Predicción de la demencia utilizando las características de las redes neuronales

En muchas condiciones neurodegenerativas, los cambios cerebrales ocurren antes de que surjan los síntomas. Pero ahora, investigadores de Japón han encontrado una nueva forma de distinguir estas condiciones en las primeras etapas según los cambios en los patrones de actividad cerebral.

En un estudio publicado recientemente en Demencia y Trastornos Cognitivos Geriátricosinvestigadores de la Universidad de Tsukuba han revelado cambios en la red neuronal cerebral que podrían funcionar como un biomarcador de afecciones neurológicas degenerativas como la enfermedad de Alzheimer y la demencia con cuerpos de Lewy: depósitos anormales de proteínas en el cerebro.

El deterioro cognitivo leve puede ser un síntoma temprano de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de los vasos sanguíneos cerebrales pequeños, la demencia con cuerpos de Lewy u otros trastornos neurocognitivos. Dado que el curso clínico de la enfermedad y las opciones de tratamiento varían entre estas condiciones, existe la necesidad de discriminar entre ellas en las primeras etapas, algo que los investigadores de la Universidad de Tsukuba pretendían abordar.

«Aunque se han identificado varios biomarcadores para el deterioro cognitivo leve, generalmente requieren equipos de neuroimagen especializados», dice el autor principal del estudio, el profesor Tetsuaki Arai. «En consecuencia, queríamos utilizar imágenes de resonancia magnética convencional para comparar los déficits de red en personas con deterioro cognitivo leve debido a la enfermedad de Alzheimer y la demencia con cuerpos de Lewy».

Para hacer esto, los investigadores utilizaron un enfoque basado en la similitud, que busca similitudes entre las estructuras corticales como medida de la conectividad cerebral. Examinaron los cambios cerebrales microestructurales en individuos con deterioro cognitivo leve con Alzheimer, aquellos con deterioro cognitivo leve con cuerpos de Lewy y participantes de control.

«Los resultados fueron sorprendentes», explica el autor principal, el profesor Miho Ota. «En pacientes con deterioro cognitivo leve con Alzheimer, encontramos anomalías significativas en la red en regiones específicas del cerebro. En pacientes con deterioro cognitivo leve con cuerpos de Lewy, encontramos cambios similares pero en otras partes del cerebro. No se encontraron tales anomalías en los participantes de control».

Además, estos cambios estaban presentes antes que los cambios relacionados con la enfermedad en el volumen de materia gris.

«Nuestros hallazgos indican que es posible identificar cambios relacionados con la enfermedad en las redes neuronales en pacientes con deterioro cognitivo leve con Alzheimer y aquellos con deterioro cognitivo leve con cuerpos de Lewy utilizando un enfoque basado en la similitud, y discriminar las dos condiciones según el regiones del cerebro en las que se encuentran estos cambios. En consecuencia, las imágenes de red derivadas de este enfoque pueden ser superiores a las imágenes de volumen de materia gris, que se utilizan convencionalmente, para detectar cambios cerebrales microestructurales sutiles», dice el profesor Arai.

Dada la relativa disponibilidad de dispositivos de imágenes de resonancia magnética convencionales en las instalaciones médicas, las imágenes en red podrían ser un método más accesible para evaluar y comparar estructuras cerebrales en personas con deterioro cognitivo leve debido a la enfermedad de Alzheimer y aquellas con deterioro cognitivo leve con cuerpos de Lewy.