes cerebrales actuales. Su interés por el cerebro comenzó en 1893, cuando el mismo día en que tuvo un accidente a caballo, su hermana, que no estaba presente, dijo tener un mal presentimiento sobre su salud; esa «telepatía espontánea», como la describió luego, lo impulsó a estudiar psiquiatría para entender cómo funciona el cerebro.

Berger consiguió realizar un electroencefalograma (EEG) el 6 de julio de 1924. El procedimiento no solo revolucionó el conocimiento del cerebro, sino que permitió una amplia gama de aplicaciones clínicas, por ejemplo en el diagnóstico de la epilepsia y el TDAH (Trastorno de déficit de atención e hiperactividad).

Para el profano, un electroencefalograma tiene un aspecto un tanto extraño: se pegan a la cabeza muchas pequeñas placas metálicas, llamadas electrodos, y se conectan a un ordenador. Se supone que registran la actividad eléctrica del cerebro. En una pantalla aparecen curvas con determinados patrones, el electroencefalograma.

Por un lado, se puede influir activamente en los patrones, por ejemplo cerrando los ojos. Por otro, los expertos también pueden reconocer enfermedades como la epilepsia, en función del curso de las líneas. «Se necesita mucha pericia para distinguir el mal de cosas que solo lo parecen, pero no lo son», explica Jan Rémi, Jefe del Centro de Epilepsia del Hospital Universitario de Münich.

Para diagnosticar la epilepsia, por ejemplo, se puede realizar un electroencefalograma después de un ataque. Si las curvas muestran un patrón determinado, el paciente tiene epilepsia. Si el tratamiento farmacológico no funciona, un EEG también puede servir para determinar las regiones del cerebro en las que se origina la epilepsia y, llegado el caso, se pueden extirpar.

A futuro, chips cerebrales e inteligencia artificial

Rémi está convencido de que el ojo humano siempre seguirá siendo importante para el diagnóstico final. Pero en el futuro, la inteligencia artificial (IA) podría ser utilizada para prefiltrar líneas características, por ejemplo, que luego habría que comprobar.

Las señales de un electroencefalograma, con sus cientos y miles de ondas, ofrecen innumerables opciones de análisis que podrían analizarse mejor en el futuro con la ayuda de la IA. «Todavía estamos muy lejos de la lectura de la mente. Pero creo que en los próximos años podremos reconocer si alguien miente o no», afirma.

Para el investigador en el campo de la electroencefalografía Gyula Kovács, de la Universidad de Jena, la llegada de la IA es «el avance más importante de los últimos años en el análisis de datos de electroencefalogramas».

Esto permitió visualizar ciertas partes de la conciencia. «Eso antes no era posible en absoluto». Por ejemplo, es posible rastrear si alguien ha visto o no una serie, o si reconoce a una persona. También está la cuestión ética de hasta qué punto se aplica la técnica.

La tecnología de la empresa de implantes cerebrales Neuralink, del multimillonario estadounidense Elon Musk, también se basa en la electroencefalografía. El primer paciente recibió un implante cerebral de este tipo en enero, aunque Neuralink reconoció problemas.

En el pasado, también hubo estudios en Estados Unidos en los que las personas podían mover una mano protésica con la fuerza de sus pensamientos, afirma el neurocientífico Stefan Schweinberger, de la Universidad de Jena. Sin embargo, estos estudios eran muy complejos e invasivos. «Desde luego, no es un procedimiento que vaya a estar ampliamente disponible ni ahora ni en un futuro cercano».

Un inicio accidentado

Cuando Berger registró por primera vez la actividad eléctrica de un cerebro humano en su laboratorio de Jena el 6 de julio de 1924 -un domingo-, todo esto era aún un sueño de futuro. Casi 50 años antes ya se habían realizado grabaciones de este tipo en animales.

Considerado pedante y reacio a las críticas, Berger luchó durante mucho tiempo con sus hallazgos iniciales y no los hizo públicos hasta 1929. Un año antes, había anotado con resignación en su diario: «Llevo varios años trabajando en el supuesto encefalograma. ¿Y ahora qué? Abandonar el EEG».

A mediados de la década de 1930, sus hallazgos fueron reconocidos y tuvo notables partidarios, como el neurofisiólogo británico y Premio Nobel Edgar Douglas Adrian. Berger se dedicó a diversas aplicaciones de su descubrimiento, como los cambios del electroencefalograma en el sueño, los tumores cerebrales y la epilepsia.

Durante la época nacionalsocialista, Berger fue miembro de las SS y participó en esterilizaciones forzosas. Se suicidó en 1941, convencido de que tenía una enfermedad incurable y deprimido por lo que estaba viendo en Europa.

La clínica de neurología de Jena que lleva su nombre pasó a llamarse Clínica Hans Berger en 2022.

Además del diagnóstico, el EEG también se utiliza, por ejemplo, para detectar la profundidad de la anestesia, explica Rémi. «Esto nos ayuda a ahorrar en anestesia». También se puede evaluar la gravedad del daño cerebral, incluida la determinación de la muerte cerebral. El EEG también se utiliza para diferenciar las fases del sueño.

El electroencefalograma abre además un amplio campo de investigación, que también se está llevando a cabo en su antiguo lugar de trabajo en Jena. Los investigadores quieren utilizar el EEG para averiguar si los pacientes con autismo pueden suprimir determinadas actividades cerebrales mediante la llamada neurorretroalimentación.

Los pacientes pueden ver su actividad cerebral en una pantalla, por así decirlo, y entrenarse para cambiarla a voluntad. En concreto, se trata de una actividad cerebral específica que suele regularse a la baja en determinadas situaciones, pero no en los autistas.

Se colocan electrodos en el cuero cabelludo de los pacientes y se les muestra una película que solo sigue funcionando sin interferencias si esta actividad cerebral se mantiene por debajo de un determinado umbral.

La tecnología se utiliza desde hace algún tiempo en el tratamiento de pacientes con TDAH, y también se han realizado ensayos iniciales con pacientes de ictus, acúfenos en el oído y covid de larga duración.

04 julio 2024|Fuente: DPA |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Un nuevo trabajo publicado en Frontiers in Psychology, y desarrollado por investigadores de la Universidad de Noruega ha demostrado que escribir a mano conduce a una mayor conectividad cerebral que escribir en un teclado, lo que destaca la necesidad de exponer a los estudiantes a más actividades de escritura a mano. Para llegar a esta conclusión, los investigadores recopilaron datos de EEG de 36 estudiantes universitarios a quienes se les pidió repetidamente que escribieran o teclearan una palabra que aparecía en una pantalla.

Al escribir, utilizaron un bolígrafo digital para escribir en cursiva directamente en una pantalla táctil. Se registraron EEG de alta densidad, que miden la actividad eléctrica en el cerebro utilizando 256 pequeños sensores cosidos en una red y colocados sobre la cabeza, durante cinco segundos para cada indicación. La conectividad de diferentes regiones del cerebro aumentó cuando los participantes escribieron a mano, pero no cuando escribieron a máquina. Estos hallazgos sugieren que la información visual y de movimiento obtenida a través de movimientos de la mano, controlados con precisión cuando se usa un bolígrafo, contribuye en gran medida a los patrones de conectividad del cerebro que promueven el aprendizaje.

Aunque los participantes utilizaron bolígrafos digitales para escribir a mano, los investigadores dijeron que se espera que los resultados sean los mismos al utilizar un bolígrafo real sobre papel. Por otra parte, las conclusiones de este trabajo explican por qué los niños que han aprendido a escribir y leer en una tableta pueden tener dificultades para diferenciar letras que son imágenes especulares entre sí, como ‘b’ y ‘d’. Literalmente, aseguran, no han experimentado en sus cuerpos lo que se siente al producir esas letras.

Ver artículo: Van der Weel FR, Van der Meer ALH.  Handwriting but not typewriting leads to widespread brain connectivity: a high-density EEG study with implications for the classroom.  Front Psychol[Internet].2023[citado 2 feb 2024]; 14:1219945.  doi: 10.3389/fpsyg.2023.1219945

29 enero 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Un equipo internacional con investigadores del CSIC ha desarrollado una nueva técnica biomatemática, optimizada en pacientes y roedores, que permite monitorizar con precisión la evolución del daño cerebral en accidentes cerebrovasculares y muestra que el tejido cerebral puede presentar actividad en un encefalograma debido a los impulsos eléctricos de las capas más profundas y, aun así, estar sufriendo un daño irreparable en las capas más superficiales. Los resultados, publicados en Nature Communications, aconsejan «replantear los criterios y quizá la praxis en el seguimiento y tratamiento de los accidentes cerebrovasculares (ACV)».

La extensión del volumen cerebral dañado se va monitorizando en el paciente mediante tiras de electrodos colocados en la superficie cerebral. La zona donde se pierde la actividad del electroencefalograma se va extendiendo gradualmente (spreading depression) y se toma como indicación del volumen cerebral dañado, lo que ayuda al personal médico a conocer la evolución del tejido y determinar cuándo y con qué estrategia va a intentar protegerlo. En este trabajo, realizado en paralelo con pacientes y en modelos animales, los investigadores, en colaboración con investigadores de la Universidad Aix-Marseille y de la Universidad de Medicina de Berlín, han descubierto que el tejido cortical que aun muestra actividad mediante encefalografía cerebral (EEG) puede, en realidad, estar sufriendo ya la muerte irreversible de las capas neuronales más superficiales.

Esto se ha conseguido utilizando una compleja técnica biomatemática de análisis de los potenciales eléctricos cerebrales que fue optimizada anteriormente en animales en Madrid y permite separar y ver actividad de distintas capas neuronales. Los hallazgos cuestionan el concepto de extensión de la depresión del EEG como un indicador estricto del tejido que ha muerto, pues las capas superficiales pueden haber sucumbido ya y aun presentar EEG que llega desde las capas profundas.

Ver más información:  Nasretdinov A, Vinokurova D, Lemale CL, Burkhanova Zakirova G, Chernova K, Makarova J, et al. Diversity of cortical activity changes beyond depression during Spreading Depolarizations. Nat Commun[Internet].2023[citado 3 ene 2023];  7729. https://doi.org/10.1038/s41467-023-43509-3

5 ene 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticias

Un electroencefalograma (EEG), una prueba que muestra la actividad eléctrica del cerebro, podría usarse para detectar el autismo en los niños, sugiere un estudio reciente. Read more