Los tratamientos para trastornos de la conciencia son limitados y escasos, afectando especialmente a personas que despiertan de un coma tras un traumatismo cerebral, una hemorragia, anoxemia (falta de oxígeno en la sangre) u otra lesión. Estos trastornos incluyen estados en los que la conciencia se reduce al mínimo o es casi nula, y en estos casos, las familias y médicos enfrentan decisiones difíciles, incluso la posibilidad de interrumpir el soporte artificial de vida.

Sin embargo, un nuevo avance podría cambiar esta realidad. Un equipo internacional de científicos, liderado por el CONICET junto a especialistas de las universidades de la Sorbona (Francia), Oxford (Reino Unido) y otros centros de investigación de Europa, desarrolló un modelo computacional que simula la actividad cerebral en pacientes con trastornos de la conciencia. Este modelo permite probar virtualmente posibles tratamientos farmacológicos que mejoren los niveles de conciencia, abriendo un camino hacia terapias más accesibles y precisas. Los hallazgos del estudio fueron publicados en la revista científica Communications Biology.

“Hemos logrado reproducir en un modelo informático lo que ocurre a nivel cerebral en pacientes con estos trastornos y, además, identificamos intervenciones farmacológicas que podrían mejorar su estado de conciencia”, explica Yonatan Sanz Perl, uno de los directores del estudio e investigador del CONICET. La ventaja de este modelo, según el investigador, es que permite realizar pruebas virtuales de tratamientos sin necesidad de aplicarlos directamente en los pacientes, lo que resulta más seguro y eficiente. “Simular estos tratamientos facilita determinar su factibilidad, antes de avanzar a ensayos clínicos donde se evalúa su seguridad y eficacia”, añade.

Para el estudio, los investigadores trabajaron con tres grupos: 11 pacientes con mínima conciencia (MCS), 10 pacientes en estado de vigilia sin respuesta (UWS), y 13 personas sanas como grupo de control. Los pacientes con MCS pueden mostrar indicios de estar conscientes, como seguir visualmente algo o reaccionar a estímulos dolorosos. En cambio, los pacientes en UWS suelen tener los ojos abiertos pero sin señales de conciencia o movimientos voluntarios. La actividad cerebral de todos los participantes fue medida con resonancia magnética funcional (fMRI) y, con esta información, se crearon modelos computacionales que simulan la conectividad cerebral en estados de salud y en distintos tipos de trastornos de la conciencia.

Iván Mindlin, otro de los autores del estudio e investigador en la Universidad de la Sorbona y el Instituto del Cerebro y de la Médula Espinal de París, describe la importancia del modelo: “Logramos simular la actividad de casi 100 regiones cerebrales interconectadas, imitando su comportamiento anatómico y sus alteraciones en condiciones de salud o bajo trastornos de la conciencia. En estos pacientes se producen cambios significativos en la conectividad global del cerebro, y este modelo nos permite estudiar esas variaciones”.

El modelo computacional también permitió simular la aplicación de distintos tratamientos farmacológicos sobre neuroreceptores específicos, como los serotonérgicos y opiáceos, los cuales afectan la actividad cerebral. Enzo Tagliazucchi, investigador del CONICET en el Departamento de Física de la UBA y coautor del estudio, destaca que los tratamientos simulados lograron mejorar los estados de conciencia de los pacientes de manera virtual, lo cual representa un avance fundamental en el campo: “Utilizamos herramientas de machine learning para visualizar cómo estos fármacos perturban los circuitos cerebrales de manera positiva, proyectando las mejoras como trayectorias en un plano digital”.

No obstante, Jacobo Sitt, otro de los directores del estudio e investigador en el Instituto del Cerebro y la Médula Espinal, advierte que, aunque los resultados son prometedores, la aplicación clínica de estos hallazgos aún debe ser evaluada a detalle en ensayos clínicos: “Nuestros estudios son virtuales y permiten modificar la conectividad cerebral simulada, pero no garantizan un efecto clínico directo hasta que las pruebas se realicen con pacientes reales y en entornos controlados”.

Los científicos subrayan que la metodología de este trabajo podría extenderse a estudiar otras enfermedades. Según Tagliazucchi, también investigador en el Instituto Latinoamericano de Salud Cerebral (BrainLat), esta técnica ya se ha aplicado en casos de Alzheimer y psicosis, y existe interés en explorar su uso en epilepsia. “Mientras tengamos modelos validados y formas interpretables de realizar tratamientos virtuales, podremos investigar muchas hipótesis con estos modelos computacionales”, concluye.

Este avance, logrado gracias a la colaboración de científicos de instituciones en Bélgica, Dinamarca, España y Chile, representa una herramienta prometedora para comprender y desarrollar tratamientos innovadores para diversos trastornos neurológicos, en particular para aquellos pacientes que enfrentan desafíos extremos en su estado de conciencia.