{"id":14038,"date":"2018-06-03T10:18:09","date_gmt":"2018-06-03T13:18:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.institutosantosdumont.org.br\/?page_id=14038"},"modified":"2022-12-14T09:44:53","modified_gmt":"2022-12-14T12:44:53","slug":"eixos-tematicos-pesquisa","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/eixos-tematicos-pesquisa\/","title":{"rendered":"Ejes Tem\u00e1ticos de Investigaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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  • Rehabilitaci\u00f3n<\/span><\/li>
  • Interfaz cerebro a cerebro<\/span><\/li>
  • Pr\u00f3tesis y ortesis<\/span><\/li>
  • Biocompatibilidad<\/span><\/li>
  • Enfermedades neurodegenerativas<\/span><\/li><\/ul>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    • Enfermedades del neurodesarrollo<\/span><\/li>
    • Enfermedades psiqui\u00e1tricas<\/span><\/li>
    • Cognici\u00f3n<\/span><\/li>
    • Neurociencia computacional<\/span><\/li>
    • Procesamiento de se\u00f1ales biol\u00f3gicas<\/span><\/li><\/ul>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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      Interfaz cerebro-cerebro: <\/strong>Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n es un enfoque completamente nuevo para el uso de interfaces cerebro-m\u00e1quina. En la interfaz cerebro-cerebro (ICC), microelectrodos implantados en el cerebro<\/strong>, en regiones relacionadas con la percepci\u00f3n sensoriomotora, permiten la transferencia de informaci\u00f3n en tiempo real entre dos o m\u00e1s sujetos experimentales. Adem\u00e1s de la transferencia de informaci\u00f3n t\u00e1ctil o visomotora, ICC se puede aplicar a otros sistemas, como la transferencia de informaci\u00f3n relacionada con la memoria desde el hipocampo.<\/p>

      Las CCI tienen el potencial de desarrollar una canal de comunicacion<\/strong> entre materias para los m\u00e1s diversos fines y aplicaciones. Sin embargo, \u00bfqu\u00e9 propiedades surgir\u00e1n de este nuevo sistema? Qu\u00e9 cambios en el cerebro de los sujetos<\/strong> desde el momento en que empiezan a cooperar a trav\u00e9s de una CPI para lograr un objetivo de comportamiento com\u00fan? Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n pretende investigar las propiedades emergentes de este nuevo sistema, las caracter\u00edsticas computacionales y biol\u00f3gicas resultantes de m\u00faltiples cerebros interconectados.<\/p>

      Desde un punto de vista computacional, varias configuraciones de redes neuronales<\/strong> se puede probar para obtener un c\u00f3digo robusto que permita que la actividad el\u00e9ctrica del cerebro de un sujeto sirva como informaci\u00f3n para otro o m\u00e1s individuos. Adem\u00e1s, nuevos dispositivos neuroprot\u00e9sicos<\/strong> se pueden desarrollar, as\u00ed como se pueden evaluar los efectos de la neuroplasticidad cortical asociada al uso de estos dispositivos.<\/p>

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      Biocompatibilidad<\/strong>: El uso de pr\u00f3tesis neurales<\/strong> se ha extendido cada vez m\u00e1s debido a su prometedora aplicaci\u00f3n en sistemas de interfaz cerebro-m\u00e1quina. Dichos sistemas tienen como objetivo la rehabilitaci\u00f3n de pacientes con lesi\u00f3n de la m\u00e9dula espinal o el tratamiento de patolog\u00edas de origen neurol\u00f3gico, como la epilepsia, el dolor cr\u00f3nico y la enfermedad de Parkinson.<\/p>

      Sin embargo, los mecanismos implicados en la respuesta del tejido al electrodo<\/strong>, ya que la pr\u00f3tesis neural, aunque est\u00e9 fabricada con materiales biocompatibles, es un cuerpo extra\u00f1o para el organismo. Adem\u00e1s, un requisito previo importante para las pr\u00f3tesis neurales es garantizar el mantenimiento de una se\u00f1al estable en el sistema nervioso central (SNC) durante un largo per\u00edodo de tiempo sin provocar cambios estructurales, celulares o metab\u00f3licos capaces de comprometer el rendimiento del dispositivo y\/o provocar la degeneraci\u00f3n del tejido alrededor del implante del electrodo.<\/p>

      Por ello, la l\u00ednea de investigaci\u00f3n de biocompatibilidad tiene como objetivo investigar la respuesta de los tejidos al dispositivo neuronal. Trabajos recientes han demostrado que c\u00e9lulas residentes en el SNC<\/strong> como la microglia y los astrocitos juegan un papel importante en la respuesta inflamatoria a la implantaci\u00f3n neural. Sin embargo, a\u00fan no est\u00e1 bien establecido qu\u00e9 metabolitos pueden producir estas c\u00e9lulas y qu\u00e9 estrategias pueden usarse para garantizar una mayor durabilidad de la se\u00f1al capturada<\/strong> mediante pr\u00f3tesis neurales. Tambi\u00e9n es interesante evaluar la respuesta tisular a diferentes tipos de materiales biocompatibles en diferentes regiones del SNC.<\/p>

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      Enfermedades neurodegenerativas:<\/strong> Son trastornos cr\u00f3nicos caracterizados por la muerte progresiva de las neuronas. Las dos enfermedades neurodegenerativas m\u00e1s comunes en el mundo son\u00a0Alzheimer<\/strong> y\u00a0Parkinson<\/strong>.<\/p>

      La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa m\u00e1s com\u00fan en el mundo y afecta al 1% de la poblaci\u00f3n mayor de 60 a\u00f1os. Su etiolog\u00eda y fisiopatolog\u00eda a\u00fan no se conocen poco. En este trastorno hay p\u00e9rdida progresiva de neuronas<\/strong> que producen el neurotransmisor dopamina. La dopamina modula la actividad del circuito ganglios basales-t\u00e1lamo-corteza, una red implicada en el control motor.<\/p>

      Por tanto, la enfermedad de Parkinson se define como una disfunci\u00f3n motora con 3 s\u00edntomas cardinales: Temblor en reposo, rigidez muscular y lentitud de movimiento.<\/strong> (bradicinesia). Sin embargo, normalmente est\u00e1n presentes varios s\u00edntomas no motores, como estre\u00f1imiento, disfunci\u00f3n urinaria, trastornos del sue\u00f1o, depresi\u00f3n y deterioro cognitivo, y algunos de ellos se observan incluso antes de la manifestaci\u00f3n de los s\u00edntomas motores.<\/p>

      El Parkinson no tiene cura<\/strong>. Hasta la fecha no se han desarrollado estrategias terap\u00e9uticas capaces de detener, revertir o ralentizar la progresi\u00f3n de la enfermedad. Los tratamientos disponibles actualmente son capaces de aliviar algunos s\u00edntomas, pero su uso cr\u00f3nico provoca una serie de efectos secundarios.<\/p>

      En este contexto, el IIN-ELS desarrolla proyectos que tienen como objetivo caracterizar la cambios electrofisiol\u00f3gicos, moleculares e histol\u00f3gicos.<\/strong> relacionado con la enfermedad de Parkinson. Adem\u00e1s, se est\u00e1n desarrollando proyectos que eval\u00faan los efectos agudos y cr\u00f3nicos de tratamientos alternativos para la enfermedad, como la estimulaci\u00f3n de la m\u00e9dula espinal, y los comparan con diversos tratamientos utilizados actualmente, como la administraci\u00f3n de levodopa y la estimulaci\u00f3n cerebral profunda.<\/p>

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      Enfermedades del neurodesarrollo:<\/strong> La epidemia de Zika<\/strong> Desencadenado entre 2014-2016, provoc\u00f3 una grave amenaza en el \u00e1mbito social y econ\u00f3mico, especialmente por la demanda excesiva de la poblaci\u00f3n m\u00e1s vulnerable a los servicios de salud, generando grandes impactos y da\u00f1os a la salud p\u00fablica. Los casos m\u00e1s graves de Zika progresan hacia complicaciones en el sistema nervioso central (SNC), como microcefalia en bebes<\/strong> de madres que tuvieron Zika durante el embarazo.<\/p>

      Los mecanismos por los que se ve afectado el SNC s\u00f3lo en una parte de los pacientes a\u00fan no se conocen bien. Se estima que m\u00e1s de 4.000 ni\u00f1os nacieron con microcefalia por infecci\u00f3n cong\u00e9nita por ZIKV, con distintos grados de afectaci\u00f3n.<\/p>

      Ante este escenario, creemos que existe una necesidad urgente y evidente de investigar el desarrollo de pr\u00e1cticas que permitan mejorando la calidad de vida<\/strong> de esta generaci\u00f3n de ni\u00f1os afectados. El Instituto Santos Dumont (ISD) cuenta con el IIN-ELS y tambi\u00e9n con el Centro de Educaci\u00f3n e Investigaci\u00f3n en Salud Anita Garibaldi (CEPS) que, en conjunto, se proponen estudiar posibles intervenciones<\/strong> capaz de abrir nuevas perspectivas de tratamiento y mejorar la calidad de vida de las personas con este s\u00edndrome tan extendido en el pa\u00eds.<\/p>

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      Enfermedades psiqui\u00e1tricas: <\/strong>Seg\u00fan la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades psiqui\u00e1tricas se caracterizan por alteraciones en la cognici\u00f3n, la regulaci\u00f3n emocional o el comportamiento de un individuo. Actualmente se estima que alrededor 450 millones de personas<\/strong> tener alg\u00fan tipo de trastorno psiqui\u00e1trico<\/strong>, y estos trastornos constituyen las enfermedades neurol\u00f3gicas m\u00e1s comunes en adultos j\u00f3venes. Sin embargo, entre 10 y 20% de pacientes no responden a ninguna terapia farmacol\u00f3gica disponible.<\/p>

      La neurobiolog\u00eda subyacente a estas enfermedades a\u00fan es muy poco conocida, lo que dificulta el desarrollo de nuevas terapias. En el IIN-ELS se realizan investigaciones para estudiar la cambios electrofisiol\u00f3gicos<\/strong> de diversas estructuras corticales y subcorticales en modelos de trastornos psiqui\u00e1tricos, como ansiedad, man\u00eda y esquizofrenia<\/strong>. Estos proyectos tambi\u00e9n implican evaluar el uso de neuromodulaci\u00f3n<\/strong> como estrategias terap\u00e9uticas para estas enfermedades.<\/p>

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      Cognici\u00f3n:<\/strong> La neurociencia cognitiva busca comprender las bases neuronales de fen\u00f3menos cognitivos como Aprendizaje, percepci\u00f3n, toma de decisiones e interacciones sociales.<\/strong>. En el IIN-ELS estudiamos c\u00f3mo redes neuronales<\/strong> Ampliamente distribuidas en la corteza cerebral, discriminan el est\u00edmulo t\u00e1ctil con precisi\u00f3n y en un corto periodo de tiempo, codificando y procesando el est\u00edmulo recibido.<\/p>

      Adem\u00e1s, se realizan investigaciones en el \u00e1rea de cognici\u00f3n social<\/strong>, centr\u00e1ndose en el estudio de comunicaci\u00f3n vocal<\/strong>, especialmente los mecanismos neuronales implicados en la percepci\u00f3n y discriminaci\u00f3n de est\u00edmulos vocales. Para lograr estos objetivos, se utilizan t\u00e9cnicas de registro electrofisiol\u00f3gico invasivo simult\u00e1neamente en m\u00faltiples regiones del cerebro durante tareas de detecci\u00f3n y discriminaci\u00f3n t\u00e1ctiles o auditivas.<\/p>

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      Neurociencia Computacional:<\/strong> \u00bfCu\u00e1les son los principios computacionales asociados con el funcionamiento del sistema nervioso? \u00bfCu\u00e1les son las bases neuronales de la memoria, el aprendizaje y la conducta?<\/p>

      La l\u00ednea de investigaci\u00f3n en Neurociencia Computacional tiene como objetivo construir modelos computacionales de fen\u00f3menos f\u00edsicos y biol\u00f3gicos<\/strong> observado en las m\u00e1s diversas escalas neuronales. Con estos modelos es posible, por ejemplo, simular la din\u00e1mica de los canales i\u00f3nicos y las sinapsis, la evoluci\u00f3n del potencial de acci\u00f3n de una o varias neuronas, el flujo de informaci\u00f3n en una red neuronal o incluso la interacci\u00f3n entre grandes poblaciones neuronales.<\/p>

      De esta forma, la neurociencia computacional contribuye a la comprensi\u00f3n de los mecanismos presentes en los sistemas neuronales as\u00ed como a la elaboraci\u00f3n y prueba de nuevas hip\u00f3tesis. Este es un muy interdisciplinario<\/strong>, lo que requiere de una interacci\u00f3n constante entre profesionales de las ciencias humanas, exactas y biol\u00f3gicas para mejorar los modelos.<\/p>

      La plataforma de desarrollo es, sobre todo, el ordenador, complementado por unidades gr\u00e1ficas de procesamiento paralelo<\/strong> (GPU), circuitos integrados programables<\/strong> (FPGA) y robots<\/strong>. Dentro del contexto de la neurociencia computacional se incluyen temas como la inteligencia artificial, el aprendizaje autom\u00e1tico, las ciencias cognitivas y la conciencia.<\/p>

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      Procesamiento de se\u00f1ales biol\u00f3gicas:<\/strong> El procesamiento de la se\u00f1al consiste en aplicar herramientas matem\u00e1ticas y computacionales<\/strong> sobre un objeto que, en este caso, son se\u00f1ales biol\u00f3gicas. Todos los seres vivos son tambi\u00e9n entidades f\u00edsicas y es posible percibir funciones biol\u00f3gicas observando fen\u00f3menos f\u00edsicos. Por ejemplo, la variaci\u00f3n en el potencial el\u00e9ctrico del coraz\u00f3n durante un per\u00edodo de tiempo es una se\u00f1al biol\u00f3gica<\/strong>, y si se mide y se representa gr\u00e1ficamente, se llama electrocardiograma.<\/p>

      De la misma manera, es posible medir la potencial el\u00e9ctrico<\/strong> de la actividad cerebral, que se llama electroencefalograma (EEG). Se pueden utilizar numerosas herramientas matem\u00e1ticas para extraer informaci\u00f3n de la se\u00f1al EEG, lo que permite, por ejemplo, inferir si una persona est\u00e1 despierta o dormida, en qu\u00e9 etapa del sue\u00f1o se encuentra o incluso si un paciente est\u00e1 en coma o muerte cerebral.<\/p>

      Recientemente, se han solicitado t\u00e9cnicas de procesamiento de se\u00f1ales para realizar la Interacci\u00f3n de personas con m\u00e1quinas.<\/strong>, utilizando \u00fanicamente se\u00f1ales el\u00e9ctricas del cerebro. Esta t\u00e9cnica pas\u00f3 a ser conocida como interfaz cerebro-m\u00e1quina y tiene un gran potencial de aplicaci\u00f3n tanto para personas con necesidades especiales como para dotar de nuevas habilidades al ser humano, como mayor fuerza o nuevas formas de interactuar con los ordenadores.<\/p>

      Actualmente, el procesamiento de se\u00f1ales biol\u00f3gicas es una disciplina que despierta inter\u00e9s en varias \u00e1reas del conocimiento.,<\/strong> como ingenier\u00eda biom\u00e9dica, biomedicina y medicina<\/strong>, ha experimentado r\u00e1pidos avances y presenta muchas oportunidades.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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      Interfaz cerebro-cerebro: Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n representa un enfoque completamente nuevo para las interfaces cerebro-m\u00e1quina. En la interfaz cerebro-cerebro (BBI), microelectrodos implantados en el cerebro, en regiones relacionadas con la percepci\u00f3n sensoriomotora, permiten la transferencia de [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"template-page.php","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"class_list":["post-14038","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/14038","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=14038"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/14038\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/institutosantosdumont.org.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14038"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}