Estudio de los efectos de la estimulación óptica sobre una red neuronal con procesos neurodegenerativos

Abstract

RESUMEN: El riesgo de desarrollar una enfermedad neurodegenerativa aumenta con la edad. Con los avances médicos la esperanza de vida crece por lo que se hace necesario el desarrollo de técnicas de estimulación cerebral. Una de ellas es la Estimulación Neuronal Óptica (ENO) que estimula no invasivamente las regiones exteriores del cerebro. En este trabajo se realiza un estudio de la ENO y su posterior aplicación al tratamiento de dichas patologías. Con el fin de analizar sus efectos se modela una red neuronal con diferentes grados de patología. Los resultados muestran la distribución de la radiación óptica en el neocórtex y la actividad de una red neuronal patológica estimulada. El modelo completo presenta una gran versatilidad para determinar los parámetros óptimos de la ENO para alcanzar patrones de activación neuronal específicos para tratar patologías neurodegenerativas.

ABSTRACT: Risk of developing a neurodegenerative disease increases at advanced age. Medical advances increase life expectancy, which is why it is necessary to develop brain stimulation techniques. One of them is Optical Neural Stimulation (ONS) that stimulates noninvasively the outer brain regions. In this work ONS and its application for treatment of these pathologies is studied. In order to analyze ONS effects, a neuronal network with different stages of neurodegenerative pathology has been modeled. The results show the optical radiation distribution in the neocortex and the activity of a stimulated pathological neural network. The complete model presents a wide functionality to determine the optimal ONS parameters in order to achieve the specific neural spiking patterns to treat particular neurodegenerative pathology.