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jueves, 28 de noviembre de 2013

Un piercing magnético en la lengua para conducir la silla de ruedas de forma más rápida, cómoda e intuitiva

El dispositivo, tres veces más rápido que el control por medio de aire, permite además un mejor manejo del ordenador

Mediante un imán a modo de piercing las personas tetrapléjicas pueden conducir la silla de ruedas más fácilmente
 Conducir una silla de ruedas puede ser en un futuro, tal vez no muy lejano, mucho más fácil que en la actualidad para las personas con lesión medular que afecta a brazos y piernas. De momento ha sido una realidad para los participantes en un ensayo clínico llevado a cabo en el Instituto de Tecnología de Georgia, que ha probado un sistema de conducción controlado mediante los movimientos de la lengua. Los resultados se publican en el último número de Science Translational Medicine.
“La lengua tiene muchas capacidades que, si aprovechan adecuadamente, puede convertirse en una modalidad de control atractivo para las personas con gran discapacidad física” señalan los investigadores. Destacan que el tamaño de la corteza motora dedicado a la lengua y la boca en el cerebro es similar en extensión al territorio de los dedos y la mano, lo que la confiere un control motor muy sofisticado y una gran capacidad de manipulación, como demuestran su papel en el habla y la ingesta.
Los investigadores han utilizado estas ventajas de la lengua para ponerla al servicio de las personas que por un accidente medular, un ictus o alguna enfermedad neurodegenerativa han visto su movilidad reducida y tienen que depender de una silla de ruedas. A esto hay que añadir que la lengua está controlada por un nervio craneal que no suele estar dañado en estos pacientes y sus músculos son muy resistentes a la fatiga, lo que permite utilizar un dispositivo de control mediante la lengua durante un largo período de tiempo. Además, puede moverse rápidamente y con precisión dentro de la boca de forma intuitiva.

Piercing magnético

Un imán colocado a modo de piercing o pegado mediante un adhesivo permite a los pacientes utilizar su lengua como un joystick para conducir su silla de ruedas o utilizar el ordenador. Los sensores del pequeño dispositivo magnético transmiten la posición de la lengua a un auricular, que luego ejecuta hasta seis órdenes en función de la posición de la lengua.
Se trata, aseguran los inventores de este nuevo sistema, de una forma más cómoda de manejar una silla de ruedas que con el tradicional sistema de control con mando mentoniano, o de chupar y soplar, uno de los más utilizados en la actualidad, debido a su bajo costo y facilidad de uso, pero que ofrece sólo cuatro comandos. Estos comandos son emitidos mediante inhalaciones y exhalaciones suaves o fuerte a través de una pajita para activar un sensor neumático que controla los movimientos de la silla de ruedas hacia delante, atrás, izquierda y derecha. Sin embargo, es un sistema lento y con acceso al ordenador muy limitado. Otro inconveniente de este sistema, en uso desde los años sesenta, es que los tubos requieren una limpieza frecuente, y su uso esta limitado a personas que requieren ventilación mecánica para respirar. Por el contrario, los movimientos de la lengua se ajustan a los cambios de la posición corporal y puede accionarse este dispositivo sin cables fácilmente en cualquier postura, incluso tumbado en la cama.
Este sistema de conducción mediante los movimientos de la lengua se basa en una tecnología inalámbrica, discreta y que permite identificar la posición de la lengua en tiempo real cuando se desplaza a ciertos lugares definidos por el usuario. De esta forma se pueden transmitir órdenes simplemente desplazando la lengua a una de las posiciones predefinidas, como tocar un diente concreto. Una serie de sensores magnéticos, montados bilateralmente en un par de auriculares situados cerca de las mejillas miden el campo magnético generado por el dispositivo de la lengua (de 4,8 mm de diámetro × 1,5 mm de espesor). Las señales del sensor se transmiten inalámbricamente a un smartphone o un PC para su procesamiento.

Más cómodo y eficaz

Los investigadores demostraron que las personas con tetraplejia pueden mover una silla de ruedas mejor con este nuevo sistema que con el tradicional mediante aire. En promedio, el rendimiento de los 11 sujetos con tetraplejía que participaron en el ensayo fue tres veces más rápido que su rendimiento con el sistema de aire, pero con el mismo nivel de precisión, a pesar de que más de la mitad de los pacientes tenían años de experiencia diaria con la tecnología clásica. Y tan solo dos sesiones de entrenamiento bastaban para adquirir tal destreza.
Este sistema, que aún no está listo para ser comercializado, mejora la calidad de vida de las personas con movilidad reducida y también la dependencia de sus cuidadores para moverse. El sistema Tongue Drive, como le han denominado, “permite a las personas con movilidad reducida alcanzar la máxima independencia en el hogar y en su entorno permitiéndoles manejar una silla de ruedas de una manera más intuitiva", señala Elliot Roth, director médico de la unidad de recuperación del paciente en el Instituto de Rehabilitación de Chicago. 

Averiguan cómo los pesticidas pueden causar Parkinson en personas predispuestas

Con células procedentes de un paciente un trabajo publicado en «Cell» muestra cómo estos compuestos alteran una ruta en las mitocondrias que contrarresta el efecto de los radicales libres 

La enfermedad de Parkinson afecta a más de cuatro millones de personas en todo el mundo. La forma más común es la de inicio tardío, y el riesgo de desarrollarla se incrementa con la edad. La mayoría de los casos son esporádicos, sin que existan antecedentes familiares, y se cree que se originan como resultado de una compleja interacción entre el ambiente y factores genéticos.
Sin embargo, aproximadamente el 15% los pacientes tienen antecedentes familiares, y se deben a mutaciones en distintos genes. Una de ellas, la A53T afecta al a proteína alfa sinucleina, que se acumula en la enfermedad de Parkinson y es una de sus marcas características.
Utilizando células procedentes de la piel de un paciente con párkinson que tenía precisamente esa mutación, la A53T, investigadores de la Universidad de California han demostrado en cultivos “in vitro” que al menos esa mutación aumenta la vulnerabilidad a los pesticidas, uno de los factores ambientales de riesgo que se han asociado a la aparición de la enfermedad. Su investigación se publica en el último número de la revista "Cell"

Células reprogramadas

Para demostrarlo, tomaron células de la piel del paciente y las transformaron en el tipo de neuronas dopaminérgicas que resultan dañadas y finalmente mueren en la enfermedad de Parkinson: las de la sustancia negra compacta (denominadas A-9). La dopamina es el neurotransimisor que controla los movimientos y la coordinación, de ahí que cuando falta o se hace más escaso aparezcan los síntomas motores habituales de esta patología: temblor, rigidez muscular y lentitud de movimientos (bradiquinesia).
Los investigadores de la Universidad de California tomaron las células procedentes de la piel del paciente con la mutación A53T y las reprogramaron en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs). Esta técnica, que nació en Gladstone y por la que el en 2012 recibió el Nobel el japonés Shinya Yamanaka, permite a los científicos reprogramar las células adultas de la piel en otras virtualmente idénticas a las células madre. Estas células madre inducidas pueden entonces convertirse en casi cualquier célula en el cuerpo.
Pero antes de reprogramarlas para convertirlas en neuronas dopaminérgicas, los investigadores de este estudio lograron corregir la mutación en la alfa sinucleína. Así lograron dos poblaciones de células casi idénticas, que únicamente se diferenciaban en esa mutación. Después reprogramaron ambos grupos de células (con y sin mutación) para convertirlas en neuronas dopaminérgicas A-9.
En un siguiente paso expusieron las células cultivas en el laboratorio, con y sin mutación, a tres pesticidas: paraquat, maneb y rotenona. Lo que encontraron fue que en las neuronas que contenían la mutación estos pesticidas provocaron un aumento importante de radicales libres, lo que produjo importantes daños y finalmente murieron.

Daño en las mitocondrias

“Hemos observado los efectos perjudiciales de estos pesticidas en exposiciones cortas y a dosis muy por debajo de los niveles aceptados por la agencia de protección ambiental estadounidense (EPA)", resalta Scott Ryan, autor principal del artículo.
Tener neuronas iguales genéticamente (procedentes de un mismo paciente) con la excepción de una única mutación hace más fácil la interpretación de los resultados, señalan los investigadores. Cuando se exponen a los pesticidas, las células con la mutación al parecer interrumpen una ruta clave en las mitocondrias (llamada MEF2C-PGC1 alpha) que en condiciones normales protege a las neuronas que contienen dopamina. Sin esta protección, los radicales libres atacaron a la proteína MEF2C, y provocaron un mal funcionamiento en esta importante ruta.
Hasta ahora, el vínculo entre los pesticidas y la enfermedad de Parkinson se basaba principalmente en modelos animales y estudios epidemiológicos que demostraban un mayor riesgo de enfermedad de Parkinson entre agricultores, poblaciones rurales, y otras personas expuestas a productos químicos agrícolas. Pero este trabajo utiliza por primera vez células humanas procedentes de pacientes con Parkinson para mostrar efecto combinado de los pesticidas y la mutación genética, que se traduce en una mayor vulnerabilidad.
Una vez conocida la vía y las moléculas alteradas por los pesticidas, los investigadores utilizaron un cribado farmacológico de alto rendimiento (high throughput screening) para identificar moléculas que pudieran inhibir el efecto de los radicales libres en esa ruta mitocondrial. “Una molécula que identificamos fue isoxazol, que protegía las neuronas mutadas de la muerte celular inducida por los pesticidas analizados. Puesto que varios medicamentos aprobados por la Agencia del Medicamento Estadounidense contienen derivados de isoxazol, nuestros hallazgos podrían tener implicaciones clínicas potenciales para la utilización de estos medicamentos en el tratamiento del Parkinson."

Resultados preliminares

Sin embargo, los investigadores señalan que “si bien el estudio muestra claramente la relación entre una mutación, el medio ambiente y el daño causado a las neuronas que contienen dopamina, la investigación no excluye otras mutaciones y vías que podrían ser importantes también” en la génesis de esta patología.
El equipo de investigación quiere, en un siguiente paso, explorar otros mecanismos moleculares que expliquen cómo los genes y el entorno pueden interactuar para contribuir a la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica.
En el futuro, auguran optimistas los autores de este trabajo, “esperamos que a partir del conocimiento de las mutaciones que predisponen a una persona a estas enfermedades se pueda predecir quién debe evitar una exposición a un ambiente en particular. Además, seremos capaces de detectar a aquellos pacientes que podrían beneficiarse de un tratamiento específico que puede prevenir, tratar o posiblemente curar estas enfermedades ", señalan.

miércoles, 6 de noviembre de 2013

Jugar Super Mario 64 mejora tu capacidad cerebral, según científicos

Un estudio publicado en Nature asegura que algunas regiones del cerebro puede ser entrenadas específicamente mediante el videojuego, siendo una herramienta eficaz para el tratamiento de trastornos psiquiátricos.

Como ya sabemos, existe más de alguna razón que avale científicamente los beneficios de los videojuegos en la salud para los seres humanos, aunque de vez en cuando aparecen más investigaciones que plantean un punto distinto. En este caso, se trata de un estudio del Centro de Longevidad y Psicología en el Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano en Alemania, donde se asegura que los videojuegos no sólo mejoran la estructura cerebral en los usuarios, sino también un aumento en volumen del cerebro.
Esto, porque de acuerdo a Simone Kühn, investigadora del centro, títulos como Super Mario 64 de Nintendo serían útiles para los pacientes con trastornos mentales donde las regiones del cerebro se alteran o se reducen, como la esquizofrenia, estrés post-traumático o enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
Además, "muchos pacientes aceptan este tipo de actividades con más facilidad que una intervención médica compleja", afirmó el psiquiatra Jürgen Gallinat, co-autor del estudio, publicado en la revista científica Nature.
La metodología dispuso a un número de adultos a jugar Super Mario 64 por dos meses durante 30 minutos diarios, dividiéndolos en grupos de control y juego, para después analizar los cambios mediante resonancia magnética. En comparación con el primer grupo, quienes jugaron al título de Nintendo fortalecieron y aumentaron su materia gris.
En los resultados posteriores se observó mayor plasticidad en el hipocampo derecho, corteza prefrontal derecho y el cerebelo, regiones involucradas en funciones como la formación de la memoria, navegación espacial, motricidad fina de las manos y la planificación estratégica.
Lanzado por Nintendo a mediados de 1996, Super Mario 64 fue el primer juego de plataformas en 3D de la saga y estableció un referente para los juegos de la época, gracias a su formato de juego libre.

Vía: http://www.latercera.com/noticia/tendencias/2013/11/659-550444-9-jugar-super-mario-64-mejora-tu-capacidad-cerebral-segun-cientificos.shtml

lunes, 4 de noviembre de 2013

Luz láser para luchar contra las enfermedades neurodegenerativas

La detección no invasiva mediante laser de las proteínas que se acumulan en estas patologías podría abrir nuevas vías diagnósticas y terapéuticas

Investigadores de las Universidades de Tecnología Chalmers (Suecia) y Wroclaw (Polonia) han hecho un descubrimiento que arroja «nueva luz» sobre enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o el párkinson. Su trabajo, publicado en «Nature Photonicsmediante luz láser multifotón es posible detectar las agregaciones de proteínas anómalas implicadas en esas patologías.
», demuestra que
«Hasta ahora nadie ha hablado del uso de luz para tratarlas. Este es un enfoque totalmente nuevo y creemos que podría convertirse en un gran avance en la investigación de enfermedades como el alzhéimer, párkinson o el mal de las vacas locas. Hemos encontrado una forma totalmente nueva de detectar estas estructuras usando luz láser», explica Piotr Hanczyc, autor principal del estudio.

Muchas enfermedades neurodegenerativas tienen en común la presencia de proteínas mal plegadas que no pueden realizar su función y se acumulan en los tejidos. Las más conocidas son la proteína beta-amiloide asociada a la enfermedad de Alzheimer o la alfa-sinucleina del párkinson. Pero hay más de veinte que pueden producir depósitos amiloides no sólo en el cerebro, sino también en el corazón, dando lugar a patologías cardiacas. En conjunto estas patologías en las que se acumulan proteínas anómalas se conocen como amiloidosis.

Fáciles de detectar

Esto agregados amiloides perjudiciales tienen una estructura muy parecida, que las diferencia de las proteínas que funcionan bien. Se trata de polímeros insolubles formados por unidades proteicas más pequeñas que adquieren una estructura en «hoja plegada». Lo que han descubierto los investigadores suecos es que, a diferencia de las proteínas normales, estas proteínas en hoja plegada absorben la luz láser multifotón, lo que permite su detección de forma no invasiva. 

El hallazgo es importante porque en la actualidad existen pocos métodos para detectar estas proteínasde forma no invasiva y podría ayudar a estudiar más en detalle su formación. Una ventaja adicional es que esta técnica ya se utiliza en tomografía para la detección del melanoma. «Pensar en un uso de tecnologías avanzadas multifotón con carácter diagnóstico, terapéutico o incluso profiláctico puede sonar fascinante, pero hay que tener en cuenta las limitaciones y problemas actuales», advierten los autores.
Y es que otras proteínas fibrilares como el colágeno, el componente mayoritario de la piel y los huesos, pueden interferir con la detección de las fibras amiloides, «por lo que serán necesarias más investigaciones relativas a la sensibilidad y efectos de esta técnica», concluyen los autores.