Disseccionant l’Institut

Localització

Facultats de Psicologia, Medicina, Farmàcia i Biologia de la UB

Equip Humà

Format per més de 450 investigadors en 31 grups de recerca

Pressupost

550 mil €/any (2018 van passar de 90 mil a 550 mil € gràcies al reconeixement com a Unitat d’Excel·lència Maria de Maeztu)

Objectiu

Fundat l’any 2015 per estudiar el cervell a tots els nivells: des de la neurobiologia i neurofarmacologia a la neuropsicobiologia i ciències cognitives passant per la psiquiatria

Entenent la conducta i la cognició humanes en la salut 

Dins de l’Institut de Neurociències de la UB trobem el grup de Neuropsicologia. El grup està integrat per un total de 30 persones que formen un equip multidisciplinar que aborda des d’aspectes experimentals a estudis clínics per entendre les funcions del cervell en el nostre comportament. En aquest sentit, el grup està dirigit i coordinat per diversos professors i professores dedicats als diferents aspectes tractats.

Per una banda, la recerca bàsica del grup es basa en la caracterització de xarxes neuronals per tal d’esbrinar com les funcions del cervell afecten la nostra conducta i enteniment. D’altra banda, i considerant aquestes implicacions, estudien l’eficàcia de diversos tractaments i intervencions per millorar la qualitat de vida. A més a més, tots aquests aspectes s’integren en la investigació dels efectes de desordres o alteracions de la salut, com ara malalties cerebrovasculars, l’obesitat, dificultats en l’aprenentatge o fins i tot l’envelliment. Per assolir tot això, combinen tècniques de neuroimatge i estimulació cerebral amb el seguiment de biomarcadors i pacients.

Avui ens fiquem de ple en la seva feina per comprendre un dels seus últims treballs. Al juliol del 2021 van publicar a la revista Frontiers in Aging Neuroscience un article que recollia els resultats d’un estudi d’intervenció amb estimulació transcranial elèctrica per corrent directe (tDCS) en participants amb deteriorament cognitiu lleu on s’aconsegueix reduir la pèrdua de memòria. A més a més, permet identificar les  característiques estructurals i funcionals del cervell d’aquests subjectes.

Avui parlem amb…

Dra. Lídia Vaqué Alcázar

Actualment, sóc investigadora postdoctoral al Barcelona Brain Stimulation Laboratory (BBSLab), que forma part de l’Institut de Neurociències de la UB. Des que vaig iniciar la meva activitat investigadora, he utilitzat l’anàlisi d’imatges per ressonància magnètica i l’estimulació cerebral no invasiva com a eines per comprendre millor els canvis estructurals i funcionals cerebrals en l’envelliment, les associacions d’aquests substrats neuronals amb la cognició, i els factors que poden modular aquestes relacions.

Tot i que s'ha avançat molt en els últims anys, el cervell continua sent un òrgan misteriós i complex, encara amb secrets per desentranyar. Quant sabem realment sobre ell? Estem a les portes d’un possible boom de les neurociències?

La veritat és que sabem molt poc i ens queda moltíssim per saber. Això és una cosa que algú que no està fent neurociències també pot intuir, però com més entres en el tema més t’adones que no en tenim ni idea.

És cert que està havent-hi un clar avenç tècnic ara que s’estan compartint les dades de manera pública, de tal manera que els diferents grups de recerca poden convergir i dialogar de diferents maneres. Però encara no sabem ben bé com interpretar tot el conjunt de dades que tenim: en certa manera, hi ha una sobre recopilació d’informació que no s’explota com es podria fer. Al cap i a la fi, la complexitat del cervell és única, és un òrgan molt plàstic i hi ha molta heterogeneïtat entre individus, per això és tan difícil estudiar-lo.

Consideres que la memòria és fràgil? Ja no només pensant en malalties com l’Alzheimer, sinó en mecanismes cerebrals com l’enterrament o la modificació total dels records i de la realitat passada.

Jo no diria “fràgil”, sinó “làbil”, perquè és molt fàcilment modificable. Tots els processos cognitius són quasi màgia, però la memòria és especialment peculiar. Per exemple,  sí que hi ha certs casos que tots hem viscut com la sensació d’“això se m’havia oblidat completament” o quan una olor ens desenterra, inevitablement, un record concret. De totes maneres, també passa que hi ha coses que recordem tota la vida. El nostre cervell, a nivell computacional, té un potencial altíssim.

L’hipocamp és una de les estructures que intervé en l’adquisició de noves memòries, curiosament una de les poques regions on hi ha neurogènesi (creació de neurones). Precisament, aquesta capacitat està molt limitada a àrees concretes del nostre cervell perquè pot suposar un risc per altres coneixements o aprenentatge adquirits prèviament. El que cal destacar és que la capacitat plàstica del nostre cervell (sigui a través de la creació de noves neurones o mitjançant l’establiment de noves connexions) permet que certs processos es puguin intentar entrenar o modificar quan encara hi ets a temps.

A mesura que envellim, el nostre cervell va canviant i perdent funcionalitats. Fins a quin punt és possible compensar o revertir aquests efectes?

Sempre que parlem del cervell hem de remarcar que hi ha molta variabilitat interindividual, és a dir, hi ha molts casos diferents. En el nostre grup de recerca treballem amb un concepte que és la “reserva cognitiva”, que fa referència a les activitats o estils de vida que has cultivat al llarg del temps que et permet compensar els danys que experimenta el cervell quan ens fem grans.

Si vas perdent volum del cervell o moren moltes neurones, la protecció que anem llaurant a la vida (activitats cognitivament riques, alimentació equilibrada, exercici…) et permet compensar, en certa manera, aquest mal. Per exemple, gràcies a aquesta reserva cognitiva es poden veure canvis en l’activitat d’àrees del cervell (ús d’àrees atípiques o sobre-activacions) que permeten assegurar un rendiment cognitiu normal, tot i la presència d’atròfia o lesions.

Molts estudis estan més centrats en la prevenció que en la cura, perquè si ens posem en el cas de les malalties neurodegeneratives, quan hi ha una manifestació clínica actualment ens és impossible revertir-ho, perquè hi ha una mort neuronal molt generalitzada i és un procés molt avançat.

Ens podries resumir l’estudi que heu publicat i quines implicacions té?

Realment el nostre estudi és un estudi de replicació, que a gent que no s’hi dedica a aquest món li podria semblar que simplement és fer coses que ja s’han fet. Per a nosaltres, però, és molt important perquè acostuma a ser molt difícil replicar resultats en un estudi, més quan es tracta d’intervencions amb humans.

Bàsicament, en la literatura vam veure que un grup italià havia realitzat un estudi en què s’intentava millorar el procés de reconsolidació de la memòria. Això ho van fer amb diversos grups de gent: amb deteriorament cognitiu lleu, amb queixes subjectives de memòria i amb gent sana. El que hem fet en el nostre estudi és intentar replicar aquests resultats de millora de la consolidació de la memòria amb estimulació cerebral no invasiva. Nosaltres hem treballat amb el plus d’intentar veure si hi ha alguna característica de l’estructura o la funció del cervell d’aquests subjectes que ens permeti veure a qui beneficiarà més la intervenció.

Aleshores, la població a qui ens dirigíem eren persones amb queixes subjectives de memòria, és a dir, sense cap diagnòstic clínic de cap mena de demència o deteriorament cognitiu però amb percepció d’un empitjorament de la memòria. Vam utilitzar aquesta població perquè creiem que és especialment interessant pel fet de poder intentar prevenir aquests deterioraments.

Per fer això [millorar la reconsolidació de la memòria] vam emprar estimulació cerebral no invasiva de tipus elèctric, que és una eina que ens permet modular l’activitat cerebral de forma totalment innòcua. A través d’uns elèctrodes que es posen al cuir cabellut i amb intensitats baixes, permet enviar electricitat a regions concretes del cervell per ajudar-lo a activar-se.

Aquest grup de gent es va dividir entre grup “actiu” i “placebo” de forma aleatoritzada. El primer dia tothom venia a fer un aprenentatge de quinze paraules amb una mecànica concreta: se’ls donava una sobre blau amb cartes on hi havia escrita cada paraula. Llegien les cartes i les tornaven a guardar en una bossa diferent fins a cinc cops i nosaltres registràvem la corba d’aprenentatge. L’endemà, tornaven i se’ls feia un recordatori contextual. Ells havien d’intentar explicar al mateix experimentador què havien estat fent el dia anterior per tal de reforçar la memòria posant-los en la mateixa situació i lloc. Un cop fet això, se’ls feia l’estimulació (a un grup real, a l’altre placebo sense nosaltres saber-ho, per tant era un doble cec). Al dia següent tornaven i els demanàvem que diguessin les paraules que recordaven i vam fer el mateix al cap de 30 dies.

Prèviament a aquest protocol, es va fer a tots els participants una ressonància magnètica. Aquestes imatges revelen que els participants amb efectes més positius deguts a l’estimulació presenten unes característiques cerebrals particulars a nivell estructural i funcional.

Aquest estudi ens demostra que hi ha una tècnica potencial per reduir de manera factible la pèrdua de memòria en subjectes que estan a risc, com per exemple persones que són candidates a patir la malaltia d’Alzheimer.

Per fer-nos una idea, quant temps es triga a fer un estudi així? Els resultats compensen tot l’esforç invertit?

Aproximadament un any. S’ha de recopilar els voluntaris (en total han sigut uns 38 subjectes), preparar el protocol experimental, el disseny, els pilots corresponents –perquè s’utilitzen tècniques que no estan del tot generalitzades i hem d’establir paràmetres com la intensitat de l’estímul o regió estimulada– s’han de fer tests abans. Són mesos i mesos de preparació, la nostra mostra era reduïda però el protocol per cada voluntari era llarg, i sempre s’ha de sumar temps d’anàlisi i temps per ampliar la mostra, per si algun subjecte s’ha de descartar.

A partir dels vostres resultats argumenteu que la tècnica emprada podria estar funcionant millor o pitjor en funció de diferències anatòmiques. Això significa que s’haurien d’aplicar altres tècniques o que es pot reenfocar l’estudi?

Nosaltres hem usat uns paràmetres concrets, però hi ha moltíssimes coses que podrien variar i que servirien a altres persones. Podríem haver fet sessions repetitives, o amb més intensitat, o potser guiar-ho amb una intrevenció més personalitzada, estimulant només certes àrees, per exemple. Tot i que l’estimulació és una eina amb molt potencial, no la dominem del tot, ja que pot haver-hi diferències en l’efecte que té en una persona depenent del moment del dia, de l’estat d’ànim o, fins i tot, de si s’ha pres un cafè: això complica substancialment la seva aplicabilitat.

Està clar que anem cap a una medicina personalitzada cap a tots els camps i en la neurociència també. Però el cervell és un òrgan que funciona de manera tan complexa que qualsevol factor pot modificar els resultats que obtenim. La idea és anar cap a una caracterització prèvia del pacient que ajudi a reduir aquesta variabilitat.

Actualment està molt de moda treballar en equips multidisciplinaris. Creus que podries estar realitzant un estudi com aquest havent estudiat un grau diferent al de ciències biomèdiques?

Està clar que el meu background em dona una base molt important i té un gran valor, però també és veritat que pràcticament tot el que he fet aquí ho he après de nou. Mai havia vist una imatge de ressonància magnètica, ni l’havia preprocessat, ni havia tractat amb un voluntari… Són aprenentatges nous, i cadascú amb el seu background li dona un punt de vista diferent: en el nostre grup, pràcticament la gran majoria són psicòlegs, però també hi ha físics, metges, o jo, que he estudiat biomedicina…

La carrera et dona unes eines per saber com pensar i abordar unes coses, però tot el que ve després és un aprenentatge nou, i t’adones que segueixes sense ser expert de res, a pesar de màsters i tesis específiques. És molt rellevant que els equips siguin multidisciplinaris, perquè tothom aporta el seu punt de vista diferent i es guanya.

Conèixer millor el cervell és, al cap i a la fi, conèixer millor l’ésser humà, els nostres comportaments, preocupacions i desitjos. Amb els coneixements que has anat adquirint, de quina manera ha canviat la teva perspectiva sobre nosaltres mateixos?

Doncs segurament sí, és a dir, crec que saber com funcionem o què motiva una certa conducta, una certa manera de fer o els canvis que es produeixen al llarg de la vida ha canviat la meva visió. Veure per dins el que està passant ajuda a entendre moltes coses. Per mi és molt xulo i per això vaig començar a investigar en aquest camp i hi segueixo treballant.

De totes maneres, em remeto a allò tan típic que estem estudiant el cervell amb una eina que és el nostre mateix cervell. Aleshores arribem a un punt en el qual és molt complicat acabar d’incidir en l’objecte d’estudi. És un tema molt complex, però a poc a poc anem avançant descobrint noves coses.

Ja per acabar, ens pots fer una recomanació per introduir-nos o aprofundir en el camp de les neurociències?

Ara em ve al cap que a l’Institut de Neurociències de la UB tenen un canal de YouTube i té una iniciativa que és NeuroArt, normalment adreçat a escoles, però que aquest any amb la pandèmia ha fet material audiovisual per a tothom. Han recollit preguntes dels alumnes i les han respost i penjat a Youtube. És un projecte bastant interessant i complet: també tenen fils a Twitter i més.