El aumento del flujo sanguíneo al cerebro después de un accidente cerebrovascular microscópico no significa que parte del cerebro se haya recuperado. Al menos todavía no.
Un estudio en Avances científicos por el neuroingeniero de la Universidad de Rice, Lan Luan y sus colegas utilizaron tecnología avanzada de monitoreo neuronal para descubrir una desconexión significativa entre el tiempo que tarda el flujo sanguíneo y la función cerebral en recuperarse en la región de un microinfarto, un pequeño accidente cerebrovascular en el tejido de menos de 1 milímetro enTalla.
El estudio dirigido por Luan, miembro de la facultad central de la Iniciativa de Neuroingeniería de Rice, muestra "una disociación neurovascular pronunciada que ocurre inmediatamente después de los accidentes cerebrovasculares a pequeña escala, se vuelve más severa unos días después, dura períodos crónicos y varía con el nivelde isquemia ", escribieron los investigadores.
El estudio en modelos de roedores reveló que la restauración del flujo sanguíneo en el cerebro ocurre primero, seguida de la restauración de la actividad eléctrica neuronal. Observaron que la recuperación neuronal podría tomar semanas incluso para accidentes cerebrovasculares pequeños, y posiblemente más para accidentes cerebrovasculares más grandes.
El estudio requirió implantes e instrumentos diseñados para controlar tanto el flujo sanguíneo como la actividad cerebral simultáneamente antes, durante y después del inicio de los accidentes cerebrovasculares.
"Esto comenzó con el dispositivo", dijo Luan, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Escuela de Ingeniería Brown de Rice, que desarrolló un electrodo neural flexible con el coautor Chong Xie mientras ambos estaban en la Universidad de Texas en Austin"Esa fue mi transición de ser entrenado como físico de materiales a neuroingeniería".
"Tan pronto como tuvimos los electrodos, quería usarlos para comprender las funciones cerebrales y las disfunciones en un dominio que era difícil de probar con la tecnología anterior", dijo. "Los electrodos son extremadamente flexibles y adecuados para combinarse".con imágenes ópticas en exactamente las mismas regiones del cerebro ".
Los electrodos se combinaron con líneas ópticas capaces de medir el flujo sanguíneo mediante el registro de patrones de moteado láser. Los datos combinados, reunidos durante hasta ocho semanas, dieron a los investigadores una comparación precisa entre el flujo sanguíneo y la actividad eléctrica.
"Los golpes en los que nos enfocamos son tan pequeños que cuando ocurren, es muy difícil detectarlos a partir de medidas de comportamiento", dijo Luan. "No veríamos fácilmente el deterioro en la locomoción animal, lo que significa que el animal podría alejarse muy bien,desde una perspectiva laica.
"Las implicaciones en los humanos son similares", dijo. "Estos microinfartos pueden ocurrir espontáneamente, especialmente en poblaciones de edad avanzada. Debido a que son tan pequeños, no es como si tuvieras un derrame cerebral. No lo notarás en absoluto. Pero hace mucho tiempo que se hipotetizó que está relacionado con la demencia vascular ".
Luan dijo que se desconoce en gran medida el impacto neurológico de los microinfartos individuales. "Eso es lo que nos motivó a establecer una serie de experimentos para medir realmente directamente los impactos de esas lesiones a pequeña escala", dijo.
Si bien el estudio sería difícil de replicar en humanos, las implicaciones podrían mejorar el diagnóstico de pacientes que sufren microinfartos.
"Hay muchas similitudes en el acoplamiento neurovascular en modelos de roedores y en humanos", dijo. "Lo que observamos en roedores probablemente tiene una firma similar en humanos, y espero que pueda ser útil para los médicos".
Luan dijo que continúa su investigación en Rice, con el apoyo de una beca R01 de cinco años del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
"Estamos interesados en saber no solo cómo un solo microinfarto alteraría la actividad neuronal sino también, de manera acumulativa, si el efecto de múltiples microinfartos que ocurren en diferentes momentos sería más fuerte o más débil que la suma de los individuos", dijo.
Fei He, especialista en investigación en el laboratorio Luan's Rice, es el autor principal del artículo. Los coautores son los estudiantes graduados de Rice Hanlin Zhu y Xue Li y los investigadores posdoctorales Zhengtuo Zhao y Colin Sullender; y el estudiante graduado Michael de la Universidad de Texas en AustinWilliamson, Theresa Jones, profesora de neurociencia conductual, y Andrew Dunn, profesor de medicina diagnóstica e ingeniería biomédica. Xie es profesora asociada de bioingeniería y de ingeniería eléctrica e informática en Rice.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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