Representación de la estimulación cerebral. Omicrono
La IA española que analiza el sueño para diagnosticar Alzheimer 20 años antes de la aparición de síntomas
Investigadoras españolas plantean un método más barato y menos invasivo para detectar a tiempo esta enfermedad y mejorar la vida de los pacientes.
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Dormir poco acelera la aparición del Alzheimer. Este aviso temprano aún no se utiliza como diagnóstico de esta enfermedad, pero con ayuda de la IA podría adelantar su detección casi dos décadas antes de que aparezcan los síntomas más conocidos como son la pérdida de memoria o el trastorno de atención.
Dos investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid y el Hospital Universitario Severo Ochoa de Leganés plantean con este nuevo estudio un futuro en el que la detección precoz y el seguimiento del Alzheimer podría conseguirse desde casa con pruebas menos costosas e invasivas.
“Pensamos que este programa tiene un gran potencial de cara al futuro, porque no es tan costoso, más o menos el mismo precio que el análisis de sangre, y mucho menos invasivo", explica a El Español-Omicrono, la Dra. Anna Michela Gaeta, facultativa especialista en Neumología del Hospital Universitario Severo Ochoa.
Según datos de la Sociedad Española de Neurología, el Alzheimer afecta ya a 800.000 personas en España y a 57 millones en el mundo. En nuestro país, más del 50% de los casos de Alzheimer que aún son leves están sin diagnosticar y el retraso medio entre los primeros síntomas y el diagnóstico supera los 2 años.
El Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa progresiva cuyos síntomas clínicos se manifiestan habitualmente entre 10 y 20 años después del inicio de los procesos patológicos en el cerebro. En la actualidad, los fármacos disponibles solo resultan efectivos si se administran en las fases tempranas de la enfermedad.
La falta de sueño REM
Según se van cumpliendo años, el sueño se vuelve más ligero. Esta ausencia de la fase REM -el estado onírico donde movemos los ojos, soñamos y que representa una cuarta parte del proceso- provoca un descanso más superficial conforme envejecemos. Es decir, aumenta el número de siestas y disminuye la capacidad de dormir muchas horas seguidas durante la noche.
Sus consecuencias no son simplemente un mayor cansancio. En la fase del sueño profunda, es cuando se limpian todos los residuos metabólicos del cerebro durante el día, porque el cerebro tiene una alta actividad metabólica y se va acumulando. Si no se produce esa limpieza, estos residuos se depositan en la célula y causan muerte celular, acelerando enfermedades neurológicas como la demencia.
Una hija posa su mano sobre la mano de su madre anciana. Omicrono
Desde la Universidad Carlos III de Madrid explican esta relación bidireccional, donde el alzhéimer altera la arquitectura del sueño y, a su vez, los trastornos del sueño favorecen los mecanismos que aceleran la progresión de la enfermedad. De ahí que el estudio del sueño pueda convertirse en una fuente clave de información sobre esta enfermedad.
El estudio publicado recientemente en la revista científica GeroScience recoge los resultados en los que han participado 42 pacientes con Alzheimer de leve a moderado y con 58 controles cognitivamente sanos. El equipo de investigadoras celebra que esta tecnología basada en IA ha logrado diferenciar con precisión a las personas sanas de los pacientes con Alzheimer.
![Lucas Scherdel, CEO y cofundador de Connectome, con el casco.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/k\/imgp\/cms\/elespanol\/10995261.jpg?p=w:320\/h:240&h=sDI02zd9"])
Mediante una serie de electrodos colocados sobre el cráneo de cada participante se registraron las señales cerebrales, la actividad eléctrica de las neuronas durante toda la noche. Después la inteligencia artificial facilita el análisis de esta actividad eléctrica e identifica cambios que determinan la acumulación de proteínas en el cerebro por esa falta de sueño profundo.
"Cuando trabajamos con pocos pacientes utilizamos métodos más clásicos de aprendizaje automático, mientras que con más pacientes en estudios más clínicos sobre bases de datos abiertos utilizamos métodos más modernos de generación de pacientes sintéticos y aprendizaje profundo", indica la investigadora Arrate Muñoz-Barrutia, catedrática del departamento de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M.
Menos invasiva
Los pacientes acuden a este tipo de centros cuando duermen con dificultad, sufren insomnio o cansancio por apnea y alteración del sueño, los cuales no se estudian actualmente con la intención de diagnosticar demencia o Alzheimer, como recuerdan las investigadoras.
A medida que la enfermedad avanza, todos los pacientes tienen la misma evolución, modificando su memoria y después afectando a la parte motora. Pruebas como la punción del líquido cefalorraquídeo permiten a los médicos definir la evolución de la enfermedad según datos biológicos y no solo por la percepción del paciente.
Imagen de electroencefalograma
Estas pruebas son más molestas, por lo que las responsables del nuevo estudio plantean en el futuro una alternativa menos invasiva. "Hemos podido dividir los pacientes en tres grupos que tenían distinta característica de su electroencefalograma, que hemos visto que coinciden con los niveles de biomarcadores conforme la gravedad progresiva”, aclara la Dra. Anna Michela Gaeta.
El método planteado, que debe seguir analizándose en más muestras de población, no pretende descartar las pruebas actuales, pero sí complementarlas. Con esta prueba se podría diferenciar entre tres grupos diferentes de enfermos según la fase en la que se encuentran y permitir a los médicos seguir el seguimiento del paciente desde su casa, evitándoles pasar repetidas veces por pruebas como la punción.
Aun así, durante la entrevista reiteran que este estudio todavía requiere de un proceso largo de estudio: "necesitaríamos hacer estudios de este tipo en muchos más pacientes, poder hacer estudiar evolución en el tiempo y en varios hospitales", explica la Arrate Muñoz-Barrutia.
Desde casa
El proyecto tiene como foco dos objetivos a largo plazo. El primero sería la validación de la prueba basada en IA como diagnóstico precoz del Alzheimer. Mientras que el segundo, valora la posibilidad de trasladar estas pruebas a un entorno más doméstico.
“Nuestro estudio se ha hecho en un laboratorio del sueño, si podemos validar el mismo resultado en un corte más grande y con encefalograma doméstico sería una revolución, podríamos hacer un screening (cribado) sobre una población más amplia sin tener un gran gasto sanitario”, comenta a este periódico una de las investigadoras.
Un voluntario con un casco de electrodos para registrar sus ondas cerebrales Omicrono
Estos dispositivos ya existen, cuentan con menos electrodos y son más fáciles de colocar por el propio paciente en su casa, pero los resultados no son tan precisos como un estudio realizado y supervisado por técnicos en el laboratorio del sueño, donde si se detectan ruidos en las señales, se corrigen.
