Las ondas ultrasónicas pasaron por la "ventana", rebotaron en los tejidos y regresaron a la sonda conectada a un escáner, permitiendo crear una imagen del cerebro en tiempo real.
Investigadores han demostrado que es posible utilizar ondas de ultrasonido para monitorear la actividad cerebral humana. En un avance sin precedentes, científicos han utilizado estas ondas para observar el interior del cerebro de una persona mientras realizaba actividades fuera de un entorno médico, incluyendo jugar un videojuego.
Para lograr este hito, los científicos implantaron un material en el cráneo del paciente, permitiendo que las ondas de ultrasonido pasaran al cerebro. Estas ondas, al entrar a través de la "ventana acústicamente transparente", rebotaban en los límites entre los tejidos. Algunas ondas retornaron a la sonda de ultrasonido conectada a un escáner, permitiendo a los investigadores construir una imagen del cerebro, similar a cómo las ecografías visualizan un feto en el útero.
El equipo se enfocó en monitorear los cambios en el volumen sanguíneo en las regiones cerebrales llamadas corteza parietal posterior y corteza motora, áreas clave para la coordinación del movimiento. Evaluar estos cambios permite rastrear indirectamente la actividad neuronal, ya que las neuronas activas requieren más oxígeno y nutrientes, suministrados por los vasos sanguíneos.
Basándose en estudios previos en primates no humanos, los científicos lograron utilizar imágenes de ultrasonido para monitorear la actividad cerebral precisa de un hombre mientras realizaba diversas tareas, como jugar un videojuego de conectar puntos y rasguear una guitarra. Los hallazgos fueron publicados en la revista Science Translational Medicine.
La ecografía funcional, que rastrea los cambios en el volumen de sangre en el cerebro, es una alternativa prometedora a técnicas convencionales como la resonancia magnética funcional (fMRI). Ofrece una mayor sensibilidad a los cambios en la actividad cerebral, mejor resolución de imagen y no requiere que los pacientes permanezcan inmóviles durante largos periodos en un hospital, permitiendo potencialmente el monitoreo en entornos de la vida real.
El cráneo humano ha sido una barrera para las ondas de ultrasonido. Sin embargo, en este estudio, los investigadores probaron su método en un paciente al que se le había extirpado parte del cráneo para aliviar la presión tras una lesión cerebral traumática grave. En lugar de un implante de titanio o a medida, se utilizó un implante acústicamente transparente.
"Muchas intervenciones requieren la extirpación de una parte del cráneo", explicó Mikhail Shapiro, coautor del estudio y profesor en Caltech. "Por lo tanto, muchos pacientes podrían beneficiarse de un implante craneal transparente a las señales acústicas del ultrasonido".
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