Es posible mejorar funciones específicas del cerebro humano relacionadas con el autocontrol y la flexibilidad mental al fusionar la inteligencia artificial con la estimulación cerebral eléctrica dirigida, según los resultados de un nuevo estudio piloto realizado en humanos por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota y el Hospital General de Massachusetts (Basu et al., 2021).
Qué metodología usaron
El estudio fue realizado con la participación de 12 pacientes sometidos a cirugía cerebral por epilepsia, un procedimiento que coloca cientos de pequeños electrodos en todo el cerebro para registrar su actividad e identificar dónde se originan las convulsiones.
Los investigadores (expertos en epilepsia y en estimulación cerebral clínica) identificaron una región del cerebro, la “cápsula interna”, que mejoraba la función mental de los pacientes cuando se estimulaba con pequeñas cantidades de energía eléctrica. Esa parte del cerebro es responsable del control cognitivo: el proceso de cambio de un patrón de pensamiento o comportamiento a otro, que se ve afectado en la mayoría de las enfermedades mentales.
El equipo desarrolló algoritmos para que, después de la estimulación, pudieran rastrear las capacidades de control cognitivo de los pacientes, tanto a partir de sus acciones como directamente de su actividad cerebral. El método del controlador proporcionó aumentos de estimulación cuando los pacientes estaban empeorando en una prueba de laboratorio de control cognitivo.
Explicaron que este sistema es capaz de leer la actividad cerebral, “decodificar” a partir de eso cuando un paciente tiene dificultades y aplicar una pequeña ráfaga de estimulación eléctrica al cerebro para impulsarlo a superar esa dificultad.
Qué encontraron
Dentro de sus hallazgos más importantes se destaca que:
- Una función mental humana específica relacionada con la enfermedad mental se puede mejorar de manera confiable utilizando estimulación eléctrica dirigida con precisión;
- Hay subpartes específicas de la estructura interna de la cápsula cerebral que son particularmente efectivas para la mejora cognitiva; y
- Un algoritmo de circuito cerrado utilizado como controlador fue dos veces más efectivo que estimular en momentos aleatorios.
Algunos de los pacientes tenían ansiedad significativa además de su epilepsia. Cuando se les dio la estimulación de mejora cognitiva, informaron que su ansiedad mejoró, porque fueron más capaces de desviar sus pensamientos de su angustia y concentrarse en lo que querían. Esto sugiere que este método podría usarse para tratar a pacientes con ansiedad, depresión u otros trastornos severos y resistentes a los medicamentos, señalan los autores.
El equipo de investigación se está preparando ahora para los ensayos clínicos. Debido a que el objetivo para mejorar el control cognitivo ya está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos para la estimulación cerebral profunda, los autores creen que esta investigación se puede realizar con herramientas y dispositivos existentes (una vez aprobado formalmente un ensayo) y la traducción de esta atención a la práctica médica actual podría ser rápida.
Referencia bibliográfica: Basu, I., Yousefi, A., Crocker, B., Zelmann, R., Paulk, A. C., Peled, N., Ellard, K. K., Weisholtz, D. S., Cosgrove, G. R., Deckersbach, T., Eden, U. T., Eskandar, E. N., Dougherty, D. D., Cash, S. S., & Widge, A. S. (2021). Closed-loop enhancement and neural decoding of cognitive control in humans. Nature Biomedical Engineering. https://doi.org/10.1038/s41551-021-00804-y
Fuente: Science Daily
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