Los investigadores han utilizado resonancias magnéticas y un algoritmo para medir la rigidez y la resistencia a la presión de cerebros humanos vivos.
Los cerebros humanos parecen de goma, pero son más blandos y maleables. Soportan menos presión que, por ejemplo, la espuma de poliestireno y, en este sentido, se parecen más a un flan de gelatina. Lo descubrió el ingeniero Nicholas Bennion, de la Universidad de Cardiff (Reino Unido). Junto con sus colegas, desarrolló un método para medir las propiedades físicas de los cerebros mientras aún están dentro de personas vivas.
Propiedades de la materia del cerebro
Los médicos ya sabían algo sobre cómo responde el tejido cerebral a la presión, por ejemplo, cuando se toca con instrumentos. Pero la mayor parte de esa información procede de la cirugía cerebral y proviene de cerebros que han sido seccionados, o incluso de cerebros que han sido extirpados y conservados en sustancias químicas. Estas condiciones pueden afectar a la rigidez y resistencia de los tejidos.
Ahora, los investigadores han realizado resonancias magnéticas de personas tumbadas boca abajo en el escáner y luego boca arriba. Se trataba de desplazar ligeramente el cerebro dentro del cráneo. Analizando estos datos con un algoritmo de aprendizaje automático, pudieron calcular distintas propiedades de materia del cerebro, y también de los tejidos con los que está conectado al cráneo. Esto les permitió determinar cuánto se colapsa el cerebro cuando se presiona sobre él, cómo reacciona cuando se le empuja hacia un lado y cuán resistentes son los tejidos conectivos.
“Si tomamos un cerebro que no se ha conservado de ninguna manera, la rigidez es increíblemente baja. Se deshace con facilidad. Es mucho más suave de lo que la mayoría de la gente cree”, afirma Bennion.
El cerebro es como un budín
El equipo descubrió que la rigidez de nuestro cerebro bajo fuerzas laterales es aproximadamente una milésima parte de la del caucho. El material cerebral es hasta 10 veces más deformable que la espuma de poliestireno, similar a la deformabilidad de un flan de gelatina.
El algoritmo calculó que los tejidos que conectan el cerebro con el cráneo también son bastante blandos. Es posible que esto proteja al cerebro de movimientos bruscos.
Los investigadores saben desde hace tiempo que el cerebro es blando y frágil. Pero el nuevo estudio es lo bastante preciso como para mejorar sofisticados procedimientos quirúrgicos, afirma la profesora de bioingeniería Ellen Kuhl, de la Universidad de Stanford (California).
Deporte de contacto
El nuevo método no revela cómo se deforma el cerebro durante movimientos más violentos que un simple cambio de posición, como los traumatismos craneales en un deporte de contacto o un accidente de tráfico, afirma el científico de materiales Krystyn Van Vliet, del MIT estadounidense. En estas situaciones, el flujo de fluidos en el cerebro puede alterar las propiedades de los materiales.
El equipo espera que el modelo pueda utilizarse ahora para predecir para cada paciente, basándose en las resonancias magnéticas, qué desplazamientos cerebrales pueden producirse durante la cirugía. Esto podría poner fin a la inserción repetida de instrumentos en el cerebro hasta que aterricen en el lugar correcto. Esto haría que los procedimientos fueran menos invasivos.