Si su estado de alerta y su tiempo de reacción oscilan más de lo habitual, es posible que corra un mayor riesgo de contraer una enfermedad viral.

Ese es el hallazgo clave de un experimento dirigido por investigadores de la Universidad de Michigan que trabajan en estrecha colaboración con investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke y la Universidad de Virginia.

« Todos sabemos que si estamos estresados ​​o no hemos dormido lo suficiente, eso nos predispone a tener un sistema inmunitario menos resistente », dijo Alfred Hero, profesor distinguido de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de la Universidad John H. Holland en la UM. y autor correspondiente del estudio en Scientific Reports.

« Este es el primer estudio de exposición en humanos que muestra que el rendimiento cognitivo de uno antes de la exposición a un virus respiratorio puede predecir la gravedad de la infección », dijo.

Las variaciones sutiles en el rendimiento cognitivo diario pueden indicar cambios en los estados cerebrales que se sabe que aumentan el riesgo de enfermedades como el estrés, la fatiga y la falta de sueño. El equipo quería medir la función cognitiva y explorar si predecía el rendimiento inmunológico después de la exposición a un virus respiratorio. La variabilidad cognitiva, medida con una autoevaluación digital en el hogar, resultó ser muy predictiva.

El equipo estudió una cohorte de 18 voluntarios sanos que realizaron pruebas de rendimiento cerebral tres veces al día durante tres días y luego fueron expuestos a un virus del resfriado conocido como rinovirus humano. El software proporcionó 18 medidas de la función cognitiva, incluido el tiempo de reacción, la atención y el cambio rápido entre números y símbolos, que se combinaron para obtener un índice de variabilidad.

« Al principio, no encontramos que la función cognitiva tuviera una asociación significativa con la susceptibilidad a la enfermedad porque usamos las puntuaciones sin procesar. Pero luego, cuando observamos el cambio a lo largo del tiempo, encontramos que la variación en la función cognitiva está estrechamente relacionada con inmunidad y susceptibilidad », dijo Yaya Zhai, un Ph.D. reciente. licenciado en bioinformática en la UM y primer autor del estudio. Ella y Hero lideraron el desarrollo del índice de variabilidad cognitiva.

El equipo evaluó la eliminación viral mediante el uso de una solución salina para lavar las fosas nasales de los participantes. Determinaron la presencia de infección viral y la cantidad de virus en el líquido cultivando el virus en un cultivo celular. En cuanto a los síntomas, el equipo usó la puntuación de Jackson, en la que los participantes se calificaron a sí mismos del uno al tres en ocho síntomas del resfriado común.

« Esta es una observación interesante en un estudio relativamente pequeño. Espero que haya una oportunidad de confirmar estos hallazgos en un estudio más grande y definitivo », dijo Ronald Turner, profesor emérito de pediatría en la Universidad de Virginia, quien dirigió el experimento.

El equipo es optimista de que el uso de teléfonos inteligentes podría eventualmente ayudar a identificar los momentos de mayor susceptibilidad a la enfermedad. así como la cantidad de tiempo que el usuario pasa durmiendo.

« Las evaluaciones cognitivas clínicas tradicionales que analizan puntajes brutos en un solo punto de tiempo a menudo no brindan una imagen real de la salud del cerebro », dijo P. Murali Doraiswamy, director del Programa de Trastornos Neurocognitivos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, quien diseñó el parte de prueba neurocognitiva del estudio.

« En el hogar. a través de plataformas digitales de autoevaluación, es el futuro de la evaluación de la salud cerebral », dijo Doraiswamy.

El estudio fue parte de un proyecto financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa para descubrir si era posible predecir la susceptibilidad a la enfermedad en los soldados. Ese proyecto fue dirigido por Geoffrey Ginsburg, entonces profesor en el Centro Duke de Genómica Aplicada y Medicina de Precisión, y dirigió el contingente del equipo que analizó muestras de sangre en busca de biomarcadores que pudieran indicar la susceptibilidad a la enfermedad.

El experimento también descubrió algunos marcadores genéticos que pueden indicar una función inmunológica reducida, que el equipo puede explorar más a fondo en estudios futuros.

Lumos Labs proporcionó acceso a sus Pruebas de rendimiento neurocognitivo en línea, pero no participó en el proceso de realización del estudio ni en la publicación del informe.

Hero también es profesor de ingeniería R. Jamison y Betty Williams, profesor de ingeniería biomédica y profesor de estadística en la UM. Zhai ahora es científico de datos en VivoSense Inc. Ginsburg es ahora el director médico y científico del programa de investigación All of Us en los Institutos Nacionales de Salud. Doraiswamy también es profesora de psiquiatría y medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke y asesora de Lumos Labs.

UM y Duke solicitaron protección de patente para el índice de variabilidad cognitiva.