Después de años de estudiar los efectos de la luz infrarroja cercana en veteranos con trastorno de estrés postraumático o lesiones cerebrales traumáticas, un equipo dirigido por un bioingeniero de la Universidad de Texas en Arlington ha publicado una investigación innovadora en Nature's Informes científicos que podría resultar en un tratamiento efectivo a largo plazo para los trastornos cerebrales.
El profesor Hanli Liu fue el investigador principal del proyecto. Su equipo de estudiantes graduados y un investigador asociado, Fenghua Tian, trabajó con los coinvestigadores Alexa Smith-Osborne, profesor asociado de trabajo social de la UTA; Francisco González-Lima, psicólogoprofesor en UT Austin; y Fu Lye Martin Woon, ex profesor asistente de psiquiatría en UT Southwestern; para mostrar una posible intervención con luz en los trastornos cerebrales, incluido el trastorno de estrés postraumático.
Su investigación está financiada en parte por un Sistema UT BRAIN o Brain Research a través de la subvención de semillas de Neurotecnologías innovadoras titulada "Terapia de luz transcraneal e imágenes de cognición prefrontal en TEPT"
Con el apoyo del Sistema UT, el equipo colaborativo interdisciplinario de Liu no solo investigó la capacidad de luz de la imagen del cerebro, sino que también reveló la razón terapéutica para mejorar potencialmente las funciones cognitivas de los pacientes con TEPT. El primer documento resultante de la financiación inicial se publica en línea ytitulado, "Interacción entre la regulación positiva de la citocromo-c-oxidasa y la oxigenación de la hemoglobina inducida por láser de infrarrojo cercano".
Como en el primer estudio, el equipo usó un antebrazo humano como modelo biológico en lugar del cerebro humano para evitar factores de confusión debido a estructuras anatómicas como el cuero cabelludo y el cráneo. El documento describe su descubrimiento de que la luz brillante del infrarrojo cercanoEl antebrazo del sujeto aumenta la producción de citocromo-c-oxidasa, una proteína dentro de las neuronas que estimula el flujo sanguíneo. Este descubrimiento muestra un gran potencial de que la luz infrarroja o NIR también funcione dentro del cerebro.
"Esta es la primera vez que se cuantifican los efectos de la estimulación de la luz en el tejido humano vivo", dijo Liu. "El próximo desafío es aplicar lo que se aprendió en un sistema más simple al cerebro, donde la luz debe pasar a través delcuero cabelludo y cráneo, así como el cerebro. En los últimos años, hemos utilizado los conocimientos adquiridos en el campo NIR para detectar, controlar y comprender ciertos trastornos cerebrales, como el TEPT. Pero nunca hemos utilizado la luz NIR para el tratamiento"
Ahora el equipo se está moviendo para informar y publicar sus hallazgos de la estimulación NIR transcraneal en el cerebro humano cuantificando la producción de citocromo-c-oxidasa y el aumento del flujo sanguíneo. Apoyaría un tratamiento novedoso no invasivo con capacidad de imagen,especialmente para la memoria, que realmente podría ayudar a los veteranos que sufren de TEPT.
La iniciativa UT BRAIN fue aprobada por la Junta de Regentes del Sistema UT en 2014 y respalda un Instituto de Investigación de Neurociencia y Neurotecnología del Sistema UT virtual que promueve proyectos de investigación transdisciplinarios y multiinstitucionales centrados en la neurociencia y la neurotecnología. Ha proporcionado un totalde $ 5 millones con $ 100,000 por subvención en un período de 2 años del 1 de septiembre de 2015 al 31 de agosto de 2017.
Ocho días antes de ese documento, Liu y su equipo publicaron otro artículo en Scientific Reports, titulado "Respuestas prefrontales a las tareas de Stroop en sujetos con trastorno de estrés postraumático evaluados por espectroscopía funcional de infrarrojo cercano". Ese documento describió el trabajo de Liu paraComprenda cómo los cerebros de las personas que padecen TEPT son diferentes de un grupo saludable de personas que no padecen TEPT que utilizan una prueba de Stroop.
Las pruebas de Stroop son pruebas de atención que se usan comúnmente en psicología.
Liu midió el flujo sanguíneo en el lado izquierdo de la corteza prefrontal lateral dorsal de los cerebros de los sujetos y descubrió que aquellos que sufren de TEPT no tienen la capacidad de prestar atención y tampoco tienen un flujo sanguíneo insuficiente en esa área del cerebro. MichaelCho, presidente del Departamento de Bioingeniería de UTA, dice que el enfoque continuo de Liu en usar la luz NIR para detectar, monitorear y potencialmente tratar las lesiones cerebrales subraya el enfoque de UTA en la salud y la condición humana contenida en el Plan Estratégico 2020: Soluciones audaces | Impacto global.
"La Dra. Liu y sus colaboradores han hecho avances increíbles para identificar cómo el cerebro se ve afectado por un trauma, y cómo tratar los trastornos como el TEPT de forma no invasiva con luz", dijo Cho. "Esta es una investigación realmente innovadora e innovadora,y los resultados son un testimonio de Hanli y el aporte de sus colaboradores "
Liu, miembro del Instituto Americano de Ingeniería Médica y Biológica y miembro de la Academia de Distinguidos Académicos de la UTA, se unió a la Facultad de Ingeniería de la UTA en 1996 y obtuvo más de $ 11 millones como investigador principal o co-PI en fondos de investigacióndurante su carrera. Su trabajo se centra en la instrumentación médica y la obtención de imágenes, la espectroscopia mínimamente invasiva y no invasiva y la obtención de imágenes de tejido, la imagen óptica difusa para el pronóstico del cáncer y las actividades cerebrales.
Ha estudiado mucho el TEPT con Smith-Osborne y Tian, y han aplicado un dispositivo portátil de mapeo cerebral que les permite "ver" dónde falla la memoria de los estudiantes veteranos con TEPT. Esa investigación llevó al equipo a conectarse con González-Limamy descubrió que la luz brillante de bajo nivel en el cerebro al colocar la fuente de luz en la frente puede estimular y energizar a las neuronas para que funcionen de manera más efectiva. Cuando las células son estimuladas con luz, permanecen estimuladas durante un largo período de tiempo incluso después de la luzse elimina. El enfoque difiere de otras terapias que usan imanes o descargas eléctricas y tiene el potencial de producir tratamientos efectivos y de mayor duración.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Arlington . Original escrito por Jeremy Agor. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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