6 Tratamientos prometedores neurociencia

Los investigadores están en el borde de una revolución en el tratamiento de enfermedades cerebrales. A continuación se presentan las estrategias actuales (como la estimulación cerebral profunda) que muestran una gran promesa y la tecnología de vanguardia (como neuroprótesis) que muestran un gran potencial.

La corrección de trastornos del desarrollo a través de la terapia génica

Las mutaciones genéticas, errores de copia, combinaciones de genes desafortunados y toxinas ambientales pueden producir trastornos profundos que comprometen seriamente el potencial humano, incluso antes del nacimiento. Entre los trastornos genéticos del desarrollo más conocidos son hacia abajo, de Rett, y síndromes de X frágil.

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Una ruta a la alteración de genes o la expresión de genes es con el uso de los retrovirus. Los retrovirus son virus de ARN que producen ADN en la célula huésped después de que entren. Este ADN se incorpora en el genoma del huésped, después de lo cual se replica con el resto del ADN de la célula huésped. Los retrovirus se pueden diseñar con secuencias que noquear genes del huésped o insertar nuevos genes en el huésped.

Cualquier anomalía genética que fue detectado temprano en el embarazo podría, en teoría, ser tratado por un retrovirus diseñados específicamente que sustituye funcionalmente un gen “normal” para el uno mutado o defectuoso. ensayos clínicos de fase temprana ya han demostrado cierto éxito con las terapias génicas para algunas formas de degeneración retiniana hereditaria en los adolescentes.

Aumentar el cerebro con la manipulación genética

La mayoría de las intervenciones médicas en el cuerpo o el cerebro son intentos de arreglar algo que está roto, en lugar de a la mejora sobre lo que se considera “normal”. Esto está cambiando, sin embargo. Los genes que son los más interesantes en este sentido no son los que hacen que las proteínas de estructuras celulares o metabolismo, pero los genes que regulan otros genes.

Hay, por supuesto, consecuencias frankensteinianos asociados con este tipo de aumentos. La modificación genética para el aumento de la inteligencia probablemente se prohibió por completo en los países más desarrollados. Sin embargo, aun así, es difícil imaginar que alguien, en algún lugar no va a tratar de hacerlo. Y, una vez hecho, un gen se inyecta en un óvulo fertilizado que produce una modificación transgénica que estarán en la línea germinal - es decir, en todas las generaciones futuras.

El uso de estimulación profunda del cerebro para el tratamiento de trastornos neurológicos

Uno de los desarrollos recientes más excitantes en el tratamiento de varios trastornos neurológicos es el uso de la estimulación profunda del cerebro (DBS) para aliviar sustancialmente los síntomas del trastorno. Hasta ahora, la mayoría de los objetivos para DBS han sido en los ganglios basales para el tratamiento de trastornos del movimiento. En DBS, uno o más electrodos se inserta de forma permanente en el núcleo diana ganglios basales, y un dispositivo electrónico implantado similar a un marcapasos cardíaco pasa impulsos de corriente a través del electrodo (s) para estimular las neuronas en los ganglios. En este punto, los investigadores no son totalmente claro si el efecto principal de la estimulación es la excitación en general, la inhibición general, o la producción de alguna actividad de marcapasos beneficioso causando muchas células para disparar de forma sincrónica.

Los resultados de DBS en muchos pacientes han sido espectaculares. Estos dispositivos se pueden activar y desactivar a voluntad. Algunos pacientes con enfermedad de Parkinson, por ejemplo, se pueden ver a exponer la postura encorvada típica y puerta arrastrando los pies con el dispositivo apagado, pero, tan pronto como la corriente se enciende, que son capaces de caminar y participar en deportes como el baloncesto.

aprobación de la FDA también ha sido dada para DBS para tratar el dolor y la depresión mayor. Algunos tratamientos experimentales DBS se han hecho para el trastorno obsesivo-compulsivo y el síndrome de Tourette. El campo es tan nuevo que los efectos a largo plazo y los posibles efectos secundarios son actualmente poco clara, pero en muchos pacientes, el alivio de los síntomas ha sido mucho mejor que cualquier tratamiento farmacológico con considerablemente menos efectos secundarios.

Estimular el cerebro externamente a través de TMS y tDCS

Hay dos muy nuevos tipos de estimulación no invasiva del cerebro: la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS).

• TMS implica la creación de un muy corto impulso de campo magnético de alta a través de una bobina fuera de la cabeza sobre la zona del cerebro a ser estimulado. TMS parece producir corrientes eléctricas relativamente localizadas, transitorios que interrumpen la actividad neuronal. TMS tiene cierto parecido a la terapia electroconvulsiva (ECT), excepto que la TEC médicos normalmente tratar de inducir una convulsión, mientras que en TMS convulsiones general, se evita. Aunque TMS se utilizó inicialmente como una herramienta de investigación para indicar qué área del cerebro está implicada en la ejecución de una tarea al silenciar temporalmente la actividad en esa zona, recientemente se ha utilizado para tratar los trastornos mentales, como la depresión, mediante la estimulación repetitiva áreas del cerebro. En este caso, al igual que la TEC, los efectos parecen durar mucho más tiempo que el tratamiento.
• tDCS es una nueva tecnología para ganar popularidad. Consiste en inyectar una pequeña corriente continua entre dos electrodos en el cuero cabelludo. Las áreas del cerebro cerca del ánodo parecen estar generalmente estimulado y zonas cercanas al cátodo deprimido. Se han presentado informes de resultados tan amplios que van como la mejora de las calificaciones de matemáticas en las pruebas estándar para el alivio de los síntomas esquizofrénicos. Si estos resultados se mantienen, tDCS puede ser una herramienta poderosa, pero sencillo para la modulación mínimamente invasiva de la actividad cerebral. Hay un gran sector de “amateur” en tDCS auto-entregado porque el estimulador 2 ma se puede hacer de una batería de 9 voltios y una resistencia limitadora de corriente 3,5 k ohmios.

Dirigiéndose a la parálisis con neuroprótesis

lesiones de la médula espinal y accidentes cerebrovasculares han causado la parálisis en millones de estadounidenses, y muchos millones más en todo el mundo. A pesar de una considerable investigación continúa para tratar de descubrir cómo reparar una transacción neural vertebral, sigue existiendo ninguna manera de regenerar los axones y las células dañadas necesarias para permitir el movimiento para la mayoría de las víctimas de lesiones de la médula espinal.

Muchos neurocientíficos creen sin pasar electrónicamente lesiones de médula espinal deben ser posibles. La estrategia sería la de registrar la actividad de las neuronas de comando en la corteza motora primaria que están enviando señales para mover los músculos, pero que no llegan a ellos a causa de la lesión. microelectrodos registrarían estas señales y circuitos electrónicos podrían analizar y transferir estas señales más allá de la transacción a cualquiera de las neuronas motoras que controlan los músculos o directamente a los músculos.

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Una terapia alternativa para restaurar el movimiento de los propios miembros de uno es para registrar y analizar las señales del cerebro para controlar un dispositivo protésico, como un brazo artificial, o mover un cursor y haga clic en los botones del ratón para el control de la computadora. Porque abrir el cerebro y la instalación de matrices de grabación es muy invasiva, este enfoque no ha sido tratado ampliamente. técnicas optogenéticos recientes para estimular y grabación de las neuronas modificadas genéticamente pueden hacer tales implantes menos invasiva y más selectivo ópticamente. La actividad neuronal se puede leer ópticamente, y se utiliza para controlar un dispositivo protésico.

La construcción de un mejor cerebro a través de las neuroprótesis

la modificación genética conlleva la posibilidad de crear algo más allá de lo que es normal para un ser humano, así como para la reparación de defectos. Lo mismo es cierto para neuroingeniería, que consiste en la interconexión del sistema nervioso para dispositivos electrónicos como ordenadores e Internet.

Los implantes cocleares para la sordera y la estimulación profunda del cerebro son sólo el comienzo de una nueva tecnología que unirán el cerebro directamente a las computadoras. microelectrodos con cientos y miles de pronto electrodos pueden grabar y estimular los conjuntos de neuronas en el nivel de células individuales.

Los experimentos han demostrado que los seres humanos (monos) y se pueden utilizar matrices de electrodos implantados en sus cortezas de motor para mover los cursores de ordenador y brazos artificiales con sólo pensar en hacerlo. Imagínese el envío de solicitudes de información a Internet inalámbrico por un relé de una matriz de grabación en el cerebro y la recepción de la respuesta de forma inalámbrica a través de una variedad de vuelta estimulante. Pronto podría concebiblemente comunicarse con cualquier persona en el mundo con sólo pensar en hacerlo. También podría solicitar y recibir los resultados de cualquier búsqueda de datos o de cálculo.

Teniendo en cuenta que los principios básicos de la estimulación del sistema nervioso usan de forma rutinaria para los implantes cocleares y experimentalmente para prótesis visuales pueden entregar la información en el cerebro, no es en absoluto más allá de imaginar un futuro no muy lejano (una década) en el que estas capacidades están disponibles.

Y una vez que conectan el cerebro con la electrónica, no es demasiado inverosímil imaginar modificar el cerebro, genética o con células madre, para facilitar este tipo de conexiones. Suena como una parcela B-película de ciencia ficción, con la gente modificados frente a los “naturales”? Tenga en cuenta que, a diferencia de gran parte de la ciencia ficción que se basa en la ciencia inventada, ya están aquí, ya se están utilizando las técnicas para la interfaz cerebro-ordenador, que aumentan rápidamente.