Neuroimagen óptica y cognición (ONAC)

Hay varios tipos diferentes de demencia, incluida la enfermedad de Alzheimer (AD) y la demencia con cuerpos de Lewy (DLB). Debido a la sintomatología superpuesta entre los tipos de demencia y la falta de biomarcadores objetivos actualmente disponibles para la demencia, las tasas de diagnóstico erróneo son altas. Además, la transición de lo que comúnmente se considera una etapa intermedia, denominada deterioro cognitivo leve (DCL), a la demencia, no está bien definida. La disfunción neurovascular y metabólica se ha relacionado fuertemente con la neurodegeneración y la demencia, sin embargo, no se ha desarrollado completamente una comprensión mecánica de este vínculo.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es una técnica de neuroimagen no invasiva, no ionizante y portátil que utiliza la luz para cuantificar los cambios en la concentración de hemoglobina oxigenada y desoxigenada en el cerebro. Como tal, es una alternativa muy atractiva a la resonancia magnética funcional, ya que permite el acceso a una mayor variedad de personas, se puede utilizar al lado de la cama o en los propios hogares de los pacientes y es significativamente menos intrusiva.

Para identificar cómo se altera la hemodinámica y el metabolismo del cerebro en la demencia, este estudio utilizará NIRS en 25 pacientes con EA, 25 pacientes con DLB, 50 pacientes con MCI y 100 controles sanos de la misma edad. Este estudio será realizado por la Escuela de Tecnología y la Escuela de Medicina Clínica de la Universidad de Cambridge.

En primer lugar, los investigadores realizarán varias pruebas cognitivas en estos grupos de pacientes mientras miden la actividad cerebral utilizando un dispositivo NIRS de alta densidad y longitud de onda dual de última generación para mapear cómo se altera la hemodinámica del cerebro en la demencia. En segundo lugar, los investigadores realizarán más pruebas cognitivas utilizando NIRS de banda ancha para medir cómo se altera el neurometabolismo en los grupos de pacientes. Los investigadores también relacionarán los datos ópticos con varias facetas de la cognición que medirán estas pruebas cognitivas, incluidas la memoria, la atención y la función motora. También se administrarán varios cuestionarios para evaluar síntomas no cognitivos como depresión y trastornos del sueño. Si los participantes en los grupos de pacientes no se han realizado una resonancia magnética nuclear (RMN), o se la realizaron hace más de dos años, también se realizarán una resonancia magnética para permitir la localización de la actividad cerebral, medida por NIRS, teniendo en cuenta las diferencias individuales en Estructura cerebral y patrones de atrofia.

Los investigadores compararán todos los grupos de pacientes (EA, DLB, MCI) con controles sanos para determinar cómo se alteran la hemodinámica y el metabolismo del cerebro en la demencia, y cómo se relaciona esto con las puntuaciones conductuales (obtenidas durante las pruebas cognitivas) y las puntuaciones clínicas ( utilizando datos recopilados de cuestionarios o de la propia historia clínica del paciente). Mediante la combinación de las dos técnicas NIRS, los investigadores también determinarán la naturaleza de la relación entre la oxigenación de la sangre en la vasculatura circundante y la actividad metabólica intraneuronal, y cómo esta relación puede verse alterada en la demencia y entre los diferentes tipos de demencia. Además, los investigadores deberán aplicar métodos computacionales, como el aprendizaje automático, para identificar firmas hemodinámicas y/o metabólicas para su uso como biomarcadores en la clínica.