[日本語-Español] ESTUDIAN LAS SEÑALES ELÉCTRICAS DEL CEREBRO COMO BIOMARCADORES NEUROLÓGICOS

脳や神経学的バイオマーカーからの電気信号を学びます CNEAの科学者やパーキンソン病などの神経疾患のための侵襲性の低い治療法を作るしようとする研究で発表されCONICET進みます。 木曜日2019年12月26日 モデルに計算ニューラルネットワークを使用して、医療物理学科でその職務を行う研究者のチームは国家原子力委員会の原子力バリローチェセンターで働く、などの神経疾患の潜在的なバイオマーカーを断定する作業を行い、パーキンソン病の場合には 研究の進歩は、神経画像研究をカバーする脳画像（巻202）、科学雑誌の11月号に掲載された、そしてそれのカバーを示しました。記事は、ドイツマト、ダミアンDellavale、エウジェニオUrdampilleta、バリローチェのInstituto BalseiroでCNEA-CONICETの研究者や教師、オズワルドVelarde、研究所Balseiroから物理学の博士課程の学生によって署名されています。 物品は、Velardeが研究所Balseiroで行うことが物理学の出発点正確に博士論文として取り、そしてダミアンDellavaleドイツマトの方向を有します。 コンピュータおよびニューロン ニューロンは、異なる疾患を診断するために測定して分析することができる電気信号を発します。このため、CNEAの物理学科の研究を行って科学者たちは、パーキンソン病やてんかんなどの神経疾患のためのバイオマーカーとして役立つことができるかどうかを確認するために、ニューロンの電気的活動のいくつかのパターンに潜りました。 開ループシステムとして知られているもの「の手順は、特定の領域は、症状を治療するために刺激される患者の脳に電極を配置することを含む。従来、使用されているに刺激は関係なく、患者の現在の状態の、一貫して適用され、「論文の共同ディレクターであるヘルマン・マトは言います。 その刺激が必要な場合のみともはや継続的に適用されている。その結果、ので、治療を改善するのに役立つ可能性があり、閉ループシステムとバイオマーカーを求めてうねりがある」ことを科学者CNEAはノート刺激は、低侵襲性になり適用されるべきです。」電気刺激が印加されたときに重要なのは、長期的には常にいくつかの損傷が組織内で発生します。 「そのため、常に可能な限り低い消費電力で可能な限り最短時間を適用することを求めるが、治療効果を維持する。本論文の目的は最良を見つけるために、あなたが最良の効果に刺激を適用する必要がいる状況が得られます「治療マトを示しています。 実際の場合には、この理論的な研究の経過は、まだいくつかの時間を要する：「欠如は、それを検証し、」研究者は述べています。このために、彼らはUBAの神経回路の生理学の研究室では、パーキンソン病の動物モデルを研究する博士グスタボMurer、CONICETの研究者、のワーキンググループと共同で作業スコア記録を行っています。 「我々は、博士Murerを取って私たちの数学的モデルのレコードを分析し、私たちは私たちを希望の方法を刺激することができますプロトコルを生成するために、結果を適用する方法を確認する必要があり、」マト氏は述べています。 ヒトではこれらのバイオマーカーを翻訳するには、これらのデバイスの安全性と有効性に関する関連する保健当局の前に検証する必要があります。 「最終的にCNEA-の研究者は、所望の治療効果を持つように刺激を適用する方法と時期について決定を下すものを、電極を測定し、これらのデータを読んでいる-ends。」 科学論文 結果は、適応神経調節を実現するために用いることができる機能として、周波数間（IDA）のカップリングと呼ばれる現象の仮説に原子力バリローチェセンターCNEAサポートで働く科学者の仕事によって達成しました。 これらのシステムは、ニューロンのグループの電気的活動を読み取り状態がその正常であるか異常であるかを識別することができる装置です。彼らはまた、1通常の1からその状態および病理学的な変化を変更するために電気パルスを持つニューラルネットワークに基づいて行動することができます。これは、パーキンソン病患者の脳深部刺激と呼ばれる治療の場合です。 脳画像に掲載された記事の中で、研究者はパーキンソン病の患者でIDAを研究するために開発された計算モデルの結果を報告しました。神経活動は、AIFの様々なタイプになり、多くの振動波を持っています。数学モデルはIDAの現象に脳のリード線の一部であるニューラルネットワークのアーキテクチャするメカニズムを明らかにすることを目指して開発しました。パーキンソン病の場合には、既存の治療法を改善するための潜在的なバイオマーカーとしてAIFの関連性についての仮説をサポートするための引数があります。

Estudian las señales eléctricas del cerebro como biomarcadores neurológicos Científicos de la CNEA y el CONICET publicaron los avances de una investigación que busca hacer menos invasivos los tratamientos de trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson. jueves 26 de diciembre de 2019 Utilizando modelos computacionales de redes neuronales, un equipo de investigadores que desarrollan sus tareas en el Departamento de Física Médica que funciona en el Centro Atómico Bariloche de la Comisión Nacional de Energía Atómica, lleva adelante un trabajo que postula un potencial biomarcador de trastornos neurológicos, como en el caso de la enfermedad de Parkinson. Los avances de la investigación fueron publicados en la edición de noviembre de NeuroImage (Vol. 202), revista científica que cubre investigaciones sobre neuroimagen, e ilustró la portada de la misma. El artículo lleva la firma de Germán Mato, Damián Dellavale, Eugenio Urdampilleta, investigadores CNEA-CONICET y docentes del Instituto Balseiro de Bariloche, y de Osvaldo Velarde, estudiante del doctorado en Física del Instituto Balseiro. El artículo publicado toma –precisamente– como punto de partida la tesis doctoral en Física que Velarde realiza en el Instituto Balseiro, y que cuenta con la dirección de Damián Dellavale y Germán Mato. Computadoras y neuronas Las neuronas emiten señales eléctricas que pueden ser medidas y analizadas para diagnosticar diferentes enfermedades. Para esto, los científicos que llevan adelante la investigación en el Departamento de Física de la CNEA bucearon en algunos patrones de la actividad eléctrica neuronal para saber si podrían funcionar como biomarcadores de trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson y la epilepsia. "El procedimiento consiste en colocar electrodos en el cerebro de un paciente, mediante los cuales se estimula una región específica con el fin de tratar los síntomas. Hasta ahora se viene utilizando lo que se conoce como un sistema de lazo abierto, en el cual la estimulación es aplicada constantemente, sin importar el estado momentáneo del paciente", comenta Germán Mato, que es codirector de la tesis. El científico de la CNEA destaca que "hay toda una corriente que busca biomarcadores con sistemas de lazo cerrado, de manera que la estimulación se aplique únicamente cuando sea necesaria y ya no de manera continua. Como resultado, podría servir para mejorar un tratamiento, porque la estimulación que debería aplicarse sería menos invasiva". Es importante resaltar que cuando se aplica una estimulación eléctrica, en el largo plazo siempre se produce algún tipo de daño en el tejido. "Por eso siempre se busca aplicarla el menor tiempo posible, con la menor potencia posible, pero guardando el efecto terapéutico. Este trabajo se propone encontrar el mejor momento, la circunstancia en la que hay que aplicar la estimulación para que se obtengan los mejores efectos terapéuticos", indica Mato. El pasaje de este estudio teórico a los casos prácticos aún requiere de un tiempo: "Falta validarlo", señala el investigador. Para ello están haciendo una tarea de registro de resultados en colaboración con el grupo de trabajo del Dr. Gustavo Murer, investigador del CONICET, que estudia modelos animales de la enfermedad de Parkinson en el Laboratorio de Fisiología de Circuitos Neuronales de la UBA. "Tenemos que analizar con nuestro modelo matemático los registros que toma el Dr. Murer y ver como aplicamos los resultados para generar un protocolo que permita hacer la estimulación de la manera que queremos nosotros", agrega Mato. Para poder aplicar estos biomarcadores en seres humanos deberán antes ser validados por la autoridad sanitaria correspondiente en cuanto a la seguridad y la eficacia de estos dispositivos. "En última instancia −finaliza el investigador de CNEA– se trata de leer lo que miden los electrodos y con esos datos tomar una decisión de cómo y cuándo aplicar la estimulación para que tenga los efectos terapéuticos deseados". Paper científico Los resultados alcanzados por el trabajo de los científicos que trabajan en el Centro Atómico Bariloche de la CNEA respaldan la hipótesis que postula al fenómeno denominado acoplamiento inter-frecuencia (AIF) como una característica que puede ser usada para implementar un sistema de neuromodulación adaptativo. Estos sistemas son dispositivos que pueden leer la actividad eléctrica de un grupo de neuronas, identificando si el estado de las mismas es normal o patológico. También pueden actuar sobre la red neuronal con pulsos eléctricos para modificar su estado y cambiar de uno patológico a uno normal. Es el caso de la llamada terapia de estimulación cerebral profunda en pacientes con Parkinson. En el artículo publicado en NeuroImage, el equipo de investigadores reportó los resultados de un modelo computacional que desarrollaron para estudiar el AIF en pacientes con Parkinson. La actividad neuronal presenta muchas ondas oscilatorias que dan lugar a diversos tipos de AIF. El modelo matemático que desarrollaron apunta a develar los mecanismos por los que la arquitectura de las redes neuronales que forman parte del cerebro da lugar al fenómeno de AIF. En el caso de la enfermedad de Parkinson, hay argumentos que respaldan la hipótesis sobre la relevancia del AIF como un potencial biomarcador que ayude a mejorar las terapias existentes.