Investigadores de Empa, el instituto de investigación suizo, desarrollaron una nueva herramienta de diagnóstico que puede detectar los primeros signos de cambios neurodegenerativos usando un cinturón sensor

Cinturón de diagnóstico: los estudiantes de maestría de ETH Zurich/Empa Kerstin Kündig y Michael Bürgisser evalúan la medición de datos del cinturón sensor. Imagen: Empá

(COMUNICADO DE PRENSA) DÜBENDORF, 3-Feb-2022 — /EuropaWire/ — Empa, el instituto de investigación suizo de ciencia y tecnología de materiales aplicados, ha anunciado que sus investigadores, en colaboración con socios clínicos (Cantonal Hospital y la Clínica Geriátrica de St. Gallen) están trabajando en el desarrollo de una nueva herramienta de diagnóstico que puede usarse para detectar los primeros signos de cambios neurodegenerativos usando un cinturón sensor. El Alzheimer y otras demencias se encuentran entre las enfermedades más extendidas en la actualidad y son complejas de diagnosticar y, a menudo, solo se pueden establecer con certeza en una etapa tardía del curso de la enfermedad.

El olvido y la confusión pueden ser signos de una dolencia actualmente incurable: la enfermedad de Alzheimer. Es la forma más común de demencia que actualmente afecta a alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo. Afecta principalmente a personas mayores. El hecho de que este número aumente considerablemente en el futuro también está relacionado con el aumento general de la esperanza de vida.

Si se sospecha demencia, se requieren exámenes neuropsicológicos, pruebas de laboratorio y procedimientos exigentes en el hospital. Sin embargo, los primeros cambios neurodegenerativos en el cerebro ocurren décadas antes de que se manifieste una capacidad cognitiva reducida. Actualmente, estos solo pueden detectarse mediante procedimientos costosos o invasivos. Por lo tanto, estos métodos no son adecuados para evaluaciones tempranas extensas a gran escala. Los investigadores de Empa están trabajando con socios del Hospital Cantonal y la Clínica Geriátrica de St. Gallen en un método de diagnóstico no invasivo que detecta los procesos tempranos de demencia.

Sistema de alerta temprana: los investigadores de Empa Simon Annaheim (derecha) y Patrick Eggenberger equipan el cinturón textil con biosensores sensibles. Imagen: Empá

Para el nuevo método, los investigadores Patrick Eggenberger y Simon Annaheim del laboratorio Biomimetic Membranes and Textiles de Empa en St. Gallen se basaron en un cinturón de sensores que ya se ha utilizado con éxito para mediciones de ECG y ahora se ha equipado con sensores para otros parámetros relevantes. como la temperatura corporal y el patrón de marcha. Esto se debe a que mucho antes de que la memoria comience a deteriorarse en la demencia, aparecen cambios sutiles en el cerebro, que se expresan a través de reacciones corporales inconscientes.

Sin embargo, estos cambios solo se pueden registrar con precisión cuando las mediciones se toman durante un período de tiempo más largo. “Debería ser posible integrar las mediciones a largo plazo en la vida cotidiana”, explica Simon Annaheim. Los sistemas de monitorización agradables a la piel y cómodos son esenciales para las mediciones que son adecuadas para el uso diario. Por lo tanto, el cinturón de diagnóstico se basa en sensores flexibles con fibras conductoras de electricidad o de luz, así como sensores para la medición de movimiento y temperatura.

Para permitir que estas mediciones a largo plazo se utilicen para monitorear la salud neurocognitiva, los investigadores están integrando los datos recopilados en modelos matemáticos desarrollados internamente. El objetivo: un sistema de alerta temprana que pueda estimar la progresión del deterioro cognitivo. Otra ventaja es que las mediciones de datos pueden integrarse en soluciones de telemonitorización y, por lo tanto, pueden mejorar la atención al paciente en su entorno familiar.

Entrenamiento: el equipo de investigación está investigando actualmente cómo se pueden usar las mediciones de los sensores para monitorear los efectos del entrenamiento de los juegos de acondicionamiento físico motor cognitivo. Imagen: Dividat AG

Monotonía sospechosa
El cuerpo humano es capaz de mantener su temperatura constante en un rango de 1 grado centígrado. Los valores oscilan naturalmente en el transcurso del día. Este ritmo diario cambia con la edad y es notorio en enfermedades neurodegenerativas como la demencia o la enfermedad de Parkinson. En los pacientes de Alzheimer, por ejemplo, la temperatura corporal central se eleva hasta 0,2 grados centígrados. Al mismo tiempo, se amortiguan los picos en las fluctuaciones diarias de temperatura.

En un estudio, los investigadores ahora han podido demostrar que las lecturas alteradas de la temperatura de la piel medidas con el cinturón sensor en realidad brindan una indicación del rendimiento cognitivo de los sujetos de prueba, y pueden hacerlo mucho antes de que se desarrolle la demencia. Los sujetos de prueba en el estudio incluyeron personas sanas con o sin deterioro cerebral leve. Este deterioro cognitivo leve (DCL) no representa una discapacidad en la vida cotidiana, pero se considera un posible precursor de la enfermedad de Alzheimer. Los sujetos participaron en mediciones a largo plazo y pruebas neuropsicológicas. Se encontró que una temperatura corporal más baja, que fluctuaba más a lo largo del día, estaba relacionada con un mejor rendimiento cognitivo. En las personas con MCI, la temperatura corporal varió menos y fue ligeramente elevada en general.

Dentro de los estudios, el entrenamiento cerebral por sí solo no fue tan beneficioso como los “exergames”. Imagen: Empá

Ejercitar la aptitud mental
El latido del corazón también está sujeto a variaciones naturales que muestran cómo nuestro sistema nervioso se adapta a los desafíos repentinos. El pequeño silencio entre dos latidos del corazón, de aproximadamente un segundo de duración, tiene una gran importancia para nuestra salud: si esta pausa se mantiene siempre igual, nuestro sistema nervioso no está en su mejor momento.

Un estudio realizado por investigadores de ETH Zurich determinó que las mediciones más pobres en personas mayores y sanas se pueden mejorar en seis meses mediante el entrenamiento de danza cognitiva-motora. En estos “exergames”, los sujetos de prueba imitaron secuencias de pasos de un video. Por el contrario, los participantes que solo entrenaron en línea recta en una cinta rodante, pero también entrenaron su memoria, se beneficiaron menos.

El cinturón de diagnóstico se basa en sensores flexibles con fibras conductoras de electricidad o luz, así como sensores para la medición de movimiento y temperatura. Imagen: Empá

“El punto es intervenir temprano con el entrenamiento adecuado tan pronto como se puedan medir los primeros signos negativos”, dice Patrick Eggenberger. “Con nuestro sistema de sensores, cualquier mejora en el rendimiento cognitivo se puede rastrear a través de formas de terapia basadas en el movimiento”. Los estudios con monitoreo a largo plazo ahora se utilizarán para aclarar cómo se pueden usar las mediciones del sensor para predecir la progresión de los trastornos cerebrales leves.

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SOURCE: Empa