Estudio para la aplicación de la radiación óptica a la estimulación neuronal cerebral

Abstract

El cerebro, siendo el órgano más complejo del cuerpo humano, desempeña un papel crucial en la coordinación de diversas funciones biológicas a través de la comunicación entre sus múltiples células nerviosas. Para entender cómo la luz interactúa con los tejidos biológicos, es esencial considerar propiedades ópticas como el coeficiente de absorción, el coeficiente de esparcimiento y el índice de refracción. Este estudio se enfoca en la aplicación de la radiación óptica para estimular neuronas cerebrales, específicamente investigando el potencial de acción. Para abordar este desafío, se propone el estudio de un modelo de propagación óptica, como el método de Monte Carlo, para analizar longitudes de onda con máxima penetración y mínima absorción en el cerebro. Con esto, se realizará un estudio de posibles patologías neurodegenerativas que podrían beneficiarse de la estimulación óptica como enfoque terapéutico. El entendimiento numérico de las propiedades ópticas de los tejidos biológicos y su interacción con la radiación óptica abre nuevas perspectivas en la investigación de la estimulación cerebral mediante este método. Estos descubrimientos pueden proporcionar información valiosa para el desarrollo de terapias más efectivas y específicas, lo que a su vez mejoraría el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas y su influencia en la función cerebral. Además, se busca establecer pautas para explorar el potencial terapéutico de la estimulación óptica en el contexto neurológico, avanzando así en el conocimiento y tratamiento de estas afecciones.

The brain, being the most complex organ in the human body, plays a crucial role in coordinating various biological functions through communication between its multiple nerve cells. To understand how light interacts with biological tissues, it is essential to consider optical properties such as absorption coefficient, esparcimiento coefficient and refractive index. This study focuses on the application of optical radiation to stimulate brain neurons, specifically investigating the action potential. To address this challenge, the study of an optical propagation model, such as the Monte Carlo method, is proposed to analyze wavelengths with maximum penetration and minimum absorption in the brain. With this, a study will be carried out on possible neurodegenerative pathologies that could benefit from optical stimulation as a therapeutic approach. The numerical understanding of the optical properties of biological tissues and their interaction with optical radiation opens new perspectives in brain stimulation research using this method. These discoveries can provide valuable information for the development of more effective and specific therapies, which in turn would improve the treatment of neurodegenerative diseases and their influence on brain function. In addition, it seeks to establish guidelines to explore the therapeutic potential of optical stimulation in the neurological context, thus advancing the knowledge and treatment of these conditions.