Diario de un científico en Nueva York

DIARIO DE UN CIENTÍFICO
-IV-

Cuando yo estudiaba la carrera se decía que la física teórica en España estaba a tan alto nivel porque era la única disciplina en la que un físico podía trabajar utilizando tan solo un lápiz y un papel, que era para lo que daba el presupuesto de ciencia del país. Supongo que por eso ahora somos tan buenos haciendo simulaciones numéricas, porque es muchísimo más barato comprar un ordenador con el que simular un experimento que hacer el dichoso experimento. Luego pasa lo que pasa, que nadie tiene por qué creerse lo que diga el ordenador. Os pongo un ejemplo. Una cosa es simular las condiciones de despegue de un cohete con un ordenador, y otra muy distinta es construir un cohete y, además, hacer que vuele, y, además, hacer que llegue donde se tiene planeado. El ordenador ayuda, pero es solo un eslabón más en la cadena de elementos que permite alcanzar con éxito un objetivo científico.

Pues bien, nosotros, el equipo que me respalda, por ahora, fundamentalmente hacemos simulaciones. ¿Qué es lo que queremos? Dinero para poder hacer experimentos. Pero de esto ya hablaré otro día. ¿Qué he venido a hacer yo aquí a Columbia? Básicamente algún experimento que me permita contrastar los resultados que hemos obtenido con nuestras simulaciones.

Una de las dos líneas en las que estamos involucrados es el estudio de la propagación transcraneal de ultrasonidos con el objetivo de abrir la barrera hematoencefálica del cerebro.
¿Pero qué es esto exactamente?

La barrera hematoencefálica es una especie de funda que envuelve a los capilares que llegan al cerebro y que permite el paso de determinadas sustancias, como el agua, la glucosa o los aminoácidos, a la vez que impide el paso de otras, en principio perjudiciales, como neurotoxinas o bacterias, protegiendo al cerebro de infecciones y otras enfermedades. El problema es que, lo mismo que impide el acceso de bacterias que podrían infectar el cerebro, también impide el acceso de determinadas medicinas que podrían ser utilizadas para el tratamiento de algunas enfermedades neurológicas como el Alzheimer o el Parkinson, entre otras.

¿Cómo resolver esto?
Existen varias alternativas, pero al parecer, la única que abre una ventana en la barrera hematoencefálica de forma localizada, de forma no invasiva, y de forma reversible (es decir, que la barrera vuelva a su estado original después del tratamiento), son los ultrasonidos focalizados en combinación con el uso de nanopartículas en el torrente sanguíneo.

Bien, podemos usar ultrasonidos focalizados (es como usar el sonido de la verbena del pueblo, pero apuntar todos los altavoces hacia un mismo punto). El único problema es que ese punto está dentro de la cabeza, y por en medio tenemos una pared ósea llamada cráneo que no queremos tener que quitar.
Podemos apuntar los altavoces de la verbena hacia una pared, la de la iglesia de la plaza, y esperar a que el sonido atraviese la pared y vaya a focalizarse justo en el punto que queremos.

El problema es que el sonido se desviará de su trayectoria por culpa de la pared-cráneo, a parte de que la intensidad se verá fuertemente reducida.

Nuestro trabajo consiste en saber en qué medida ese cráneo afecta a la focalización del haz de ultrasonidos, y qué hay que hacer, con qué emisores emitir y dónde colocarlos, para alcanzar la estructura cerebral que hay que tratar.

No somos los únicos buscando soluciones, pero tenemos algunas ideas interesantes.

Os adjunto un video ilustrativo, aunque muy preliminar, de algunos de nuestros cálculos de ordenador. Cortesía de Sergio Jiménez Gambín, estudiante del Máster en Ingeniería Acústica del Campus de Gandia de la UPV que está involucrado en esta línea.

Publicado por Paco Camarena en Martes, 28 de junio de 2016