Investigadoras del Hospital Universitario Severo Ochoa y la Universidad Carlos III de Madrid han desarrollado un sistema de inteligencia artificial que analiza la actividad eléctrica cerebral durante el sueño para detectar el alzhéimer en fases tempranas. El estudio, publicado en GeroScience, abre la puerta a un diagnóstico no invasivo y económico.
La inteligencia artificial se ha colado en la cama de los pacientes para vigilar su cerebro mientras duermen. Un equipo de investigadoras del Hospital Universitario Severo Ochoa y la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha demostrado que el análisis de las ondas cerebrales nocturnas mediante machine learning permite identificar alteraciones neuronales incipientes asociadas al alzhéimer. El trabajo, publicado en la revista GeroScience, clasifica a los pacientes en tres subgrupos biológicos según la firma de sus biomarcadores.
Una ventana al cerebro mientras dormimos
El sueño no es solo descanso: durante la noche, el cerebro realiza una limpieza celular de residuos metabólicos, como la proteína beta-amiloide. Precisamente, la acumulación de esta proteína es uno de los primeros signos del alzhéimer. “Los registros de la actividad eléctrica durante el sueño nos permiten tener una ventana sobre los procesos biológicos que están ocurriendo y que, al cabo de los años, pueden dar lugar al olvido”, explica Arrate Muñoz-Barrutia, catedrática del Departamento de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M e investigadora principal del estudio.
La investigación ha analizado una base de datos única que combina polisomnografías (registros de la actividad eléctrica nocturna) con datos de expresión de proteínas del líquido cefalorraquídeo de 42 pacientes con alzhéimer leve a moderado y 58 controles sanos. Los datos fueron recopilados por un equipo del Hospital Universitario Santa María de Lérida y el IRBLleida, liderado por los doctores Gerard Piñol Ripoll y Ferran Barbé.
IA para detectar el alzhéimer antes de los síntomas
El alzhéimer es una enfermedad neurodegenerativa cuyos síntomas clínicos aparecen entre 10 y 20 años después de que comiencen los procesos patológicos en el cerebro. Actualmente, los fármacos solo son efectivos si se administran en fases tempranas, pero las pruebas diagnósticas como la tomografía por emisión de positrones (PET) o la punción lumbar son invasivas y costosas. “Con nuestra investigación buscamos una herramienta que permita un diagnóstico precoz, no invasiva, económica y que pueda extenderse a la mayor parte de la población”, señala Anna Michela Gaeta, facultativa especialista en Neumología del Hospital Universitario Severo Ochoa.
El algoritmo de IA analiza las señales eléctricas captadas por electrodos colocados sobre el cráneo durante toda la noche. “Utilizamos la IA para identificar cambios que detecten la acumulación de proteínas en el cerebro, que luego darán lugar a enfermedades neurodegenerativas”, detalla Lorena Gallego Viñarás, del Departamento de Neurociencia y Ciencias Biomédicas de la UC3M. La IA ha logrado diferenciar con precisión a personas sanas de pacientes con alzhéimer y, al cruzar los datos con biomarcadores como la proteína beta-amiloide (A42), la tau fosforilada (p-tau181) y la cadena ligera de neurofilamentos (NfL), ha identificado tres subgrupos de pacientes con firmas biológicas distintas.
“La IA no pretende sustituir ningún tipo de prueba médica, sino servir de apoyo al diagnóstico temprano. Esto permite analizar la información con mucho más detalle para facilitar diagnósticos más precoces y, en consecuencia, iniciar los tratamientos con mayor antelación”, añade Gallego Viñarás.
Un futuro con cribado desde casa
En el futuro, estas herramientas podrían funcionar de manera complementaria a los análisis de sangre, como los de la proteína p-tau217, que ya comienzan a usarse en algunos hospitales. “Se podría contar con una vía de cribado económica y realizable desde el propio domicilio para detectar el alzhéimer preclínico y tratar de forma paralela los trastornos del sueño”, apuntan las investigadoras. El siguiente paso será validar los resultados en una muestra más amplia y desarrollar un dispositivo portátil que permita realizar el registro en casa, sin necesidad de acudir a un hospital.
El Hospital Universitario Severo Ochoa, en Leganés, se consolida así como un referente en la investigación del sueño y las enfermedades neurodegenerativas. Para los vecinos de la Comunidad de Madrid, este avance supone la esperanza de un diagnóstico más accesible y temprano, clave para frenar una enfermedad que afecta a más de 800.000 personas en España.
¿Cómo funciona el sistema de IA para detectar el alzhéimer?
El sistema analiza la actividad eléctrica cerebral durante el sueño mediante electrodos y utiliza machine learning para identificar cambios asociados a la acumulación de proteínas típicas del alzhéimer.
¿Cuándo estará disponible esta prueba de diagnóstico?
Aún está en fase de investigación; los investigadores planean validar los resultados en una muestra más amplia y desarrollar un dispositivo portátil para uso doméstico en los próximos años.
¿Es necesaria una punción lumbar para esta prueba?
No, el sistema solo requiere electrodos en el cuero cabelludo durante el sueño, por lo que es no invasivo y mucho más cómodo que las pruebas actuales como la punción lumbar o el PET.
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