Los avances en el modelado cerebral abren el camino a gemelos digitales para la medicina cerebral

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En la edición actual de The Lancet Neurology, los investigadores del Proyecto Cerebro Humano (HBP) presentan los nuevos usos clínicos de los métodos avanzados de modelado cerebral. Las técnicas de modelado cerebral computacional que integran los datos medidos de un paciente han sido desarrolladas por investigadores de AMU Marseille como parte del HBP. Los modelos se pueden utilizar como herramientas predictivas para probar virtualmente hipótesis y estrategias clínicas.

Para crear modelos cerebrales personalizados, los investigadores utilizan una tecnología de simulación llamada The Virtual Brain (TVB), que el científico de HBP Viktor Jirsa ha desarrollado junto con colaboradores.

Para cada paciente, los modelos computacionales se crean a partir de datos de la anatomía medida individualmente, la conectividad estructural y la dinámica cerebral.

El enfoque se ha aplicado por primera vez en la epilepsia, y actualmente se está llevando a cabo un importante ensayo clínico. La tecnología TVB permite a los médicos simular la propagación de la actividad anormal durante las convulsiones epilépticas en el cerebro de un paciente, ayudándoles a identificar mejor las áreas objetivo. En enero, el equipo había presentado la metodología detallada del trabajo sobre epilepsia en la portada de Science Translational Medicine.

En el nuevo artículo, los investigadores amplían el concepto y sus posibles aplicaciones en neurociencia. Su artículo en The Lancet Neurology describe cómo los modelos informáticos personalizados del cerebro de un paciente tienen una amplia aplicabilidad más allá de la epilepsia. Los autores argumentan que el verdadero potencial de los modelos cerebrales virtuales personalizados en neurociencia, medicina y neurotecnología aún no se ha explorado más a fondo.

Los autores prevén que los avances futuros en el modelado cerebral abrirán un camino hacia enfoques de «gemelos digitales» en la medicina cerebral. Un «gemelo digital» es un tipo de modelo cerebral computacional personalizado que se puede actualizar constantemente con datos medidos del mundo real obtenidos de su contraparte de la vida real, es decir, el paciente. Si bien no pretende ser una réplica exacta, se espera que la creciente sofisticación de estos modelos mejore aún más su poder predictivo, poniendo al alcance nuevas aplicaciones clínicas y de investigación.

Los autores esperan mejoras en dos líneas principales: alta resolución de los datos y especificidad del paciente. La integración de estos factores es posible dentro del HBP, mediante el uso de software de modelado, potencia de cálculo, atlas cerebrales y conjuntos de datos proporcionados en la infraestructura de investigación digital EBRAINS.

MEDICA-tradefair.com; Fuente: Proyecto Cerebro Humano