Un estudio multidisciplinar en el que han participado científicos del Basque Center on Congnition Brain and Language (BCBL) de San Sebastián ha desarrollado el primer atlas del tálamo de carácter probabilístico, capaz de examinar de un modo válido y fiable con datos de neuroimagen sus distintos núcleos y funciones específicas.

Con esta investigación, publicada en la revista de divulgación científica 'Neuroimage', los investigadores del centro vasco aseguran que se abre la puerta al análisis de la estructura y funciones de los núcleos talámicos humanos y su implicación en trastornos como la dislexia y enfermedades como el Alzheimer. De hecho, esta herramienta permite discriminar entre personas que padecen esta condición con una exactitud del 88 por ciento.

El nuevo atlas talámico, según los investigadores, presenta una "alta validez y fiabilidad", funciona "adecuadamente" con múltiples tipos de datos de neuroimagen, y clasifica de manera óptima entre personas con o sin enfermedad de Alzheimer. "Se trata de la primera herramienta de estas características, capaz de adaptarse de un modo mas óptimo al tamaño y las características del tálamo de cualquier individuo", explican desde el BCBL.

El tálamo es una de las estructuras más importantes del cerebro humano. Sus núcleos están implicados en multitud de funciones muy específicas y distribuye en el cerebro la información proveniente del aparato motor y de todos los sentidos del ser humano, a excepción del olfato. Su importancia es tal que, si se lesiona, el individuo puede entrar en coma.

Hasta ahora, cuando la investigación en neuroimagen examinaba la función y estructura del tálamo, solo podían observarlo en su totalidad, sin discriminar adecuadamente entre sus núcleos, que son altamente específicos en su función y conexiones con la corteza cerebral.

EL TÁLAMO Y EL ALZHEIMER

En este contexto, cuando los investigadores buscaban examinar la posible participación del tálamo en alguna enfermedad o en la conducta de participantes sanos, los científicos vascos detallan que no podían observar la actividad del tálamo en función de sus distintos núcleos específicos, lo que impedía entender la influencia de estos núcleos en trastornos específicos.

Ahora, por sus características, este nuevo atlas es capaz de identificar los distintos núcleos talámicos, y "en el futuro podrá ser utilizado en muestras clínicas en distintas enfermedades en las que el tálamo está fuertemente implicado".

"Este proyecto tiene un gran impacto en la comunidad científica en neuroimagen porque permitirá profundizar no solo en la investigación básica sobre las funciones y estructuras de los núcleos talámicos humanos, sino también avanzar en el estudio clínico de trastornos como la dislexia y de enfermedades como la esquizofrenia, la epilepsia, Huntington y Alzheimer, entre otras", explican los investigadores Kepa Paz-Alonso, del BCBL, y Juan Eugenio Iglesias, de la University College London.

En una primera fase, los investigadores tomaron seis cerebros humanos y los sometieron a pruebas de resonancia magnética de alta resolución. A continuación, laminaron los 12 tálamos (2 por cerebro) para examinar su histología, observar los tipos de neuronas que había en cada zona y delimitar los 26 núcleos talámicos en los que se divide el atlas. Finalmente, se validó dicho atlas a través de distintas pruebas computacionales.

Una vez creado, el atlas comenzaron las pruebas de validación. Entre otras pruebas de validación, los investigadores examinaron una muestra compuesta por 213 personas con Alzheimer y otras 161 sanas. El atlas probabilístico permitió discriminar entre personas que padecían y que no padecían la enfermedad con una exactitud del 88 por ciento.

PROYECTO INTERNACIONAL

Este proyecto multidisciplinar liderado por el BCBL, la University College London y la Universidad de Castilla-La Mancha, se ha desarrollado durante cuatro años y ha contado con la participación de investigadores como el profesor Ricardo Insausti, de la Universidad de Castilla-La Mancha, y Bruce Fischl, del Martinos Center for Biomedical Imaging del Massachusetts General Hospital y Harvard Medical School.

"El nuevo atlas funciona y funciona bien. Se corresponde adecuadamente con clasificaciones previas de núcleos tálamicos, es preciso en el tiempo, se adapta a múltiples imágenes de resonancia y, además, es capaz de clasificar de un modo adecuado entre pacientes con y sin Alzheimer", asegura Iglesias.

Sobre su implicación en la dislexia, Kepa Paz-Alonso sostiene que gracias a esta herramienta se va a poder examinar de una manera "más precisa y fiable" qué núcleos talámicos están implicados en la dislexia, y cómo se conectan funcional y estructuralmente con distintas áreas del circuito de la lectura, así como con áreas visuales, auditivas y atencionales implicadas en este trastorno.

"Una buena parte de los estudios sobre dislexia tienden a mostrar implicación talámica; ahora vamos a poder ver más específicamente qué núcleos tienen que ver con la dislexia. Ya no será el tálamo en su conjunto sino núcleos específicos, visuales, auditivos, y esto mismo es aplicable a cualquier función en la que el tálamo y sus conexiones están implicadas", concluye.