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H2020

NPAD — Resultado resumido

Project ID: 707730
Financiado con arreglo a: H2020-EU.1.3.2.
País: España
Dominio: Salud

La neuroimagen funcional revela alteraciones preclínicas en el funcionamiento cerebral

La enfermedad de Alzheimer provoca una neurodegeneración progresiva. El proyecto de la Unión Europea NPAD ha desarrollado un procedimiento de imaginología en 3D y tiempo real con realidad virtual para establecer las métricas estándares de la actividad cerebral en sujetos vulnerables a la enfermedad de Alzheimer.
La neuroimagen funcional revela alteraciones preclínicas en el funcionamiento cerebral
La enfermedad de Alzheimer plantea uno de los mayores desafíos de nuestra época. Más de 10 millones de personas se ven afectadas actualmente por la demencia en Europa y, en 2030, el número de casos nuevos superará los 13 millones. Debido a la necesidad de apoyo permanente durante varios años que tienen los pacientes, la sostenibilidad de la infraestructura sanitaria mundial está en juego. Una vez se hacen patentes los síntomas, como la alteración de la memoria y la atrofia cerebral, la enfermedad ya está demasiado avanzada. La mayor parte de los futuros casos ya se encuentran en la fase silenciosa de la enfermedad de Alzheimer, que puede durar hasta veinte años.

Los métodos actuales de detección de la enfermedad, como la tomografía por emisión de positrones, son invasivos y, por lo tanto, resultan inadecuados para realizar pruebas a la población general que envejece. Por consiguiente, NPAD ha desarrollado una tecnología de neurorretroalimentación para la prevención de la enfermedad de Alzheimer.

El proyecto creó un nuevo paradigma no invasivo para aprender a autorregular la actividad cerebral. Los investigadores utilizaron la resonancia magnética funcional (RMf) y desarrollaron un «software» de realidad virtual (RV) y procesamiento en tiempo real para cuantificar el rendimiento de la neurorretroalimentación de una forma normalizada. El objetivo era obtener un endofenotipo de rendimiento de neurorretroalimentación (NPEP, por sus siglas en inglés).

Medición del funcionamiento cerebral en la enfermedad de Alzheimer

Se obtuvo el NPEP de sesenta y tres sujetos con riesgo de enfermedad de Alzheimer, a través de la elaboración de perfiles médicos mediante la neuroimaginología multimodal y datos cognitivos, genéticos y de biomarcadores. Estos se evaluaron desde el punto de vista diagnóstico a través de la aplicación de una avanzada teoría de gráficos y métodos de modelización estadísticos.

«Utilizamos una sesión de RMf en tiempo real de treinta minutos, durante la cual los sujetos recibieron una neurorretroalimentación continua dentro de un entorno de RV. El objetivo era reducir la actividad en el hipocampo, una región cerebral fundamental», explica el doctor Stavros Skouras, el investigador principal de NPAD, beneficiario de una beca de investigación Marie Skłodowska-Curie.

«Tuvimos que desarrollar un “software” propio debido a la falta de soluciones de fácil acceso que fueran compatibles con la última tecnología de imágenes por resonancia magnética (IRM), con el fin de obtener la información cerebral en tiempo real y llevar a cabo el proyecto», destaca el doctor Skouras. El paradigma diseñado permitió extraer parámetros sutiles relacionados con la predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer, los procesos de desarrollo neurológico y los síntomas de la enfermedad, tales como el genotipo de la apolipoproteína Ee4, la conectividad estructural en el hipocampo y la alteración de la memoria, respectivamente.

Método de selección previa no invasivo y económico para la enfermedad de Alzheimer

Los resultados de NPAD sugieren unas pautas específicas de alteraciones en el funcionamiento cerebral, tanto para la detección de la fase preclínica como el seguimiento de la progresión clínica y la eficacia terapéutica en la enfermedad de Alzheimer. «Estos parámetros pueden utilizarse como nuevos indicadores de la función de memoria y no son sesgados con respecto a las limitaciones de la información indicada por el propio paciente en los cuestionarios psicométricos. Además, pueden ayudar a diferenciar, en términos de alteraciones de la función cerebral, entre la enfermedad de Alzheimer y el envejecimiento saludable», afirma el doctor Skouras.

Los métodos desarrollados tienen potencial para realizar una criba de pronóstico escalable y aplicaciones traslacionales. Por ejemplo, los ensayos clínicos pueden utilizar el procedimiento desarrollado para hacer una selección previa de participantes, lo cual conlleva unas considerables reducciones de costes. El procedimiento ofrece, además, un método normalizado para cuantificar y supervisar la eficacia terapéutica de las intervenciones clínicas.

El proyecto NPAD ha abierto nuevas vías para las aplicaciones de medicina personalizada. Estas permitirán finalmente dar aplicaciones comerciales a la autoformación y el refuerzo de la reserva neural y la resiliencia a la enfermedad de Alzheimer. «Una ventaja importante de nuestro enfoque es que tiene por objetivo transformar un reconocimiento médico en un videojuego entretenido y no invasivo que se controla con la mente. A este respecto, aspiramos a crear futuras aplicaciones clínicas que, además de ser seguras, resulten divertidas para el paciente. Sin embargo, para que este tipo de servicio sea una realidad, se precisa más I+D», concluye el doctor Skouras.

Palabras clave

NPAD, memoria, enfermedad de Alzheimer, neurorretroalimentación, neuroimaginología, cognición, endofenotipo de rendimiento de neurorretroalimentación (NPEP), resonancia magnética funcional (RMf)
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