Tecnología España , Valladolid, Martes, 13 de diciembre de 2011 a las 18:11

Un nuevo software aplica la topología algebraica al análisis de imágenes biomédicas

El sistema, presentado en el marco de los encuentros Biomedicina y Matemáticas del Imuva, contribuye al conteo automático de sinapsis neuronales

CGP/DICYT Uno de los campos con más futuro para la aplicación de los distintos conocimientos matemáticos es el de la biomedicina. Así lo pone de manifiesto una investigación desarrollada en la comunidad autónoma de La Rioja y que ha sido presentada hoy en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Valladolid, en el marco de los encuentros Biomedicina y Matemáticas organizados a lo largo de esta semana por el recién creado Instituto de Investigación en Matemáticas (Imuva). Según ha explicado a DiCYT Jonathan Heras, uno de los investigadores de la Universidad de La Rioja que ha trabajado en el proyecto, se trata de aplicar la Topología Algebraica al análisis de imágenes biomédicas.

 

En concreto, la investigación se centra en el estudio de la evolución sináptica de las neuronas mediante un sistema de cálculo simbólico. “El trabajo es fruto de la colaboración entre el Departamento de Matemáticas y el Centro de Investigación Biomédica de La Rioja (Cibir) y lo que hacemos es estudiar la evolución de la densidad sináptica de la neurona”. Las sinapsis son los puntos de conexión entre neuronas y están relacionadas “con las capacidades computacionales del cerebro”, es decir, “a más sinapsis mayor capacidad cerebral”.

 

Como detalla, los investigadores del Cibir aplican determinados tratamientos farmacológicos que requieren el conteo de sinapsis de neuronas para comprobar “si aumenta o disminuye la densidad sináptica”, lo que puede tener una importante repercusión en el tratamiento de enfermedades neurológicas. No obstante, este procedimiento se tenía que llevar a cabo de forma “manual” por parte de los biólogos a partir de una imagen. “Esta labor era muy costosa, se tienen que tratar una gran cantidad de imágenes y hacerlo manualmente suponía un problema”, apunta Heras.

 

Por ello, plantearon la posibilidad de crear un software basado en Topología Algebraica. “Hemos desarrollado una serie de paquetes software que nos permiten hacer el proceso que los biomédicos realizaban manualmente de manera automática. Así, un estudio que a ellos les podía llevar cuatro horas de trabajo ahora se puede realizar en seis minutos, lo que facilita mucho su trabajo”.

 

Además de automatizar esta tarea, se ha certificado su corrección por medio de métodos formales (concretamente demostradores de teoremas), de manera que se puede garantizar que los resultados producidos por los programas serán siempre correctos. “Aplicamos investigación básica de matemáticas para resolver un problema biomédico real como es el estudio de la densidad sináptica”, subraya el investigador.

 

La herramienta, que ya está terminada, ha sido validad y está siendo utilizada por los investigadores del centro riojano. La idea ahora, avanza Jonathan Heras, “es seguir desarrollando nuevas herramientas que sigan facilitando su trabajo”.


Encuentros sobre Biomedicina y Matemáticas

 

El Instituto de Investigación en Matemáticas de la Universidad de Valladolid organiza durante toda esta semana unos encuentros bajo el título Biomedicina y Matemáticas, cuyo fin es acercar a investigadores de ambos ámbitos científicos y explorar nuevos campos de colaboración en un tema de gran proyección social como es el de la salud. Esta iniciativa se enmarca dentro del programa del instituto denominado Explora y contará con la participación de los grupos integrados en el Imuva que ya trabajan en esta temática, así como con investigadores cuya trayectoria científica está vinculada desde hace tiempo a instituciones de referencia en el campo de la biomedicina. Estos encuentros se celebran cada día a las 17 horas en el salón de grados de la Facultad de Ciencias.