Un método basado en el aprendizaje profundo que puede predecir la posible aparición de la enfermedad de Alzheimer a partir de imágenes cerebrales con una precisión de más del 99 por ciento ha sido desarrollado por investigadores de las universidades de Kaunas, Lituania.

El método se desarrolló analizando imágenes de resonancia magnética funcional obtenidas de 138 sujetos.

Deterioro cognitivo leve o DCL

Uno de los primeros signos posibles de la enfermedad de Alzheimer es el deterioro cognitivo leve (DCL), que es la etapa entre el deterioro cognitivo esperado del envejecimiento normal y la demencia.

Según la investigación anterior, la resonancia magnética funcional (fMRI) se puede utilizar para identificar las regiones del cerebro que pueden estar asociadas con la aparición de la enfermedad de Alzheimer. Las primeras etapas de DCL a menudo casi no tienen síntomas claros, pero en bastantes casos pueden detectarse mediante neuroimágenes.

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Sin embargo, aunque teóricamente posible, el análisis manual de imágenes de resonancia magnética funcional que intentan identificar los cambios asociados con la enfermedad de Alzheimer no solo requiere un conocimiento específico, sino que también requiere mucho tiempo: la aplicación del aprendizaje profundo y otros métodos de inteligencia artificial puede acelerar esto por un margen de tiempo significativo.

Encontrar características de DCL no significa necesariamente la presencia de una enfermedad, ya que también puede ser un síntoma de otras enfermedades relacionadas, pero es más un indicador y una posible ayuda para orientarse hacia una evaluación por parte de un profesional médico. Según el autor principal del estudio:

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El procesamiento de señales moderno permite delegar el procesamiento de imágenes a la máquina, que puede completarlo con la suficiente rapidez y precisión. Por supuesto, no nos atrevemos a sugerir que un profesional médico deba confiar en un algoritmo al cien por cien. Piense en una máquina como un robot capaz de realizar la tarea más tediosa de clasificar los datos y buscar características. En este escenario, después de que el algoritmo informático selecciona los casos potencialmente afectados, el especialista puede examinarlos más de cerca y, al final, todos se benefician ya que el diagnóstico y el tratamiento llegan al paciente mucho más rápido.

Una nueva tecnología de inteligencia artificial para imágenes cardíacas puede mejorar potencialmente la atención de los pacientes, lo que permite a los médicos examinar sus corazones en busca de tejido cicatricial y, al mismo tiempo, eliminar la necesidad de inyecciones de contraste necesarias para las imágenes por resonancia magnética cardiovascular (RMC) tradicionales.

El nuevo enfoque funciona mediante el uso de inteligencia artificial para mejorar los "mapas T1" del tejido cardíaco creado por imágenes de resonancia magnética (MRI). Estos mapas se combinan con "cines" mejorados de resonancia magnética, que son como películas de tejido en movimiento, en este caso, el corazón que late.

Virtual Native Enhancement

El equipo comparó su enfoque de IA, conocido como Virtual Native Enhancement (VNE), con las exploraciones CMR mejoradas con contraste que ahora se usan para monitorear la miocardiopatía hipertrófica, la afección cardíaca genética más común.

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Los investigadores encontraron que VNE produjo imágenes de mayor calidad y mejor captura de evidencia de cicatriz en el corazón, todo sin la necesidad de inyectar el agente de contraste estándar requerido para CMR.

La nueva tecnología VNE permitirá a los médicos obtener imágenes del corazón con mayor frecuencia y rapidez, dicen los investigadores. También puede ayudar a los médicos a detectar cambios sutiles en el corazón antes, aunque se necesitan más pruebas para confirmarlo.

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La tecnología también beneficiaría a los pacientes alérgicos al agente de contraste inyectado para la RMC, así como a los pacientes con insuficiencia renal grave, un grupo que evita el uso del agente.

Según un nuevo estudio publicado en la revista PLOS Biology, los gritos humanos pueden transmitir muchas más cosas que miedo, y son más diversos acústicamente de lo que se pensaba.

Imágenes de resonancia magnética funcional

En el estudio, se pidió a doce participantes que vocalizaran gritos positivos y negativos que podrían ser provocados por diversas situaciones. Un grupo diferente de individuos calificó la naturaleza emocional de los gritos, clasificó los gritos en diferentes categorías y se sometieron a imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) mientras escuchaban los gritos.

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Los resultados revelaron seis tipos de gritos psicoacústicamente distintos, que indicaban dolor, ira, miedo, placer, tristeza y alegría.

Quizás lo más sorprendete fue que los oyentes respondieron con mayor rapidez y precisión, y con mayor sensibilidad neuronal, a los gritos positivos y sin alarma que a los gritos alarmantes. Específicamente, los gritos menos alarmantes provocaron más actividad en muchas regiones cerebrales auditivas y frontales.

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Según los autores, estos hallazgos muestran que los gritos son más diversos en su naturaleza comunicativa y de señalización en los seres humanos de lo que se supone con frecuencia.

Según un estudio publicado recientemente en PNAS, un total de 40.000 estudios llevados a cabo durante 15 años podrían estar mal debido a errores en el software de la resonancia magnética funcional (fMRI), una de las técnicas de imagen más útiles para estudiar la actividad del cerebro.

En el estudio se tomaron datos en reposo de 499 pacientes de todo el mundo y compararon los resultados de sus resonancias magnéticas para así obtener 3 millones de comparaciones aleatorias. El 70% fueron falsos positivos. Los expertos evaluaron los tres paquetes más populares de software para el análisis de resonancia magnética funcional: SPM, FSL y AFNI.

¿Cómo es posible que haya 40.000 estudios mal realizados y nadie se haya dado cuenta? La principal razón es que realizar resonancias magnéticas es caro, lo que ha obligado tradicionalmente a los investigadores a realizar estudios con pocos pacientes y, lo más importante, no se han repetido los experimentos en muchos casos, para comprobar si los resultados eran los mismos.

Además, hasta hace poco este problema se unía a la lentitud de estos programas informáticos. Tal y como explica Anders Eklund, de la Universidad de Linköping, en Suecia, y autor principal del estudio:

A pesar de la popularidad de resonancia magnética funcional como una herramienta para el estudio de la función cerebral, los métodos estadísticos utilizados raramente se han validado con datos reales.

Afortunadamente, hemos progresado bastante en este campo, y lo que antes se procesaba en 10 años ahora se puede hacer en 20 días, y lo resultados están disponibles en línea para el estudio de otros científicos.

Este hallazgo, pues, no invalida toda la investigación realizada con fMRI, pero sí que podrían haber muchos errores, y que todas esas conclusiones acerca de lo que nuestros cerebros hacen mientras realizados el ejercicio, jugamos, practicamos sexo o experimentamos adición a las drogas tal vez son parcialmente erróneas.

Un duro golpe al que debemos sumar que el año pasado se encontró que menos de la mitad de los hallazgos en estudios de psicologían fueron reproducibles.

Vía | Science Alert

En 2010, Christian Bamberg y su equipo del hospital universitario Charité de Berlín realizaron la grabación que podéis ver arriba, el primer parto registrado con resonancia magnética. Las imágenes han sido publicadas ahora por New Scientist.

La técnica permite observar los movimientos del niño a través del canal del parto y puede aportar información para casos de complicaciones. Asímismo, se pretende emplear las imágenes para diseñar programas de realidad virtual en los que se simule el parto.

Vía | Amazings

Una reciente publicación de la revista PLoS ONE afirma que es posible diseñar programas de ordenador que puedan predecir, de una manera precisa, qué adolescentes pueden estar en riesgo de desarrollar ciertos trastornos, tales como ansiedad o depresión.

Actualmente no se conocen biomarcadores (medidas biológicas) que puedan predecir futuros desórdenes psiquiátricos en jóvenes adolescentes. Ni si quiera en sus características genéticas. Por ejemplo, un historial familiar de trastornos bipolares sólo arroja un 10% de probabilidad de conocer si en el futuro el indivíduo podrá desarrollar este problema. Es imposible determinar de forma precisa, si un individuo va a desarrollar estos trastornos o no.

La identificación temprana de estos indivíduos es crítica. La mayoría de los trastornos psiquiátricos tienen su origen en la adolescencia. Una temprana detección y tratamiento podría retrasar, e incluso prevenir, el comienzo de estos trastornos.

Ahora, un grupo de investigadores dirigidos por el Doctor Janaina Mourao-Miranda, de la University College London, ha mostrado una serie de programas de ordenador capaces de distinguir potenciales adolescentes en posible riesgo de trastorno con tan sólo analizar un escáner cerebral.

Para realizar este estudio se trabajó con un grupo de 32 jóvenes. La primera mitad de ellos poseen un historial familiar de trastorno bipolar, y la otra mitad con padres sin historial de enfermedad psiquiátrica. Todos los adolescentes realizaron una serie de tareas, mientras se analizaba su imagen por resonancia magnética funcional (IRMf). Mediante este procedimiento se puede mostrar en imágenes, las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada. La tesis de su investigación concluye que este procedimiento posee una precisión de un 75%.

Puede que en un futuro se desarrolle una tecnología capaz de detectar esta serie de trastornos con un 100% de probabilidad.

Vía | Wellcome Trust Imagen | Original uploader was M.R.W.HH at de.wikipedia

Científicos del MIT idearon nanopartículas que al ser pulsadas con un campo electromagnético liberan drogas para atacar tumores. Esta novedad puede llevar a mejores diagnósticos y formas de tratamiento del cáncer. Anteriormente se habían desarrollado partículas que viajaban en el torrente sanguíneo, y se alojaban en las cercanías de un tumor. De esta forma la detección mediante resonancia magnética se hacía relativamente fácil. El siguiente paso consistió en preguntarse si no se podía continuar interactuando con las partículas una vez instaladas.

La respuesta fue afirmativa, utilizando partículas diminutas (no mayores que la mil millonésima parte de un metro) y con la propiedad de ser superparamagnéticas, es decir que liberan calor cuando se exponen a un campo magnético. Ligadas a estas partículas se encuentran otras moléculas activas, como drogas terapéuticas, que son liberadas cuando aumenta la temperatura.

El procedimiento es relativamente seguro, ya que las frecuencias que se emplean son del orden de las frecuencias de radio (a modo de comparación, un microondas usa frecuencias un millón de veces superior.) En experimentos llevados a cabo con ratones, se mostró que las drogas se liberan únicamente al aplicar un campo magnético una vez que estas se alojaron en la zona del tumor. Además, es posible “sintonizar” la intensidad o la frecuencia del campo magnético a la que se debe liberar la droga o sea que cada nanopartícula podría llevar consigo más de una droga a ser utilizada en momentos diferentes.

La utilización de este procedimiento, si bien se demostró ser segura, está lejos de llegar a las clínicas. Para que sea práctico, se debe llegar a una masa crítica de partículas en la zona cancerosa; los científicos todavía están trabajando en cómo hacer inyectable una solución de partículas que efectivamente se junten en el tumor.

Vía | Science Daily Más Información | MIT En Genciencia | Desarrolan nanopartículas que atacan células cancerígenas

Un grupo de investigadores argentinos han descubierto que la bebida nacional argentina, la yerba mate, es ideal para estudiar el aparato digestivo o la detección de cálculos y tumores a través de la resonancia magnética. La utilización de esta yerba permite ver claramente la vesícula, los conductos biliares y los conductos pancreáticos sin necesidad de recurrir a la endoscopia.

Al parecer la yerba tomada por el paciente en infusión, actúa cono negativo dentro del aparato digestivo facilitando la visualización en una resonancia magnética. Antes de haber realizado este descubrimiento, los especialistas debían realizar un complejo estudio para poder observar el estado de las vías biliares, de hecho se debía practicar una endoscopia inyectando un medio de contraste radiológico para poder visualizarlas.

El uso de la yerba mate ha permitido lograr una imágenes más definidas que las obtenidas gracias al uso de la endoscopia y mayor rapidez en el diagnóstico entre otros logros.

Los especialistas indican que existen grandes posibilidades de que la infusión sea útil en otros tipos de sistemas como el urológico. La nueva técnica ya se emplea en distintas ciudades argentinas. No nos extrañaría que en un corto espacio de tiempo, la yerba mate se encuentre presente en todos los centros radiológicos del mundo.

Más información | CYTA (Agencia de Noticias Científicas y Tecnológicas) Más información | Diario Hoy Más información | Agroalternativo