Neuroimagen computacional y conectómica para el estudio cerebral no invasivo en adicción a sustancias en humanos y modelos animales


Eduardo Garza-Villareal es un investigador de neurociencia que trabaja con trastornos neuropsiquiátricos utilizando métodos de neuroimagen y conectividad. Es profesor asistente en el Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional

Autónoma de México. Obtuvo su maestría en ciencias (neurobiología) en la Univeridad Autónoma de Nuevo León y su doctorado en Neurociencia por la Universidad de Aarhus, ubicada en Dinamarca. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, Nivel I.

Sus líneas de investigación específicas son: circuitos cerebrales en dependencia a sustancias y trastornos neuropsiquiátricos, identificación de biomarcadores de neuroimagen en humanos y modelos animales y mecanismos de acción y po- sibles usos de métodos de estimulación cerebral.


Problemática: La investigación centra su foco de atención en la morfología del cerebro humano cuando es ex- puesto a sustancias como la cocaína, y su análisis por medio de un método volumétrico con secuencias de imágenes.

Objetivo de la investigación: 1) Estudiar la morfología del cerebro humano cuando es expuesto al consumo de cocaína en un amplio rango de edades. 2) Utilizar un análisis volumétrico para estudiar la morfología del cerebro. 3) Utilizar secuencia de imágenes de curtosis de difusión rápida para estudiar la morfología y la microestructura del estriado y el tálamo en el crack.

Hallazgos: Se encontraron diferentes efectos relacionados con la edad y los años de consumo en volumen, desplazamiento y cambios de la curtosis media, lo que sugiere que cada medida proporciona información diferente, pero complementaria, sobre los cambios morfológicos del cerebro y que no todos los cambios están relacionados con la toxicidad o la adicción a la dro- ga. Los hallazgos sugieren que el uso de métodos y secuencias más finos proporciona información complementaria sobre los cambios morfológicos y

microestructurales relacionados con el consumo de cocaína, y que las altera- ciones cerebrales por el consumo tienen diferencias significativas cuando se toma en cuenta la edad y el tiempo de consumo.

Existen varias limitaciones en el estudio. El tamaño de la muestra parece tener un efecto bajo en todos los contrastes morfológicos. Esto nos lleva a pensar que las muestras de mayor tamaño son necesarias para encontrar diferencias significativas. Sin embargo, se pudo tener resultados significativos con tamaños de muestra más o menos limitados. El análisis de difusión de imagen de la curtosis tuvo el tamaño de muestra más bajo, y aún mostró un tamaño de efecto similar al de los otros análisis.

Por último, la edad y los años de consumo se correlacionaron positivamente y esta linealidad debe considerarse al interpretar los resultados. Una cosa a tener en cuenta es que la variable “años de consumo” puede ser algo subjetiva, ya que es investigada por el médico, pero es reportada por el paciente y algunas veces por miembros de la familia. Los estudios en modelos murinos pueden ayudar a modelar la naturaleza de los efectos del abuso de sustancias múltiples, la edad y los años de consumo.

Lo más importante es que encontramos que los cambios morfológicos del estriado pueden estar más relacionados con la edad, mientras que los cambios talámicos pueden estar más relacionados con el consumo de años. También encontramos un desarrollo anormal de la curtosis media con la edad y los años de consumo, destacando el potencial de curtosis media y la difusión de imagen de la curtosis en general, como un método para la investigación in vivo de los efectos de la adicción en la microestructura cerebral. El análisis volumétrico por sí solo proporciona información incompleta sobre la morfología y sugerimos que se debe usar el análisis de la forma y/o la difusión de imagen de la curtosis, además de caracterizar mejor la patología cerebral en el abuso de sustancias.

Originalidad: En este estudio exploratorio se utiliza un análisis novedoso de tipo volumétrico de la forma basado en la MRI, así como una secuencia novedosa de imágenes de curtosis de difusión rápida para estudiar la morfología y la microestructura del estriado y el tálamo en el crack comparándolo con los controles sanos compatibles.

Implicaciones de política pública:

La investigación, a pesar de ser de carácter exploratorio, da luz hacia nue- vos métodos y técnicas de estudio médico relacionado con el consumo de sustancias. El conocimiento generado puede ser útil para en un futuro diseñar una estrategia integral de salud pública.


Enlace directo aquí