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La resonancia magnética nuclear (RMN) es la forma en que es posible visualizar tejido blando y acuoso que es difícil de analizar con rayos X. Pero mientras proporciona una resolución lo suficientemente buena para detectar un tumor cerebral, debe ser mucho más nítida para visualizar los detalles microscópicos dentro del cerebro que revelan su organización.

En un desafío técnico desarrollado por décadas y liderado por el Centro de Microscopía In Vivo de Duke con colegas del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Tennessee, las universidades de Pensilvania, Pittsburgh e Indiana, los investigadores mejoraron la resolución de la resonancia magnética, lo que llevó a poder captar las imágenes más nítidas jamás capturadas del cerebro de un ratón.

Coincidiendo con el 50 aniversario de la primera resonancia magnética, los investigadores generaron escaneos del cerebro de un ratón que son mucho más nítidos que una resonancia magnética clínica típica para humanos, el equivalente científico de pasar de un gráfico pixelado de 8 bits al detalle hiperrealista de una pintura.

Un solo vóxel de las nuevas imágenes (un píxel cúbico), mide solo 5 micrones (0,005 mm). Eso es 64 millones de veces más pequeño que un vóxel de resonancia magnética clínica. Aunque los investigadores enfocaron sus imanes en ratones en lugar de humanos, la resonancia magnética refinada proporciona una nueva forma de visualizar la conectividad de todo el cerebro con una resolución récord.

Una lupa impensada

Los investigadores dicen que los nuevos conocimientos de las imágenes de ratones conducirán a su vez a una mejor comprensión de las condiciones en los humanos, cómo cambia el cerebro con la edad, la dieta o incluso con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

“Es algo que realmente está permitiendo comenzar a considerar las enfermedades neurodegenerativas de una manera completamente diferente”, analizó G. Allan Johnson, autor principal del nuevo artículo y profesor distinguido de radiología, física e ingeniería biomédica de la Universidad Charles E. Putman en Duke.

El nuevo trabajo del equipo, que fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, es la culminación de casi 40 años de investigación en el Duke Center for In Vivo Microscopy.

A lo largo de cuatro décadas, Johnson, sus estudiantes graduados de ingeniería y sus muchos colaboradores en Duke y en otros centros de estudio refinaron muchos elementos que, cuando se combinaron, hicieron posible la revolucionaria resolución de MRI. Algunos de los ingredientes clave incluyen un imán increíblemente potente.

La mayoría de las resonancias clínicas se basan en un imán de 1,5 a 3 teslas (medida para determinar la intensidad de un campo magnético), mientras que el equipo de Johnson usa un imán de 9,4 teslas. También sumaron un conjunto especial de bobinas de gradiente que son 100 veces más fuertes que las de una resonancia magnética clínica y ayudan a generar la imagen del cerebro. Incluso, incorporaron una computadora de alto rendimiento equivalente a casi 800 ordenadores portátiles, todas trabajando para obtener imágenes de un cerebro.

Después de que Johnson y su equipo escanearon el cerebro, enviaron el tejido para ser fotografiado utilizando una técnica diferente llamada microscopía de lámina de luz. Se trata de un recurso complementario que les da la capacidad de etiquetar grupos específicos de células en todo el cerebro, como las células emisoras de dopamina para observar la progresión de la enfermedad de Parkinson.

Luego, el equipo mapea las imágenes, que brindan una visión muy precisa de las células cerebrales, en la resonancia magnética original, que es mucho más precisa desde el punto de vista anatómico y proporciona una vista vívida de las células y los circuitos en todo el cerebro. Con esta combinación de imágenes de datos de todo el cerebro, los especialistas ahora pueden escudriñar los misterios microscópicos del cerebro de formas nunca antes posibles.

Un conjunto de imágenes de resonancia magnética muestra cómo cambia la conectividad de todo el cerebro a medida que los ratones envejecen, así como cómo regiones específicas, como el subículo relacionado con la memoria, cambian más que el resto del cerebro del ratón. Otro conjunto de imágenes muestra un carrete de conexiones cerebrales con los colores del arcoíris que resaltan el notable deterioro de las redes neuronales en un modelo de ratón con la enfermedad de Alzheimer.

Según estimaron los científicos, al convertir a la resonancia magnética en un microscopio de mayor potencia, se podrían comprender mejor los modelos de ratón de enfermedades humanas, como la enfermedad de Huntington y el Alzheimer, entre otras. Y eso debería conducir a una mejor comprensión de cómo funcionan las dolencias similares en las personas.

“La ciencia descubrió que las intervenciones dietéticas y farmacológicas modestas pueden hacer que los animales vivan un 25% más. Entonces, la pregunta es, ¿su cerebro sigue intacto durante esta vida prolongada? ¿Todavía podrían hacer crucigramas? ¿Serán capaces de hacer Sudoku aunque vivan un 25% más? Ahora tenemos la capacidad de mirarlo. Y mientras lo hacemos, podemos traducir eso directamente para comprender mejor la condición humana”, indicó Johnson.

La extensa investigación ha contado con un equipo importante de profesionales: Yuqi Tian, David G Ashbrook, Gary P Cofer, James, J. Cook, James C Gee, Adán Salón, Kathryn Cuernoburg, Yi Qi, Fang Cheng Yeh, Nian Wang, Leonard E. Blanco y Roberto W Williams.

En las últimas horas comenzó una desesperada misión de búsqueda luego de conocerse que un submarino que llevaba a cinco turistasa ver los restos del Titanic desapareció en el Océano Atlántico.

Mientras la Guardia Costera de Boston, Massachusetts, Estados Unidos, lanzó un intenso operativo para poder encontrarlo, trascendió la última foto del sumergible, que es propiedad de OceanGate Expedition. Se trata de la única compañía que ofrece las expediciones para ir a ver los restos del famoso barco, que se encuentran a unos 3800 metros de profundidad y a unos 640 kilómetros de la isla canadiense de Terranova.

Cómo son los viajes en submarino para ver el Titanic y cuánto cuestan

Se trata de una misión que dura 10 días e incluye ocho jornadas bajo el mar. Los clientes deben pagar alrededor de US$250.000 para hacer el viaje. Una vez a bordo, se sumergen alrededor de dos millas hasta los restos del enorme barco que están en el fondo del océano.

Según el folleto que figura en la página web de la empresa OceanGate Expeditions, solo hay disponibles seis puestos de “especialista en misiones” para cada expedición que se realiza. Una vez en el fondo, los pasajeros pueden ver el Titanic a través de una pantalla grande que hay en el submarino o verlo a través de tablets.

Durante la misión pueden seleccionar una cámara, monitorear el sonar o ver imágenes precargadas de especies de aguas profundas. “Experimentan un mundo completamente extraño que solo unas pocas personas han tenido el privilegio de conocer”, reza el cierre del folleto turístico en la página web de la compañía.

El sumergible de OceanGate fue diseñado en colaboración con la NASA para brindar una experiencia segura a esa profundidad. OceanGate dijo que la presión del aire dentro del submarino llamado ‘Titán’ “permanece constante e igual a la que experimentamos al nivel del mar, eliminando la necesidad de descompresión durante el ascenso”.

Los sumergibles funcionan desde una embarcación madre, llamada Horizon Arctic, al comienzo de la misión. Descrito como un “barco de trabajo”, el Horizon Arctic tiene una cubierta de comedor, cómodos salones e incluso un centro de ejercicios. Mientras se están en el sumergible, la tripulación pasa de “tres a cinco horas” explorando los restos del Titanic, dijo la compañía.

Qué requisitos hay que cumplir para poder hacer la excursión

OceanGate aceptó solicitudes de aquellos interesados en unirse a la Expedición Titanic 2023 como “especialista en misiones”. Los interesados deben tener al menos 18 años al comienzo de la expedición y poder abordar pequeñas embarcaciones en mares agitados, según la empresa.

También deben tener un pasaporte válido y “estar cómodos en entornos dinámicos donde los planes y horarios pueden cambiar”. Físicamente deben contar con fuerza básica, equilibrio, movilidad y flexibilidad. OceanGate da ejemplos como subir una escalera de tijera de 6 pies o cargar 20 libras.

Después de completar la solicitud en línea, un representante de OceanGate se pone en contacto para responder preguntas y proporcionar otra solicitud. A partir de ahí, participan en una entrevista virtual. Si son seleccionados, pagarán y comenzarán a entrenar.

La capacitación cubre una variedad de roles, como navegación y pilotaje de sumergibles, seguimiento y comunicaciones, y mantenimiento y operaciones de sumergibles, de acuerdo a la empresa. Los participantes seleccionados realizan una inmersión y ayudan en la superficie cuando otros equipos bucean.

Francisco agradeció por tanto cariño tras la operación de hernia abdominal ante miles de fieles y peregrinos en la plaza San Pedro. Expresó «dolor» por las víctimas migrantes en el mar Mediterráneo: «El mar estaba en calma, basta de tales tragedias» La cercanía de la gente “ha sido de gran ayuda y consuelo para mí”. En el primer Ángelus después de la laparotomía y cirugía plástica de la pared abdominal con prótesis, de la que fue sometido el 7 de junio en el hospital Gemelli, el Papa Francisco expresó su agradecimiento «gracias de corazón». Asomado por la ventana del estudio del Palacio Apostólico Vaticano, muy conmovido, con fuerzas y buena energía «deseo expresar mi agradecimiento a tantos que me han mostrado cariño, preocupación y amistad» durante la internación, y me han asegurado el apoyo de la oración».

Francisco aprovechó entonces para expresar su “dolor” por la tragedia más grande ocurrida con los migrantes “víctimas del gravísimo naufragio” en el Mediterráneo del pasado miércoles, denunciando: “El mar estaba en calma. Basta de tragedias así». Pidiendo también rezar por los jóvenes estudiantes “víctimas del brutal ataque a una escuela en el oeste de Uganda. Esta lucha, esta guerra en todas partes: oremos por la paz». Y pidió por las víctimas de la guerra entre Rusia y Ucrania que “perseveremos en la oración por la población de la atormentada Ucrania. No olvidemos que sufre mucho».

El Pontífice introdujo la oración mariana ante miles de fieles y peregrinos que llegaron de todas partes del mundo, que reunidos bajo el sol, con más de 30 grados en la Plaza San Pedro escucharon las palabras del Evangelio pronunciadas por Bergoglio.

El papa Francisco, de 86 años, entró al quirófano para una operación de urgencia y bajo anestesia general en Roma, por un riesgo de obstrucción intestinal, anunció el Vaticano.

La intervención quirúrgica resulta “necesaria” por la agravación de los síntomas presentados por el sumo pontífice, indicó su equipo médico, y requerirá “varios días” de hospitalización, precisó en un comunicado el director del servicio de prensa de la Santa Sede, Matteo Bruni.

El comunicado completo del equipo médico del papa Francisco

Al término de la Audiencia General de este miércoles 7 de junio, el Santo Padre se dirigió al Hospital Universitario Agostino Gemelli, donde a primera hora de la tarde será sometido, bajo anestesia general, a una laparotomía y cirugía plástica de la pared abdominal con prótesis. Lo informó esta misma mañana el Director de la Oficina de Prensa de la Santa Sede, Matteo Bruni, en un comunicado a los periodistas.

Bruni agregó: “La operación, concertada en los últimos días por el equipo médico que asiste al Santo Padre, se hizo necesaria debido a una hernia incisional que le está provocando síndromes suboclusivos recurrentes, dolorosos y que empeoran”.

El portavoz concluyó especificando que la estadía del Pontífice en el centro sanitario durará varios días para permitir el curso normal del posoperatorio y la recuperación funcional completa.

El Obispo de Roma había concurrido, este martes 6, a la institución sanitaria para realizar unos controles médicos.

La enfermedad de Parkinson es una patología progresiva del sistema nervioso que afecta el movimiento y es neurodegenerativa, los pacientes con esta afección enfrentan una variedad de complicaciones relacionadas con el habla, que incluyen disartria (dificultad para decir las palabras debido a problemas con los músculos que ayudan a hablar) y trastornos del lenguaje. Más allá de esto, la ciencia sigue trabajando para encontrar detectores tempranos que permitan abordar la enfermedad con anticipación y la posibilidad de trabajar en mejores tratamientos.

En este sentido es que, usando inteligencia artificial (IA) para procesar el lenguaje natural, un grupo de investigación evaluó las características del habla entre pacientes con enfermedad de Parkinson. El análisis de los datos mostró que estos pacientes al hablar utilizan más verbos y menos sustantivos y conectores en la oralidad. El estudio fue dirigido por Masahisa Katsuno y Katsunori Yokoi, ambos profesionales de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nagoya, en colaboración con la Universidad de la Prefectura de Aichi y la Universidad Tecnológica de Toyohashi, en Japón. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Parkinsonism & Related Disorders. Esta enfermedad es considerada como una de las patologías neurodegenerativas más comunes relacionadas con la edad y afecta al 1% de las personas mayores de 60 años y al 0,3% de la población general, según la Escuela de Medicina de la Universidad de Texas, EEUU.

La tecnología de procesamiento del lenguaje natural (NLP) es una rama de la IA que se enfoca en permitir que las computadoras comprendan e interpreten grandes cantidades de datos del lenguaje humano utilizando modelos estadísticos para identificar patrones.

Dado que los pacientes con Parkinson experimentan una variedad de problemas relacionados con el habla, incluida la alteración de su producción y el uso del lenguaje, el grupo utilizó la NLP para analizar las diferencias detectables en los patrones en función de 37 características utilizando textos elaborados a partir de conversaciones libres. El análisis reveló que los pacientes con Parkinson usaban menos sustantivos comunes y propios y menos conectores textuales por cada oración. Por otro lado, hablaron usando un mayor porcentaje de verbos y varianza de partículas de casos (una característica importante dentro del idioma japonés y no aplicable a todos los idiomas) por oración.

Qué dicen y cómo lo hacen

El doctor Katsunori Yokoi, director del estudio e investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nagoya, relató: “cuando les pedimos que hablaran sobre su día por la mañana, un paciente con Parkinson podría decir algo como lo siguiente, por ejemplo: ‘me desperté a las 4:50 am. Pensé que era un poco temprano, pero me levanté. Me tomó alrededor de media hora ir al baño, así que me lavé y me vestí alrededor de las 5:30. Mi esposo preparó el desayuno. Desayuné después de las 6 am. Luego me cepillé los dientes y me preparé para salir’”.

Yokoi continuó: “Mientras que alguien del grupo de control saludable podría decir algo como esto: ‘Bueno, en la mañana, me desperté a las seis en punto, me vestí y, sí, me lavé la cara. Luego, alimenté a mi gato y perro. Mi hija preparó una comida, pero le dije que no podía comer y yo, umm, bebí un poco de agua’”.

El especialista, reuniendo la información de ambos casos, analizó: “si bien estos son ejemplos que creamos de conversaciones que reflejan las características de las personas con Parkinson frente a quienes no padecen la enfermedad, lo que se podría notar es que la duración total es similar. Sin embargo, quienes enfrentan la enfermedad hablan con oraciones más cortas que los individuos del grupo de control, lo que genera más verbos en el análisis de aprendizaje automático. El público en condiciones saludables también usa más conectores, como ‘bueno’ o ‘umm’, para hilvanar oraciones”.

El aspecto más prometedor de esta investigación es que el equipo realizó la investigación en pacientes que aún no mostraban un grado avanzado de deterioro cognitivo vinculado a la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, sus hallazgos ofrecen un medio potencial de detección temprana para distinguir a los pacientes con la dolencia.

“Nuestros resultados sugieren que, incluso en ausencia de deterioro cognitivo, las conversaciones de los pacientes con la patología diferían de las de las personas sanas”, concluyó Masahisa Katsuno, otro de los directores del estudio.

“Cuando intentamos identificar pacientes enfermos o controles sanos en función de estos cambios en la conversación, pudimos identificar a los primeros con una precisión de más del 80 %. Este resultado sugiere la posibilidad de un análisis del lenguaje utilizando el procesamiento natural para diagnosticar la enfermedad de Parkinson”, completó Katsuno.

De la presente investigación también tomaron parte Yurie Iribe, Norihide Kitaoka, Maki Sato y Akihiro Hori.