Artículo destacado: Avances en la investigación de la neurociencia para niños de todo el mundo

Martes, Septiembre 20, 2022
Un niño y una niña andan en bicicleta. El paisaje está borroso pero parece rural.
Crédito: Imagen de archivo

Hace ocho años, los NIH anunciaron una colaboración en el contenido de Inglés con la Fundación Bill y Melinda Gates (BMGF) para desarrollar soluciones para una variedad de desafíos de salud global. Una prioridad es el estudio del desarrollo del cerebro en niños de todo el mundo, en particular aquellos que viven en países de ingresos bajos y medianos (LMIC) que están expuestos a una variedad de factores de riesgo, como una nutrición inadecuada y la falta de acceso a la educación. Expertos de los NIH y de la BMGF participan en grupos de trabajo conjuntos de salud maternoinfantil para abordar estos problemas.

Ampliar el alcance de la investigación global

"Los avances en la ciencia y la salud deberían llegar a las mujeres embarazadas, los niños y las familias de todo el mundo", dijo Vesna Kutlesic, Ph.D., directora de la Oficina de Salud Global en el contenido de Inglés del NICHD y coordinadora de tres grupos de trabajo de NIH-BMGF sobre resultados saludables del embarazo, crecimiento y nutrición, y neurodesarrollo. “Somos parte de una comunidad global, y la investigación debe apuntar a mejorar la salud y los resultados del desarrollo de los niños en contextos culturalmente diversos. En los Estados Unidos, también nos hemos beneficiado de los descubrimientos de investigación realizados en otros países”.

Al mapear los cambios en el cerebro a lo largo del tiempo, los investigadores esperan identificar ventanas o procesos de desarrollo críticos que puedan conducir a nuevos conocimientos e intervenciones mejoradas para afecciones, trastornos y enfermedades neurológicas. A medida que se identifican los factores de riesgo clave en el contenido de Inglés, los médicos tienen una mejor oportunidad de intervenir temprano y prevenir resultados adversos para la salud o limitar sus efectos.

Sin embargo, se necesitan mejores enfoques de evaluación para estudiar el cerebro, especialmente en comunidades que carecen de servicios de atención de la salud adecuados. Algunos centros de tratamiento en LMICs simplemente no tienen la infraestructura para admitir dispositivos de imágenes voluminosos que requieren una cantidad considerable de electricidad para funcionar. En consecuencia, los investigadores de la BMGF y de los NIH están probando escáneres portátiles de imágenes por resonancia magnética (MRI) en el contenido de InglésNotificacion de salida en centros de estudio en todo el mundo. Estos escáneres móviles en el contenido de InglésNotificacion de salida caben en la parte trasera de una camioneta y se pueden transportar a comunidades de difícil acceso dentro de los Estados Unidos y en el extranjero.

“La capacidad de llevar un escáner portátil directamente a las personas representa un cambio de paradigma en la recopilación de datos, lo que permite inscribir y seguir poblaciones de estudio más diversas e inclusivas, así como ampliar el acceso a poblaciones de pacientes potenciales. Nuestra solución de imágenes portátiles aborda esta brecha de acceso”, dijo Sean C. L. Deoni, Ph.D., el oficial sénior de programas de BMGF que lidera la investigación sobre escáneres de resonancia magnética portátiles.

Ampliación del uso de herramientas de neurociencia

La investigación dirigida por Peter J. Basser, Ph.D., del NICHD, aborda otro vacío científico. El Dr. Basser, que dirige la Sección de Imágenes Cuantitativas y Ciencias de los Tejidos en el contenido de Inglés, es un bioingeniero cuyo invento, la resonancia magnética (DTI) con tensor de difusión en el contenido de Inglés, ha ayudado a avanzar en el estudio de la neurociencia y el desarrollo del cerebro durante las últimas tres décadas. Forma parte del grupo de trabajo de neurodesarrollo de NIH-BMGF y se enteró de que uno de sus inventos tiene un papel en esta investigación global.

El Dr. Basser y su laboratorio desarrollaron un fantasma de resonancia magnética de difusión en el contenido de Inglés, un dispositivo para calibrar los escáneres de resonancia magnética para garantizar la calidad y precisión de las imágenes. Este control de calidad es especialmente importante para los neurocirujanos que necesitan evitar áreas sensibles del cerebro, por ejemplo, áreas que controlan el tacto, el gusto o la movilidad, durante la neurocirugía. También es útil para los oncólogos que necesitan evaluar si la terapia de un paciente con cáncer está funcionando. Los NIH poseen la patente de este dispositivo, y las empresas han licenciado la tecnología para llevarla a la clínica.

Durante las conversaciones con el grupo de trabajo de neurodesarrollo de NIH-BMGF, el Dr. Basser se enteró de que se estaba utilizando un fantoma de prueba para resonancia magnética comercial en los centros de estudio para calibrar los escáneres de resonancia magnética portátiles. El fantoma de prueba ayuda a garantizar que los datos recopilados en los escáneres de diferentes sitios sean precisos y comparables.

“Inicialmente desarrollamos este dispositivo de calibración para satisfacer una necesidad en la comunidad de neurociencias”, dijo el Dr. Basser. “Me sorprendió gratamente ver que se utilizaba el fantoma de prueba en un estudio de salud global. Se ha cerrado el círculo”.

Un atributo importante del fantoma es que está hecho de polivinilpirrolidona o PVP, una sustancia estable y no tóxica que se usa como aditivo alimentario. Esto significa que el dispositivo es seguro y fácil de usar, almacenar y enviar.

“Nuestro equipo, los Dres. Ferenc Horkay y Carlo Pierpaoli probaron varios polímeros antes de PVP, pero temblaron en el escáner. No es deseable un movimiento como ese. Es necesario reprimirlo. Hay otras sustancias que pueden hacer el trabajo desde la perspectiva de la resonancia magnética, como los alcanos, pero producen vapores volátiles e inflamables. No se puede caer y no es fácil enviarlo”, explicó el Dr. Basser. “No hay muchas sustancias que se ajusten tan bien a todos estos criterios”.

El dispositivo de calibración también forma parte de una biblioteca de préstamo en el contenido de Inglés administrada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB) de los NIH. Los investigadores pueden tomar prestado el fantoma de prueba para usarlo en sus propios estudios.

“El NICHD ha identificado, desarrollado y patentado soluciones de PVP como referencia de difusión. Es notablemente estable y una rareza entre cualquier imitador de tejidos”, compartió Stephen Russek, Ph.D., líder del proyecto de física de imágenes en el NIST. “A medida que trabajamos para caracterizar más estándares de referencia de imágenes médicas, apreciamos cada vez más las soluciones PVP. El equipo del NICHD, a través del desarrollo de estos estándares de difusión, ha prestado un gran servicio a la comunidad que garantiza diagnósticos más precisos con escáneres de resonancia magnética de campo bajo en LMIC, escáneres de resonancia magnética clínica en hospitales de los EE. UU. y potentes escáneres de resonancia magnética de investigación utilizados para la investigación del cerebro”.

Pensando en el futuro

El Dr. Basser, cuyo laboratorio ha desarrollado nuevos métodos analíticos y de imágenes para mejorar la recopilación de datos y los análisis para el estudio de neurociencia pediátrica de los NIH y de la BMGF, está ansioso por ver el progreso de este proyecto global.

“En el campo de la resonancia magnética, tratamos constantemente con ecos, por ejemplo, 'trenes de ecos' en nuestras mediciones. Este concepto se aplica a mi propia investigación: cada 5 a 10 años, vemos surgir nuevos usos de nuestras tecnologías. Es interesante cómo todo vuelve. ¿Qué veremos en la próxima eco dentro de cinco años?

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