Estaba decidido. Pediría la beca. Era, seguramente, una posibilidad única aunque difícil ya que tendría que competir con muchas otras candidaturas, seguramente más potentes, con mejor currículum y mejor adaptadas a las bases. Pero lo que él quería proponer era un proyecto muy interesante, un proyecto que no seguía las directrices habituales en este campo. Por lo tanto, era atrevido, difícil, arriesgado... pero quien la sigue la consigue, ¿verdad? Por lo tanto, valía la pena intentarlo.

 

Contactó con el laboratorio. Intercambió algunos correos electrónicos con el director del grupo y recopiló la información necesaria para poder preparar la solicitud. La estancia no podía alargarse más allá de seis meses. Seguramente no era un tiempo suficientemente largo para terminar todo lo que se proponía, pero sí sería suficiente para averiguar si la propuesta, atrevida, iba bien encaminada o no. Él no era médico, ni psicólogo. Tenía unos conocimientos digamos que limitados sobre el cerebro. Pero le apasionaba aprender cosas nuevas. Y sobre todo, era un firme defensor del trabajo multidisciplinario, de la colaboración entre investigadores de diferentes áreas, de diferentes culturas, de diferentes idiomas y de diferentes maneras de hacer. Todo ello enriquecía, sin lugar a dudas, las discusiones, el trabajo en grupo, las experiencias... y los resultados científicos lo notaban en forma de publicaciones importantes.

 

Subió el avión a primera hora. En el laboratorio le esperaban con los brazos abiertos, las relaciones para la preparación de todo el papeleo habían sido muy positivas y fluidas, se respiraba buen ambiente y eso era un motivo más para tomar la decisión. El vuelo fue largo, el más largo que nunca había hecho. Tokio se encontraba en las antípodas de Cataluña, y entre el viaje para llegar al aeropuerto, la escala del avión en el aeropuerto de Múnich, la llegada a Narita y el viaje hasta el laboratorio, pasaron más de 20 horas ... casi un día entero! La emoción era alta, el cansancio también, y unido todo con el cambio de horario, se resultó un cóctel demasiado fuerte para Lucas, que una vez instalado en el apartamento durmió de un tirón durante 14 horas.

 

Meses más tarde...

- Hi Lucas, look at that, these results seem very interesting. We need to focus on these experiments.

 

Era Vincent, su compañero francés, mirándose un espectrograma en la pantalla el ordenador, una representación en tiempo-frecuencia de la señal EEG de un sujeto con Alzheimer.

 

- You're right Vincent, this spectrogram is quite different to the others we found for control subjects. We must see what happen with other Alzheimer subjects. If results are similar I hope we can be at the beginning of a wonderful history - respondió en Lucas.

 

- Nice, really nice - dijo Sergio, un compañero argentino experto en procesamiento de señales multidimensionales. I think we can apply bump modeling to these spectrograms in order to have a reasonable number of parameters.

El Advanced Brain Signal Processing Laboratory forma parte del RIKEN-Brain Sciences Institute. En este instituto hay muchos otros laboratorios, todos trabajando, también, sólo sobre el cerebro. Algunos se dedican a cartografiar las áreas cognitivas del cerebro, otros investigan sobre la dinámica de la percepción, o bien sobre el desarrollo del lenguaje. También los hay que trabajan la regulación genética del desarrollo, o de la neurofisiología del comportamiento, o bien de la plasticidad sináptica y la conectividad, o la visión...

 

El proyecto que Lucas, Vincent y Sergio estaban llevando a cabo en el laboratorio, el único laboratorio que trabajaba sólo en procesando de señales de la actividad eléctrica del cerebro, llevaba por título "Alzheimer Project" y tenía como objetivo principal el de desarrollar un sistema capaz de diagnosticar precozmente la enfermedad del Alzheimer. Por ello, estudiaban registros de señales EEG de sujetos con Alzheimer y sujetos de control, los sujetos sanos que servían para poder comparar resultados entre los dos grupos.

 

Registrar la actividad eléctrica del cerebro es algo relativamente simple de hacer y relativamente económico, sobre todo comparándolo con otras técnicas de imaginería cerebral. Sin embargo, no se utiliza demasiado en el mundo médico, si exceptuamos el caso de su uso en el campo de la epilepsia o en los equipos de profundidad anestésica. Es por ello que el "Proyecto Alzheimer" podría revolucionar el mundo recuperando una técnica sencilla, barata y no invasiva que permitiría ayudar a diagnosticar precozmente esta enfermedad de la memoria.

 

- Come on, Lucas, send me the parameters in order to try to set-up a classifier based in neural networks. We need to train the system during the night in order to have results next morning. If all is all right we will have material enough for a Journal- dijo Vincent.

 

- In which kind of Journal are you thinking about? In "Science" o "Nature"? It will be really a big surprise!

 

Lucas estaba muy excitado. Después de cinco meses en el laboratorio estaban a punto de obtener resultados muy prometedores. El Proyecto Alzheimer iba adelante y eso era motivo de alegría para todos.

 

La detección precoz del Alzheimer, antes de que se pueda detectar los síntomas externos, es un gran reto. Es por eso que el "Proyecto Alzheimer" plantea un nuevo enfoque, basado en técnicas de procesamiento de señales, que permita detectar patrones específicos de las ondas del cerebro que se relacionan con la enfermedad de Alzheimer varios años antes de la aparición de los síntomas clínicos. Los síntomas de la enfermedad de Alzheimer comienzan con una progresiva pérdida de memoria, apatía y un estado de depresión. Sin embargo, se considera que varios años antes de la aparición de los primeros síntomas, las células nerviosas comienzan a morir en la región de la corteza entorínica y el hipocampo. Si las células nerviosas mueren, el cerebro genera señales eléctricas ligeramente diferentes, lo que se reflejará en un patrón diferente de las señales del cerebro. Las diferencias se pueden observar en el dominio temporal o en el dominio frecuencial, de aquí que las representaciones conjuntas tiempo-frecuencia sean tan importantes. Estas diferencias de patrón se podrían utilizar como una pista para encontrar los primeros síntomas de la enfermedad de Alzheimer.

Estudios recientes han demostrado que el Alzheimer tiene, como mínimo, tres efectos principales sobre el EEG: una disminución de la frecuencia de la señal EEG, que se traduce en un aumento de potencia de las señales a bajas frecuencias (bandas delta y theta, entre 0.5Hz y 8 Hz) y una disminución de la energía en las frecuencias más altas (bandas alfa y beta, de 8Hz a 30Hz), un decremento de la complejidad de la señal EEG, por lo que las señales pasan a ser más regulares y más fácilmente predecibles, y una disminución de la sincronía de la señal EEG, por lo que la dependencia estadística entre señales EEG espontáneas de diferentes canales es generalmente menor en los sujetos con Alzheimer respecto de los sujetos controles de edad similar.

 

Durante el vuelo de regreso Lucas no paraba de pensar y dar vueltas a todas las experiencias vividas durante esos seis meses, conjuntamente con Vincent, Sergio y los demás compañeros del laboratorio. El proyecto ya estaba empezado y bien encaminado. Ahora faltaba dedicarle horas y horas de trabajo, de investigación, de recursos para llegar a un final feliz... pero eso ya es otra historia.


Mención Especial del público del III Premio Elipse de Divulgación Cientifica
Barcelona, Octubre de 2011

Jordi Solé i Casals
Jordi Solé i Casals
Sobre este blog
En la sociedad actual todo va muy deprisa. Comunicaciones, industria, avances técnicos y científicos... mucha información y poco tiempo para asimilarla nos produce vértigo y nos deja vacíos de saber. Intentaremos dar a conocer diferentes avances en el campo de la ciencia y la técnica en un lenguaje accesible, y devolver a la sociedad los resultados de las investigaciones hoy en curso.
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