La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa , DARPA por sus siglas en inglés, es una agencia del Departamento de Defensa de Estados Unidos, responsable del desarrollo de nuevas tecnologías para uso militar. Una de dichas tecnologías es un dispositivo implantado quirúrgicamente que podría ayudar a las personas con lesión cerebral, o afectas por una enfermedad neurodegenerativa, entre ellas las personas afectadas por el Alzheimer.
Recuperar la memoria,¿imposible?
La memoria es el proceso en el que las neuronas de ciertas regiones del cerebro codifican la información, la almacenan y la recuperan. Ciertos tipos de enfermedades y lesiones interrumpen este proceso y causan la pérdida de memoria. La agencia DARPA ha invertido 15 millones de dolares en la agencia UCLA para financiar un proyecto de hasta 4 años con el objetivo de ayudar a personas con lesiones cerebrales e intentar restaurar funciones cerebrales que han sido perdidas. Un equipo de la UCLA de expertos en neurocirugía, ingeniería, neurobiología, psicología y física colaborará para crear e implantar quirúrgicamente una prótesis de memoria en el cerebro.
“La pérdida de nuestra capacidad de recordar hechos pasados y formar nuevos recuerdos es una de las enfermedades más temidas de la condición humana” dijo el Dr. Itzhak Fried, investigador principal para el proyecto UCLA y profesor de neurocirugía y psiquiatría y ciencias del comportamiento en el David Geffen School of Medicine.
Fue Fried quien desmostró en una investigación publicada en el New England Journal of Medicine, junto a Nanthia Suthana y otros investigadores, que la memoria humana podría ser apoyada mediante la estimulación de la zona entorrinal, una región del cerebro conocida por estar involucrada en el aprendizaje, la memoria y la enfermedad de Alzheimer. Considerada la entrada del hipocampo, el cual ayuda a formar y almacenar recuerdos, la corteza entorrinal juega un papel crucial en la transformación de la experiencia cotidiana en recuerdos duraderos.
“La corteza entorrinal es la puerta de oro hacía el núcleo de nuestro cerebro”, asegura Freid, “Toda la experiencia visual y sensorial que a la larga se asienta en la memoria, se canaliza a través de esa puerta hacia el hipocampo. Nuestras células del cerebro envían señales a través de este centro con el fin de formar recuerdos que luego podremos recordar conscientemente.”
En una parte clave del proyecto, el equipo estimulará y registrará la actividad de neuronas individuales y pequeñas poblaciones neuronales en pacientes con epilepsia que tendrán electrodos implantados como parte de su tratamiento.
Mayank Mehta, profesor de física y astronomía y neurobiología, junto con Gabriel Kreiman, profesor asociado en la Harvard Medical School, trabajará con el grupo de investigación de Fried para desarrollar modelos computacionales de manera que, interviniendo con sofisticadas descargas eléctricas, puedan ayudar a restaurar la memoria.
Se logrará mediante un dispositivo electrónico
Dejan Markovick, profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Henry Samueli School of Engineering and Applied Science y otros investigadores de la misma escuela trabajaran en el Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) junto a ingenieros de la Stanford University para desarrollar un dispositivo neural implantable con la posibilidad de grabar y estimular las neuronas en el cerebro, posibilitando la restauración de la memoria.
“Estamos desarrollando dispositivos electrónicos de potencia ultra baja con el fin de medir la actividad de las áreas específicas del cerebro, hacer análisis de señales neurales y transmitir esa información de forma inalámbrica a un dispositivo externo en las proximidades de los implantes”.
Estos sistemas también servirían para estudiar áreas del cerebro asociadas con la memoria de forma que podamos comprender cómo se forman los recuerdos y reducir así los efectos de los trastornos de la memoria.
“En la actualidad, no existe un tratamiento eficaz para la pérdida de memoria causada por una condición como la lesión cerebral traumática”, dijo el líder del proyecto de LLNL, Satinderpall Pannu, director del Centro del LLNL de Bioingeniería, una instalación dedicada a la fabricación de las interfaces neurales biocompatibles. “Esta es una tremenda oportunidad de DARPA para aprovechar las capacidades únicas del Lawrence Livermore para desarrollar dispositivos médicos de última generación que van a cambiar nuestra visión sobre el cuidado de nuestra salud.”
Durante la segunda fase del programa, mediante cirugía mínimamente invasiva, Fried implantará el dispositivo de neuromodulación en el área entorrinal y el hipocampo en pacientes con lesión cerebral traumática (TBI) como parte de un ensayo clínico pionero.