La neurociencia registró avances significativos durante 2025 gracias al desarrollo de técnicas de neuroimagen que permiten una visualización más precisa y en tiempo real del cerebro humano. Los métodos actuales incluyen resonancia magnética funcional y tomografía por emisión de positrones, herramientas que revolucionan el estudio de la actividad cerebral durante procesos como el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones.
Estas innovaciones tecnológicas emplean campos magnéticos y trazadores radiactivos para estudiar cómo diferentes regiones del cerebro interactúan entre sí. La capacidad de observar estas interacciones proporciona conocimiento vital para el diagnóstico temprano y el tratamiento de trastornos psicológicos como la depresión y la ansiedad, así como enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
Los sistemas actuales identifican patrones de actividad cerebral anormales que antes resultaban imposibles de detectar. La resonancia magnética funcional mide cambios en el flujo sanguíneo cerebral asociados con la actividad neuronal, un fenómeno conocido como efecto BOLD. Cuando una región del cerebro se activa, requiere más oxígeno, lo que provoca cambios detectables en la proporción de oxígeno en la sangre local.
“La neuroimagen funcional proporciona una visión dinámica del funcionamiento cerebral con un mínimo de interferencias, permitiendo obtener medidas fisiológicas precisas de las operaciones cognitivas”
Investigadores del Instituto de Neurobiología
La tomografía por emisión de positrones utiliza trazadores radiactivos que se introducen en el organismo y se enlazan a moléculas específicas como glucosa o neurotransmisores. Esta metodología permite observar no solo la localización de la actividad neuronal, sino también los procesos metabólicos y la comunicación química entre neuronas.
Las aplicaciones clínicas abarcan múltiples áreas. En trastornos psicológicos, las nuevas técnicas mejoran los diagnósticos y tratamientos de condiciones como la depresión y la ansiedad. En enfermedades neurodegenerativas, permiten la identificación temprana de patologías como el Alzheimer mediante la observación de patrones de actividad cerebral anormales.
La integración de inteligencia artificial con neuroimagen funcional está transformando el campo. Los algoritmos de aprendizaje automático analizan grandes volúmenes de datos neurocientíficos, identificando patrones y correlaciones que serían imposibles de detectar manualmente. Esta combinación mejora la capacidad de los investigadores para formular hipótesis y desarrollar nuevas teorías sobre el funcionamiento cerebral.
Los sistemas de IA pueden predecir la conversión de deterioro cognitivo leve en demencia con una precisión superior al 90 por ciento, según datos del consorcio internacional ADNI. El análisis de imágenes funcionales detecta cambios en estructuras cerebrales incluso diez años antes de que aparezcan síntomas motores evidentes en enfermedades como el Parkinson.
La electroencefalografía mide la actividad eléctrica generada por las neuronas del cerebro mediante electrodos colocados en el cuero cabelludo. Esta técnica destaca por su excelente resolución temporal, capturando procesos cerebrales que ocurren en el orden de milisegundos. Los avances incluyen sistemas de alta densidad con cientos de electrodos para un mapeo espacial más preciso.
La combinación de diferentes modalidades de neuroimagen proporciona información complementaria. Los estudios simultáneos de electroencefalograma y resonancia magnética funcional aprovechan la excelente resolución temporal del primero y la gran resolución espacial de la segunda, ofreciendo una visión más completa de la actividad cerebral.
En el ámbito de la neurocirugía, las técnicas de neuroimagen permiten la localización precisa de regiones funcionales correspondientes a procesos motores o del lenguaje. La realidad aumentada superpone imágenes en tiempo real durante cirugías, permitiendo a los neurocirujanos ver estructuras críticas en su campo de visión.
“Los avances en biología molecular están abriendo nuevas fronteras en el tratamiento de enfermedades neurológicas, permitiendo diagnósticos más precisos y tratamientos personalizados”
Expertos en neurociencia clínica
Los dispositivos portátiles representan una evolución significativa. Los electroencefalogramas portátiles con inteligencia artificial permiten el monitoreo y predicción de crisis epilépticas fuera del entorno hospitalario. Las aplicaciones móviles analizan el habla y la motricidad para identificar los primeros signos de Parkinson o afasias.
La estimulación transcraneal, aunque no es estrictamente una técnica de imagen, se utiliza frecuentemente en combinación con neuroimagen. Implica la aplicación de corrientes eléctricas de baja intensidad al cuero cabelludo mediante electrodos. La integración con técnicas como el electroencefalograma permite monitorear en tiempo real los efectos de la estimulación.
Los centros de investigación europeos instalaron escáneres de resonancia magnética de última generación. El modelo Siemens Cima.X 3T, el primero de su tipo en un centro de investigación europeo, permite estudios de neuroimagen multimodal con protocolos avanzados que combinan información estructural y funcional.
La imagen por tensor de difusión analiza la difusión del agua alrededor de las fibras del sistema nervioso central. Esta técnica proporciona información sobre la conectividad estructural del cerebro, revelando cómo diferentes regiones están físicamente conectadas mediante tractos de sustancia blanca.
Las limitaciones actuales incluyen desafíos en la resolución de fibras que se cruzan o dispersan, lo que puede llevar a reconstrucciones inexactas. Los sistemas también son sensibles al ruido y artefactos como el movimiento del paciente. Lograr alta resolución espacial sin largos tiempos de adquisición sigue siendo un objetivo de desarrollo.
Los proyectos de investigación se centran en el uso de técnicas multimodales para estudiar los correlatos neuronales y mecanismos moleculares del deterioro cognitivo. El objetivo es comprender mejor los diversos procesos fisiopatológicos que conducen a la demencia en la vejez y utilizar esta información para desarrollar herramientas de diagnóstico diferencial precoz.
La integración de biomarcadores moleculares con características de neuroimagen mejora la comprensión de los mecanismos neurobiológicos subyacentes. Esta combinación aumenta la precisión del diagnóstico diferencial y permite una predicción personalizada del riesgo individual de desarrollar demencia.
Los estudios con resonancia magnética funcional muestran que el cerebro funciona como una red compleja donde múltiples regiones se activan simultáneamente. Las áreas que se activan para una tarea específica pueden activarse también para otras, revelando la naturaleza interconectada del procesamiento cerebral.
La magnetoencefalografía mide los campos magnéticos producidos por la actividad neuronal. Ofrece excelente resolución temporal, útil para estudiar procesos cerebrales a nivel de milisegundos. Los avances permiten la superposición de la localización de fuentes de actividad magnética con imágenes estructurales del cerebro.
En el ámbito del desarrollo emocional infantil, investigaciones recientes utilizaron neuroimagen para relacionar el estado de áreas cerebrales específicas a los tres meses de edad con el comportamiento seis meses después. Estos resultados abren posibilidades para la detección temprana de dificultades emocionales y la creación de intervenciones ajustadas desde los primeros meses de vida.
El desarrollo de métodos inalámbricos para neuroimagen reduce la necesidad de que los sujetos permanezcan inmóviles, abriendo nuevas oportunidades para estudiar el cerebro mientras realizan tareas más naturales. Esta innovación tiene aplicaciones particulares en poblaciones pediátricas y en estudios de comportamiento ecológicamente válidos.
La colaboración interdisciplinaria entre neurocientíficos, ingenieros, psicólogos y profesionales de la salud facilita el abordaje de problemas complejos desde múltiples ángulos. Esta integración permite el desarrollo de nuevas terapias y tecnologías que aprovechan las capacidades complementarias de diferentes técnicas de neuroimagen.
Los costos y la accesibilidad representan desafíos significativos para la implementación generalizada de estas tecnologías. Los equipos de resonancia magnética funcional y tomografía por emisión de positrones requieren inversiones considerables en infraestructura y personal especializado. Sin embargo, el desarrollo de dispositivos portátiles está democratizando el acceso a ciertas modalidades de neuroimagen.
Las aplicaciones en medicina de precisión permiten tratamientos adaptados a las características únicas de cada paciente. Los perfiles neurobiológicos individuales guían la selección de terapias farmacológicas y no farmacológicas, optimizando los resultados clínicos y minimizando efectos secundarios.
El futuro de la neuroimagen incluye la creación de imágenes multidimensionales que combinan datos de diferentes modalidades. Estas técnicas híbridas proporcionan información tanto sobre la estructura como sobre la función cerebral, permitiendo una comprensión más completa de cómo funcionan las redes neuronales.
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