Un nuevo estudio de la Universidad Bar-Ilan, de Israel, durante el cual los investigadores analizaron la dinámica de las ondas cerebrales, podría contribuir al tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer
Hasta ahora, los trabajos científicos señalaron una correlación entre la disminución de la sincronicidad en la actividad cerebral y las enfermedades neurodegenerativas, «pero no habían demostrado por qué ni cómo sucede», afirmó el estudiante de posgrado Tal Dalal.
«En nuestro estudio -añadió Dalal, quien encabezó la investigación- hemos demostrado cómo la sincronización contribuye a la transmisión y el procesamiento de información en el cerebro, y esta puede ser la razón por la que eventualmente vemos deterioro cognitivo en los pacientes».
Al informar sobre el alcance de la investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista especializada Cell Reports, la universidad israelí recordó que, a principios del siglo XX, los científicos comenzaron a registrar la actividad cerebral utilizando electrodos adheridos al cuero cabelludo.
«Para su sorpresa, vieron que la actividad cerebral se caracteriza por señales ascendentes y descendentes lentas y rápidas» que posteriormente se denominaron «ondas cerebrales», continuó el reporte.
Desde entonces -aportaron desde Ramat Gan, en la periferia de Tel Aviv, donde la Bar-Ilan tiene su sede- las ondas cerebrales se estudian intensamente en el contexto de su participación en el procesamiento y transmisión de información entre diferentes regiones del cerebro.
En el cerebro sano, apuntan las investigaciones, se observa un cambio en la intensidad de las ondas en el contexto de una amplia gama de actividades cognitivas, como la memoria y el aprendizaje.
¿Por qué y cómo contribuyen estas ondas a la correcta transmisión de información en el cerebro?
Además, muchos estudios demostraron que los cambios en la intensidad y frecuencia de las ondas indican epilepsia, autismo o las enfermedades neurodegenerativas.
El Alzheimer, por ejemplo, se caracteriza por una disminución brusca de la intensidad de las ondas a una determinada frecuencia, mientras que la epilepsia se caracteriza por un aumento muy brusco y anormal de la intensidad de las ondas a una frecuencia diferente.
Actualmente se sabe que las ondas cerebrales expresan actividad sincronizada de decenas de miles de células nerviosas (las neuronas), por lo que un aumento normal en la intensidad significa que diferentes grupos de ellas trabajan con el fin de transmitir información.
Pero, ¿por qué y cómo contribuyen estas ondas a la correcta transmisión de información en el cerebro? El estudio realizado por Dalal en el laboratorio del profesor Rafi Haddad se concentró en esa pregunta clave.
Durante la investigación, los académicos israelíes alteraron el nivel de sincronización en el área del cerebro que transmite información. Luego examinaron cómo esto afectó la transferencia de esa información y cómo el área del cerebro que la recibió la entendió.
Los trabajos en el laboratorio se enfocaron en las regiones del cerebro que forman parte del sentido del olfato, que se caracteriza por una fuerte intensidad de las ondas cerebrales. Un tipo particular de neurona en esta región es responsable de crear actividad de ondas cerebrales sincronizadas.
Para aumentar o disminuir la sincronización, los investigadores utilizaron la opto-genética, un método que permite «encender» y «apagar» la actividad neuronal, al igual que un interruptor, mediante la proyección de destellos de luz sobre el cerebro.
Los hallazgos ofrecen «nuevas opciones para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas»
De esta manera -precisó el reporte de la universidad-, la actividad de las neuronas se puede «encender» o «apagar» para examinar cómo el cambio de la sincronización de muchas de ellas en una región afecta la transmisión de información a la siguiente región, la que «lee» esos datos.
La zona primaria -que fue manipulada aumentando o disminuyendo la sincronización- es donde tiene lugar el procesamiento inicial en el sistema olfativo.
Desde allí, la información sincronizada o no sincronizada, según la manipulación, se transfirió al área secundaria del sistema del olfato.
Así fue que los investigadores vieron que el aumento de la sincronización de las neuronas en la región primaria (que transmite información) condujo a una mejora significativa en la transmisión y el procesamiento de la información en la región secundaria.
Por el contrario, cuando se redujo la sincronización, se perjudicó la representación de la información en la región descendente, indicó el estudio.
A partir de estos hallazgos, los estudiosos confirmaron la importancia de la actividad cerebral sincronizada para la transferencia y el procesamiento de la información.
Cuando se sincronizan miles de neuronas, la transmisión de información en el cerebro se realiza de forma más potente y fiable, en comparación con una situación en la que la actividad es asíncrona y cada neurona funciona de forma independiente.
Según la Universidad Bar-Ilan, el trabajo de Dalal y el profesor Haddad «ofrece nuevas opciones para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas».
«Es posible -concluyeron- que la actividad cerebral anormal se corrija en el futuro a través de la estimulación específica de ciertas neuronas» y, de esa manera, «restaurar la sincronización al nivel requerido para la actividad normal».
