VOLVER

Share

Aplican un modelo geométrico para medir el estado de consciencia

Un equipo de investigadores ha desarrollado un indicador geométrico que utiliza la señal del electroencefalograma para distinguir si una persona se encuentra despierta, dormida o sedada. El objetivo es construir una herramienta que permita conocer cuál es el estado de pacientes vegetativos con nula respuesta a los estímulos sensoriales.


Jaén |
11 de septiembre de 2019

Un grupo científico internacional liderado desde la Universidad de Jaén ha diseñado un método que permite conocer si una persona está o no despierta cuando esta es incapaz de comunicarse. Mediante una aplicación informática, traducen las señales eléctricas del cerebro y les dan una forma geométrica que hace posible discriminar entre los distintos niveles de consciencia e inconsciencia. Este recurso busca ser útil para el abordaje clínico de pacientes con daño cerebral o en estado de coma.

Modelo geométrico de la actividad cerebral.

A través del análisis del electroencefalograma, los investigadores proponen un indicador de la dimensión fractal, es decir, traducen la información en una forma geométrica. “El software que hemos diseñado crea un objeto tridimensional y medimos cómo ocupa el espacio. Por ejemplo, un folio de papel es plano de partida, pero si con él haces una pelota estás llenando el espacio mucho más. Eso mide la dimensión fractal”, explica a la Fundación Descubre el autor principal del trabajo, Juan Ruiz de Miras, investigador de la Universidad de Jaén.

Para construir este modelo, se han analizado 69 registros de la actividad de la corteza cerebral de 18 sujetos sanos. Todos ellos han sido tomados en procesos que van desde el estado de vigilia, hasta la fase de sueño lento (NREM, por sus siglas del inglés) y la sedación inducida. El indicador basado en la dimensión fractal les otorga un valor numérico en una escala del 1 al 5. Los sujetos suelen presentar valores bajos cuando están dormidos y altos cuando están despiertos. Esto ha permitido delimitar dónde se situaría en estos casos la línea que sirve de umbral de consciencia.

El indicador de la dimensión fractal permite conocer sin necesidad de interacción si un paciente está despierto o no (Autor: Tim Samoff).

Esto ofrece una información trasladable al ámbito sanitario, si bien la técnica aún debe ser validada en pacientes incapaces de responder a estímulos sensoriales, motores o cognitivos. Los resultados del trabajo están disponibles en un artículo publicado por la revista Computer Methods and Programs in Biomedicine con el título ‘Fractal dimension analysis of states of consciousness and unconsciousness using transcranial magnetic stimulation’.

Reto neurocientífico

Ser capaz de delimitar el estado de consciencia e inconsciencia es uno de los actuales retos neurocientíficos. El método de referencia es la Escala de Recuperación del Coma (CSR, por sus siglas del inglés), un cuestionario de tipo psicológico que evalúa una serie de indicadores según la interacción del paciente. Como alternativa, desde el ámbito de la investigación están surgiendo respuestas que recurren al electroencefalograma como fórmula no invasiva de conocer el estado de la mente.

La propuesta de este equipo multidisciplinar, compuesto por científicos de España, Italia, Brasil y Bélgica, pasa por combinar el registro de las señales del cerebro y la dimensión fractal. Una fórmula que ha sido aplicada con éxito en el abordaje de patologías como la epilepsia, el Alzheimer o los trastornos del sueño. “La novedad de nuestro trabajo es que procesamos esa información con un algoritmo matemático, de manera que podemos aplicar nuestra técnica sin necesidad de interactuar con la persona”, señala Ruiz de Miras.

Juan Ruiz de Miras es responsable del desarrollo informático para el modelado geométrico de la actividad cerebral.

Más allá de la aplicación práctica, estos investigadores subrayan que su indicador basado en la dimensión fractal, desarrollado con recursos públicos de la Unión Europea, España y Brasil, puede ser un recurso útil para entender mejor la relación entre el estado de consciencia y la complejidad del cerebro.

Referencias

Ruiz de Miras J, Soler F, Iglesias-Parro S, Ibáñez-Molina AJ, Casali AG, Laureys S, Massimini M, Esteban FJ, Navas J, Langa JA. ‘Fractal dimension analysis of states of consciousness and unconsciousness using transcranial magnetic stimulation’, Computer Methods and Programs in Biomedicine.

DOI: doi.org/10.1016/j.cmpb.2019.04.017

Más información:

FUNDACIÓN DESCUBRE

Departamento de Comunicación

Teléfono: 954239422

e-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



Share

Últimas publicaciones

Asocian el aumento del cáncer de colon en jóvenes con una infección bacteriana en la infancia
Internacional | 25 de abril de 2025

La incidencia de este tipo de tumor en adultos jóvenes ha crecido el doble en los últimos 20 años. La razón puede ser la exposición en la niñez a la toxina bacteriana colibactina, producia por cepas de Escherichia coli y capaz de alterar el ADN de las células del colon, según un estudio publicado en Nature. Si alguien adquiere una de estas mutaciones impulsoras a los 10 años, podría adelantarse décadas en el desarrollo de este tumor.

Sigue leyendo
Un consorcio liderado por la UCO promueve el primer sello de carbono europeo para la pasta y la cerveza
Córdoba | 24 de abril de 2025

La Unión Europea armoniza la agricultura sostenible en productos como el pan, la pasta o la cerveza con el primer sello europeo de cereales bajos en emisiones. El objetivo de este proyecto es crear un marco de referencia –el cereal certificado en bajas emisiones (CCBE)– para que estas prácticas se reconozcan en todas las fases de la cadena de valor, incluida la agricultura.

Sigue leyendo
Un estudio pionero revela la diversidad genética de las comunidades fenicio-púnicas del Mediterráneo occidental
Málaga | 24 de abril de 2025

Tres científicos de la Universidad de Málaga participan en esta investigación internacional, que acaba de publicarse en la revista Nature. Este trabajo ha utilizado ADN antiguo, incluyendo por primera vez, restos humanos de la bahía de Málaga, para caracterizar la ascendencia de las comunidades púnicas y buscar vínculos genéticos entre estos y los fenicios levantinos, con los que comparten cultura y lengua. 

Sigue leyendo

#CienciaDirecta

Tu fuente de noticias sobre ciencia andaluza

Más información Suscríbete

404 Not Found

404 Not Found


nginx/1.18.0
Ir al contenido