El diagnóstico de las conmociones cerebrales representa una ciencia notoriamente difícil. Incluso si una prueba de evaluación en la banda de un campo de fútbol (europeo o americano) indica que el sujeto no ha sufrido lesiones cerebrales a causa de un golpe recibido en la cabeza, eso no significa necesariamente que no se haya producido una contusión cerebral, según el CEO de BrainScope, Michael Singera. Su empresa, radicada en Bethesda, Maryland (EEUU), ha desarrollado una nueva tecnología para detectar las señales de una conmoción basándose en las ondas cerebrales del sujeto de la prueba. Ha recaudado aproximadamente 70 millones de dólares (unos 62 millones de euros) de inversores que incluyen el Departamento de Defensa y la Liga Nacional de Fútbol Americano (NFL, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos. 

No existe ninguna manera objetiva ni de detectar ni de evaluar una conmoción cerebral, conocido en términos técnicos como un traumatismo cerebral leve. BrainScope intenta cambiar eso. Los médicos realizan sus diagnósticos apoyándose principalmente en las señales y los síntomas. A la mayoría de las personas que acuden a urgencias después de recibir un golpe en la cabeza también se les practica una prueba de tomografía computacional (TC) para descontar una lesión grave. Pero las exploraciones TC no detectan las conmociones cerebrales.

Fuera de la sala de urgencias, los entrenadores deportivos u otros profesionales médicos a menudo emplean pruebas de evaluación cognitiva para diagnosticar las conmociones cerebrales, pero nuevas investigaciones sugieren que esos métodos obvian un número sustancial de lesiones cerebrales. Muchas personas que sufren conmociones cerebrales no llegan siquiera a ser diagnosticadas.

Foto: La prueba rápida para conmociones cerebrales de BrainScope basada en electroencefalogramas. Crédito:BrainScope.

Las consecuencias de esto son complicadas y no se entienden bien. Los científicos siguen intentando entender los efectos a largo plazo de los traumatismos cerebrales leves, los motivos por los cuales algunas personas desarrollan problemas crónicos o incluso neurodegenerativos (ver Así es el interior del cerebro de un jugador de fútbol americano fallecido). Sí sabemos que alguien que haya sufrido recientemente una conmoción cerebral corre un riesgo más alto de sufrir otra lesión cerebral. La tecnología de BrainScope podría ser empleada algún día en las instalaciones deportivas, sobre el campo de batalla o en las salas de urgencias para ayudar al personal médico a diagnosticar rápidamente las conmociones cerebrales. La prueba incluye el uso de un casco de usar y tirar que incorpora sensores que graban las señales eléctricas. Colocarse el casco, grabar las señales y analizar los datos con una applicación Android para smartphones sólo lleva 10 minutos.

La nueva prueba rápida se basa en una técnica llamada electroencefalografía cuantitativa, o QEEG (por sus siglas en inglés). Mientras que la ciencia de las EEG convencionales está basada en la inspección visual de la señal obtenida al grabar la actividad eléctrica del cerebro, las QEEG dependen del análisis computarizado de las señales para detectar características que no pueden ser detectadas de otra manera. BrainScope ha desarrollado un conjunto de algoritmos propietarios dirigidos a la detección de anormalidades asociadas con la patología de las lesiones cerebrales en la señal EEG.

Durante los últimos 10 años, gracias en parte a una potencia computacional más barata y técnicas como el aprendizaje de máquinas, los avances en este tipo de procesado de señales han sido exponenciales, afirma la directora científica de BrainScope, Leslie Prichep. "Nuestra capacidad de caracterizar las señales eléctricas se ha disparado".

Pero el hecho de que no exista una prueba diagnóstica objetiva para las conmociones cerebrales presenta retos singulares para demostrar que funciona la prueba de BrainScope, explica Singer. Simplemente no hay con qué compararla. Para fines regulatorios, BrainScope y la Agencia de Alimentos y Mediamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) han acordado que las imágenes de TC representan el estándar de oro. La empresa ha publicado varios trabajos revisados por pares que demuestran que su tecnología predice con un alto grado de fiabilidad si un paciente que ha sufrido un traumatismo craneal obtendrá un resultado positivo en una exploración CT.

Las primeras iteraciones de su prueba, aunque aún no están a la venta, han recibido la aprobación de la FDA para apoyar a lso médicos a la hora de recetar una prueba CT. Resulta útil: las pruebas CT exponen a los pacientes a una radiación potencialmente perjudicial, un riesgo especialmente alto en niños.

Pero Singer dice que el objetivo de la empresa es desarrollar una prueba diagnóstica para las conmociones cerebrales de verdad,  capaz de proporcionar a los médicos informaciones útiles acerca del "espectro" de patologías asociadas con las conmociones cerebrales y que resulta invisible en las exploraciones TC. La comprensión científica de esas patologías es limitado, pero avances recientes han estado empleando nuevas técnicas de imagen como las resonancias magnéticas avanzadas (ver Un estudio descubre que los métodos de diagnóstico de contusiones cerebrales son ineficaces).

Algo crucial para el enfoque de BrainScope es el trabajo de Prichep realizado décadas atrás cuando era codirectora de los Laboratorios de Investigaciones Cerebrales de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York (EEUU). En 1988, Prichep y su difunto marido, E. Roy John, fueron los primeros en demostrar que en personas sanas las características de su señal de EEG pueden describirse por un conjunto de ecuaciones matemáticas como una función de la edad. Significa que, con el uso de la estadística, "podemos estudiar la actividad cerebral y determinar su grado de normalidad relativa a lo que se esperaría a la edad del sujeto", explica Prichep.

La estrategia de emplear datos tan "normativos" para identificar anormalidades en las ondas cerebrales de una persona no carece de escépticos. Varias aplicaciones biomédicas antaño prometedoras y basadas en un enfoque similar a las QEEG, no han dado fruto, explica el neurofisiólogo y profesor de neurología de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en Los Ángeles (EEUU) Marc Nuwer. Además, prosigue Nuwer, sin una medición de referencia no se puede saber con certeza si la señal de EEG de alguien es anormal. La diferencia podría deberse a otros factores, como medicación, una lesión cerebral anterior o algo totalmente distinto, afirma.

Prichep se muestra de acuerdo en que disponer de una medición de referencia podría mejorar la sensibilidad. "Podría encontrarse el paciente en la medición de referencia pero con unas ligeras variaciones de lo 'normal'", dice. Pero los médicos generalmente no dispondrán de mediciones de referencia para los pacientes que acudan a urgencias.

BrainScope está desarrollando una nueva iteración de su prueba de EEG para ir más allá de lo que se puede ver en una exploración TC. Lo hará con algoritmos de procesamiento de señales que están diseñados para aprovecharse del conocimiento científico más nuevo de las conmociones cerebrales. "Colocar un tic en la casilla correspondiente" si un paciente obtiene resultados positivos para la conmoción cerebral con una exploración TC representa un requisito para un producto útil, "pero la historia no acaba allí", asegura Singer. "Realmente es el principio de la historia".