Un gemelo digital del cerebro de un niño de 2 años detecta firmas neuronales vinculadas al autismo

Un nuevo sistema que construye un gemelo digital, o sea una réplica informática detallada de un objeto del mundo real, logró desarrollar una copia virtual y anatómicamente perfecta del cerebro de un niño de 2 años con Trastorno del Espectro Autista (TEA): podría desvelar muchos misterios sobre el autismo y su tratamiento.

Investigadores de la Scuola Superiore Sant'Anna y la Universidad de Pisa, en Italia, han creado el primer gemelo digital de alta fidelidad del cerebro de un niño de 2 años y 4 meses con Trastorno del Espectro Autista (TEA). El sistema, llamado FEDE, logró replicar con precisión la actividad eléctrica cerebral e identificó dos señales biológicas asociadas al autismo: un nivel anómalo de ruido de fondo y un desequilibrio entre excitación e inhibición neuronal.

Identificación de firmas neuronales clave del autismo

En el estudio publicado en la revista PLOS Digital Health, los científicos explican que la plataforma integra resonancia magnética, tractografía, mapeo de mielinización y modelos biofísicos para recrear tanto la estructura como la actividad cerebral de un paciente pediátrico con autismo. Según el trabajo, el sistema fue capaz de reconstruir la anatomía cerebral y, al mismo tiempo, simular la señal de electroencefalografía (EEG) registrada en el niño con alta precisión.

A partir de imágenes MRI y registros electroencefalográficos, FEDE generó una réplica virtual del cerebro que no solo ajustó la actividad observada, sino que también permitió inferir alteraciones estructurales específicas relacionadas con la fisiopatología del autismo.

Entre los resultados más llamativos, el sistema identificó un ruido de fondo 100 veces superior al de un cerebro sin TEA y un ratio de excitación/inhibición de las neuronas tres veces mayor que el valor normal, dos marcadores compatibles con hipótesis neurobiológicas actuales sobre el autismo, según informa Medical Xpress.

Tratamientos más precisos y personalizados

Los especialistas destacan que el avance no consiste solo en ajustar un cerebro virtual a datos reales, sino en unir en un mismo flujo de trabajo elementos que suelen analizarse por separado: arquitectura cerebral, velocidad de conducción, propiedades tisulares y dinámica eléctrica, entre otros.

Frente a modelos tradicionales, FEDE mejoró de forma notable la fidelidad de las señales simuladas y explicó con mayor precisión los tiempos de propagación neuronal, en parte porque incorpora la mielinización individual y la heterogeneidad de tejidos del cráneo y el encéfalo.

Aunque falta comprobar en estudios más amplios si el sistema funciona igual en otros niños, en adultos o en distintos trastornos neurológicos, el enfoque abre una vía prometedora para la medicina personalizada: en el futuro, podría ayudar a entender mejor la variabilidad del autismo y a diseñar herramientas diagnósticas y terapéuticas más individualizadas.