Un estudio realizado por neurocientíficos de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel muestra que testear la respuesta a olores en personas con trastornos de la conciencia podría ayudar a diagnosticar y determinar con precisión los planes de tratamiento.
Junto a la materia oscura y el origen de la vida, la conciencia es uno de los grandes misterios del universo. Como dice el neurólogo portugués Antonio Damasio, sin la mente consciente no tendríamos ningún conocimiento acerca de nuestra humanidad.
“Es una de las verdades fundamentales de la existencia del ser humano. No hay nada que conozcamos más directamente”, señala el filósofo australiano David Chalmers. “Si no fuéramos conscientes, nada en nuestras vidas tendría sentido o valor. Pero al mismo tiempo es el fenómeno más misterioso. ¿Por qué somos conscientes? En este momento, nadie sabe la respuesta a esta pregunta”.
En los últimos 30 años, la comprensión de las bases neurocognitivas de la conciencia ha avanzado a grandes pasos. Anat Arzi es una de las investigadoras que ha ayudado a ello. Esta neurocientífica iraelí de la Universidad de Cambridge en Inglaterra busca encontrar lo que llama la “huella digital neural” de este aspecto central de nuestra experiencia: explora qué sucede en el cerebro cuando dormimos, cuando una persona se encuentra sedada farmacológicamente o cómo procesan la información personas con estados patológicos como trastornos de la conciencia.
Su enfoque difiere del de otros especialistas. Además de utilizar imágenes por resonancia magnética y electroencefalogramas, ella se vale de un arsenal de olores.
Sus descubrimientos han sido sorprendentes. En 2012, por ejemplo, Arzi demostró que se puede aprender nueva información durante el sueño al lograr que un grupo de voluntarios recordaran al despertar las asociaciones entre sonidos y aromas suministrados mientras dormían.
Y ahora, tras cinco años de investigación, acaba de revelar en un paper publicado hoy en la revista Nature un hecho que podría cambiar la manera en que se diagnostica y trata a personas en coma: las respuestas a ciertos olores en pacientes con lesiones cerebrales graves permiten indicar su nivel de conciencia, así como predecirían su recuperación y supervivencia a largo plazo.
“Esto ayudará a los médicos a diagnosticar y determinar con precisión los planes de tratamiento para personas en estados de mínima conciencia”, cuenta a SINC esta investigadora del Departamento de Psicología de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel. “Una prueba de olfato podría usarse como una herramienta accesible y relativamente económica junto a la cama para mejorar la evaluación de la conciencia en estos pacientes”.
Según estudios conducidos por la neuropsicóloga Caroline Schnakers en Bélgica, se estima que el 40 % de las personas que sufrieron una lesión cerebral grave pueden, en realidad, estar conscientes, es decir, ser capaces de procesar información proveniente del mundo exterior. Un diagnóstico preciso podría determinar mejores estrategias de tratamiento, como el manejo del dolor. Y también podría ser la base de decisiones posteriores a tomar sobre el final de la vida.
Hasta ahora en estos casos se utilizaban estímulos visuales, táctiles y sonoros sin mucho éxito. Tras evaluarlo, Arzi decidió probar con otro enfoque: en el Hospital de Rehabilitación Loewenstein de Israel, ubicado en la ciudad de Ra'anana, empezó a estudiar con atención a 43 pacientes con lesiones cerebrales graves.
A cada uno de estos 35 hombres y 8 mujeres, con una edad promedio de 42 años, les presentó diez veces en orden aleatorio diferentes olores en frascos durante cinco segundos: un olor agradable a champú, un olor desagradable a pescado podrido o un frasco sin ningún olor.
A lo largo de varias sesiones, los investigadores dirigidos por esta científica midieron el volumen de aire inhalado por el paciente a través de un pequeño tubo o cánula nasal.
Anat Arzi, autora del estudio. / Universidad de Cambridge
Desde hace décadas, los neurocientíficos saben que el cerebro reacciona automáticamente como respuesta a diferentes estímulos olfativos. Cuando se nos presenta un olor desagradable, tomamos automáticamente respiraciones más cortas y superficiales. En cambio, ante olores agradables estas inhalaciones se vuelven más largas. En humanos sanos, esta respuesta de olfateo se da tanto en los estados de conciencia de vigilia como de sueño.
Con la ayuda del neurobiólogo también israelí Noam Sobel, uno de los más importantes especialistas en olfación del mundo, Arzi encontró que en varios de los pacientes se producía una respuesta olfativa ante estos estímulos.
Algunos, por ejemplo, inhalaban significativamente menos cuando se les presentaba un frasco, si bien no discriminaban entre olores agradables y desagradables. En estos individuos, el flujo de aire nasal se alteraba en respuesta al frasco sin olor. Según los investigadores, esto implica conocimiento del frasco o una anticipación aprendida de un olor.
Al estudiar estas reacciones, los científicos pudieron medir el funcionamiento de las estructuras cerebrales profundas y detectaron que las respuestas de olfato diferían constantemente entre aquellos en coma y aquellos en un estado mínimamente consciente.
El olfato es, en términos de evolución, uno de los sentidos más antiguos. Nos permitió sobrevivir como especie al ayudarnos a identificar alimentos en buen estado (y alejarnos de comida podrida), a encontrar posibles parejas, así como a identificar peligros y enemigos.
Pero en especial, en los seres humanos desempeña un papel social y emocional importante: es uno de los únicos sentidos que se enlaza directamente con el hipocampo, el centro de la memoria a largo plazo del cerebro.
Arzi siguió la evolución de estas 43 personas durante años. “Descubrimos que si los pacientes en estado vegetativo tenían una respuesta de olfateo, luego pasaban a un estado al menos mínimamente consciente”, señala. “En algunos casos, esta fue la única señal de que su cerebro se iba a recuperar y lo vimos días, semanas e incluso meses antes de cualquier otro indicio”.
El estudio científico del olfato ha sido históricamente relegado. “Hay una gran limitación de la tecnología”, cuenta Sobel. “Se puede sondear la visión o la audición de manera muy efectiva con una pantalla de mil dólares. Sin embargo, si deseo estudiar el olfato, puede gastar 250.000 dólares en un olfatómetro con resultados mediocres. Tenemos un control muy pobre sobre el estímulo”.
Esta investigación, sin embargo, demostró que en personas con lesiones cerebrales graves no se precisan equipos tan caros ni sofisticados para obtener resultados capaces de evaluar su estado neurológico, mejorar el diagnóstico y sugerir tratamientos adecuados.
“Las pruebas de olfateo deberían incluirse en los test de trastornos de conciencia inmediatamente”, indica el neurocientífico argentino Tristan Bekinschtein, director del Laboratorio de Conciencia y Cognición en la Universidad de Cambridge. “Son fáciles, precisas y económicas y se pueden armar fácilmente con un respirómetro en cualquier parte del mundo. Indican si el paciente puede detectar o diferenciar entre estímulos sensoriales sin preguntarles. Eso es lo más importante: detección de percepción sin necesidad de acción motora o verbal”.
Los olores, así, abrirían una ventana a las mentes 'atrapadas' de estas personas en estado de mínima conciencia. Arzi planea continuar su investigación de olores con más pacientes con trastornos de la conciencia: “Combinaremos métodos de neuroimagen y electrofisiología junto con la investigación del olfato para dilucidar la actividad cerebral que subyace a la recuperación de la conciencia”.
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
