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Una investigación consigue cuantificar por técnicas de neuroimagen los daños en la función cerebral de los trastornos de consciencia por TCE

Posted on: 02/12/2013

  • Uno de los resultados más sorprendentes de la investigación es que ha constatado que, al despertar un paciente con trastorno de consciencia del coma, el volumen de información que se transfiere dentro del cerebro es un 29% superior a la que maneja un sujeto sano: se ha interpretado como un fenómeno de compensación transitoria del cerebro.

  • La investigación ha encontrado dos marcadores de neuroimagen (mediante resonancia magnética funcional) para evaluar las anomalías de los trastornos de consciencia: la correlación parcial entre hemisferios cerebrales y la transferencia entrópica dentro de cada hemisferio.

  • Los resultados permiten un diagnóstico más preciso de los daños en la función cerebral tras un traumatismo craneoencefálico (TCE), mejorando el pronóstico de estos pacientes y su rehabilitación neuropsicológica.

Iñaki Eskudero, Ibai Díez, Darlis Bracho-Tudares, Jesús M Cortés, Sebastiano Stramglia y Asier Erramuzpe

Iñaki Eskudero, Ibai Díez, Darlis Bracho-Tudares, Jesús M Cortés, Sebastiano Stramglia y Asier Erramuzpe

Bilbao, diciembre de 2013.- La revista científica Frontiers in Neuroinformatics (1) acaba de publicar una investigación que ha encontrado, mediante el empleo de la resonancia magnética funcional, dos marcadores cerebrales que permiten cuantificar las anomalías derivadas de los trastornos de consciencia (Deficit of Consciousness, DOC) en pacientes con una lesión por traumatismo craneoencefálico, bien en estado de coma, vegetativo o de mínima consciencia.

Esta misma investigación ha constatado también que los pacientes con estos trastornos, tras despertar del coma, experimentan un fenómeno de compensación transitoria por el que el volumen de información que se transfiere dentro de su cerebro es un 29% superior a la que maneja un sujeto sano.

La investigación, en  la que ha participado el prestigioso médico y neurocientífico argentino Dante Chialvo, ha sido realizada por la Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia y el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Argentina), y el grupo de Neuroimagen Computacional del Instituto de Investigación Sanitaria BioCruces del País Vasco.

Siguiendo las hipótesis formuladas por el profesor Dante Chialvo, y tal y como ha destacado Jesús M. Cortes, investigador Ikerbasque y líder del grupo de Neuroimagen Computacional de BioCruces, “para nosotros era crucial encontrar marcadores objetivos que pudiesen medir las anomalías en la función cerebral de los pacientes con trastornos de consciencia. La razón no es otra que la de conseguir un diagnóstico más acertado, mejorar el pronóstico y predecir con más precisión la situación de estos paciente tras la salida del coma”.

Según ha manifestado, “partiendo de otras investigaciones que habían establecido que la función cerebral en pacientes comatosos podía estar alterada, nos hemos centrado en el análisis de las redes de conectividad funcional del cerebro, para lo que hemos empleado la resonancia magnética funcional”.

Por su parte, el ingeniero en Telecomunicaciones, Ibai Díez, que comparte la contribución a primer autor del estudio, ha indicado que “para estudiar las redes de conectividad funcional del cerebro hemos empleado dos marcadores diferentes. Por un lado, la correlación parcial para objetivar la conectividad entre los dos hemisferios cerebrales; y por otro, la transferencia entrópica para determinar la actividad dentro de cada uno de los hemisferios”.

Tal y como se ha puesto de manifiesto con la investigación, “se han encontrado diferencias significativas en ambos biomarcadores —la correlación parcial y la transferencia entrópica— entre los pacientes con trastornos de consciencia y los sujetos sanos”.

Todo ello, ha explicado Jesús M. Cortés, “nos permite sugerir la constatación de dos nuevos biomarcadores por resonancia magnética funcional para estos casos. Esto puede ser una gran ayuda para el diseño de nuevas estrategias de tratamiento y rehabilitación neuropsicológica de pacientes con trastornos de la consciencia”.

Fenómeno de compensación transitoria del cerebro tras el coma

El empleo de esta técnica de neuroimagen con estos dos nuevos marcadores, ha permitido al grupo de investigación medir la conectividad funcional del cerebro de pacientes en coma, justo en el momento de despertar del mismo.

“A pesar de que hemos contado con una muestra limitada de pacientes, hemos podido constatar que las personas en estado de coma por trastorno craneoencefálico, en el momento de despertar, experimentan un aumento considerable de la información que se transfiere dentro de su cerebro”, ha señalado Cortés.

Tanto es así que “mientras que un sujeto sano puede presentar una transferencia media de información en un momento dado de unos 344 bits, una persona que despierta del coma alcanza en ese momento hasta 444 bits, un 29% más”. El experto ha manifestado que “estos resultados sugieren la existencia de un estado transitorio del cerebro en el despertar del coma que podría ser interpretado como un fenómeno de compensación cognitiva, aunque debemos esperar a nuevas investigaciones en este sentido que confirmen esta hipótesis”.

El investigador ha destacado que, tras la aprobación del Comité Ético de Investigación Clínica, se está continuando con esta línea de trabajo con pacientes con trastorno craneoencefálico del Hospital Universitario Cruces.

(1) Mäki-Marttunen V, Diez I, Cortes JM, Chialvo DR and Villarreal M (2013) Disruption of transfer entropy and inter-hemispheric brain functional connectivity in patients with disorder of consciousness. Front. Neuroinform. 7:24. doi: 10.3389/fninf.2013.00024

Descargar la investigación en este enlace.

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