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» » » Trucos magnéticos para medir la consciencia

Referencia: Wired.com, 15 agosto 2013
por Kelly Servick, de ScienceNOW

La consciencia no es fácil de definir, pero sabemos cuándo la experimentamos. No es tan simple decidir cuándo alguien está consciente, sin embargo, los médicos a veces se enfrentan a este problema con los pacientes que han sufrido una lesión cerebral traumática. Ahora, los investigadores han ideado un método que utiliza la respuesta cerebral a la estimulación magnética, para juzgar la conciencia de una persona, reduciéndola a una puntuación numérica que ellos llaman índice de consciencia. "Es como una especie de golpe en el cerebro y luego escuchas el eco", comenta Anil Seth, neurocientífico del Centro Sackler de Ciencias de la Consciencia en la Universidad de Sussex, en el Reino Unido, que no participó en el trabajo.

Los científicos pueden perturbar el cerebro con un imán a fin de analizar su respuesta eléctrica, y así medir la conciencia. Imagen: Adenauer G. Casali

Ante un paciente que no responde, los médicos hacen todo lo posible por determinar si la persona está consciente. A través del sonido, el tacto y otros estímulos, tratan de provocar respuestas verbales, leves movimientos de los dedos, o simplemente un guiño en la mirada. Sin embargo, algunos pacientes conscientes simplemente no pueden moverse ni hablar; se estima que un 40% de los que en un principio se estiman como completamente inconscientes, obtienen más adelante un cierto nivel de consciencia.

Recientemente, los médicos tratan de resolver el estado consciente del paciente yendo directamente a la fuente, buscar los signos de consciencia utilizando imágenes cerebrales o la grabación de la actividad eléctrica neuronal. La mayoría de estos enfoques definen un cerebro consciente como un cerebro integrado, donde los grupos de células de muchas regiones distintas se activan para formar un patrón coherente, explica Marcello Massimini, un neurofisiólogo de la Universidad de Milán, en Italia. "Sin embargo, no es suficiente", dice. A veces, incluso un cerebro inconsciente parece muy integrado. Por ejemplo, al estimular el cerebro de una persona que duerme puedes crear una enorme ola de actividad que, "se propaga como una onda en el agua". Es un patrón altamente sincronizado y expandido, pero no es la consciencia, insiste, así que, esta medida es a menudo poco fiable para el diagnóstico.

Recientemente, Massimini y sus colegas, han estado explorando otro criterio posible para la consciencia. Para crear una abundante información de la experiencia momento a momento, los diferentes grupos de neuronas deben tener su propio calendario, o patrones propios de activación únicos. Deben trabajar juntos, pero manteniendo su individualidad. "Es una cosa muy resbaladiza de describir verbalmente", dice Seth. Pero la cuestión para los neurocientíficos que desarrollan pruebas computarizadas de la consciencia es, "¿podemos hacer de esta intuición verbal tan resbaladiza algo con precisión matemática?"

Eso es justo lo que Massimini y sus colegas han tratado de hacer con el índice de complejidad perturbational (PCI), tal como se describe en Science Translational Medicine. El PCI ve la respuesta cerebral en la estimulación magnética transcraneal (TMS), donde una bobina magnética situada en la superficie del cráneo, va generando un pulso que estimula a las neuronas de debajo y provoca una respuesta que se irradia a través del cerebro.

Massimini y sus colegas, graban el "eco" cerebral con electroencefalografías, una medida de la actividad eléctrica, y luego convierten esos datos en una puntuación numérica entre 0 y 1. Sus cálculos premian con las más altas puntuaciones a las respuestas abundantes de información: no sólo las que se distribuyen a través del cerebro, sino también las individualizadas. Si dos grupos distantes de neuronas están activas, pero su actividad está sincronizada, la ecuación del PCI las resume, lo cual significa que contribuyen menos a la puntuación total. "Cuanto menos pueda resumirse un patrón, más información hay en él", explica Massimini.

Los investigadores calibran primero el sistema con pacientes sanos. Graban las respuestas TMS de sujetos despiertos, y luego usan la actividad cerebral de personas en sueño profundo o con diferentes tipos de anestesia, como una referencia de inconsciencia. No hubo superposición en las puntuaciones entre sujetos conscientes e inconscientes, lo que sugiere un corte potencialmente útil o de umbral de la conciencia, en algún lugar entre la puntuación más alta inconsciente (0,31) y la más baja puntuación consciente (0,44).

Posteriormente, los investigadores analizaron el índice con 20 personas que habían sufrido diferentes tipos de daño cerebral. Aquellos que se cree que están en un estado vegetativo (despiertos pero totalmente inconscientes) que obtenien muy baja puntuación (entre 0,19 a 0,31). Los sujetos que habían salido de un estado de coma tenían diferentes grados de conciencia y resultados intermedios. Dos de los pacientes tenían una enfermedad conocida como síndrome de enclaustramiento (wikipedia): Sus habilidades cognitivas eran normales, pero son incapaces de moverse. Estos pacientes, que podían comunicarse mediante el guiño de sus ojos, recibieron calificaciones PCI de 0.51 y 0.62, tan altas como los individuos despiertos y sanos. Sin requerir ninguna participación activa de los sujetos, este índice colocarlos de manera fiable en un continuo entre lo consciente y lo inconsciente, concluyó el equipo.

"Es un enfoque muy bien concebido", subraya Joseph Giacino, neuropsicólogo del Spaulding Rehabilitation Hospital de Boston. "Se basa en lo que entendemos de la naturaleza de la consciencia de ser ... en la medida en que podamos entender algo de este asunto."

Seth denomina este trabajo como "una importante contribución de vanguardia". El intento de establecer un umbral de la conciencia con nuestra definición limitada, es muy parecido a los primeros intentos de establecer puntos de congelación y ebullición sin un termómetro o una buena definición de la temperatura. El PCI es la prueba más fiable hasta la fecha, y es "un primer paso" hacia una escala absoluta de la consciencia, señala Seth.

Giacino apunta que, todavía hay zonas grises en la escala PCI. Hubo cierta superposición entre el rango de calificaciones de los pacientes considerados en "estado mínimamente consciente", mostrando signos intermitentes de conciencia, como pueden ser los comandos de movimientos simples y los que habían salido de ese estado, fue donde más se desorientó y quedaba limitada la comunicación. Aun así, dice, esta distinción es importante cuando los médicos deben decidir si al tratar con simples métodos de comunicación, como indicar "sí" o "no" con los ojos, valdría la pena o simplemente se abrumaría al paciente. No obstante, si ests resultados pueden ser replicados en un grupo más grande, Giacino predice que la prueba podría resultar en una gran mejora frente a las herramientas actuales para localizar la consciencia en medio de un daño.


- Fuente: ScienceNOW.
- Imagen: Los científicos pueden perturbar el cerebro con un imán a fin de analizar su respuesta eléctrica, y así medir la conciencia. Imagen: Adenauer G. Casali
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