Neurocientífics de la UPF, la UdG i Oxford proposen estudiar trastorns cerebrals a partir de bessons digitals

Neurocientífics de la Univsersitat Pompeu Fabra (UPF), la Universitat de Girona (UdG) i la Universitat d'Oxford proposen estudiar el cervell humà i alguns dels trastorns neuropsiquiàtrics a partir d'un bessó digital, un nou model computacional que es basa en simulacions del funcionament del cervell. Aquesta eina permet crear bessons virtuals del cervell de pacients específics i això obre una nova via d'investigació i recerca. El nou sistema es diferencia dels enfocaments tradicionals i analitza dinàmiques cerebrals en el seu conjunt, més enllà de determinades regions específiques, per entendre com interactuen entre elles. Ara, l'equip de recerca demana a la comunitat científica que utilitzi aquest model comuptacional per a investigacions.

El model creat per investigadors de les tres universitats consisteix en crear una simulació en un ordinador d'un cervell humà a partir de dades de neuroimatge (sobretot resultats de ressonàncies magnètiques) i fórmules matemàtiques. A partir d'això es crea un bessó digital d'un pacient específic i mostra un mapa detallat de l'anatomia del cervell i també de la seva activitat.

A més, el model permet fer simulacions per analitzar la comunicació entre les diferents regions cerebrals. També permet posar-les a prova en diferents escenaris per saber com funcionaria el cervell d'una persona davant de determinats canvis o estímuls. Les proves es fan en entorns digitals amb un elevat nivell de control i permeten experimentar reaccions cerebrals d'un pacient amb tècniques personalitzades i no invasives.

El bessó digital possibilita que els investigadors puguin analitzar amb gran precisió l'activitat cerebral que tindria un pacient en un moment concret i també les fluctuacions al llarg del temps en escales temporals molt reduïdes, de mil·lisegons. Això permet que l'eina pugui examinar la transició entre estats cerebrals com ara entre el son i la vigília o entre el coma i l'estat de plena consciència.

Algunes proves que ha fet l'equip de recerca s'han basat en neuroimatges de persones adormides. A partir d'aquestes dades s'han experimentat amb simulacions computacionals per promoure la transició entre el cervell adormit i el despert. Ara, s'està investigant quines parts específiques del cervell cal estimular per provocar que els pacients que estan en coma es despertin.

L'autor principal d'aquest article de recerca i membre d'un grup de recerca de la UdG i la UPF, Gustavo Patow, apunta que els bessons digitals que compten amb "un cervell sencer ofereixen una nova manera de mirar-lo" per ajudar als investigadors a detectar "què podria estar malament i com solucionar-ho".