María Daniela Cornejo
Retrato María Daniela Cornejo
Un hito en la adolescencia de María Daniela Cornejo fue la película Contacto, con Jodie Foster. Esa fue la primera vez que vio una mujer científica, fuerte e inteligente, representada en televisión. La protagonista de la película viajaba al Espacio, uno de los sueños de María Daniela desde pequeña, y conocía a seres extraterrestres. A ella le llamó la atención que el personaje principal no estaba definido por ser la hija o la mujer de alguien, a diferencia de lo que sentía que pasaba en su casa. Con trece años, María Daniela sabía que quería vivir de una forma distinta. Después de ver la película, empezó a soñar con la posibilidad de dedicarse a la ciencia, como una mujer libre e independiente, capaz de tomar sus propias decisiones.
Si bien originalmente quería estudiar Astronomía, María Daniela optó por hacer la Licenciatura en Física en la Universidad de Chile como base, con el plan de hacer un postgrado para especializarse en la disciplina que le interesaba.
Sin embargo, en el último año de la carrera tomó el curso de Física Nuclear Experimental con María Inés Dinator y está experiencia la llevó por nuevos rumbos. “La profesora de este curso me marcó fuertemente. Ella dirigía súper bien su laboratorio, siempre todo estaba planificado y funcionaba perfecto, pero a la vez, era cálida, observadora, se interesaba en sus estudiantes y llegaba a conocer tus debilidades y potenciales. En el curso pudimos trabajar con un ciclotrón y experimentar con radiaciones. Se convirtió rápidamente en mi ramo favorito de la carrera, porque convergía la Física, con la Biología, un área de la ciencia que me gustaba desde el colegio. Al terminar el semestre decidí buscar opciones para especializarme en Física Médica” recuerda María Daniela.
En el proceso buscar becas para cursar los estudios de postgrado, María Daniela descubrió que la Física Médica también abarcaba las imágenes médicas, los ultrasonidos, la Física Nuclear, e incluso, el Modelamiento Matemático y Programación. Ella optó por la hacer su doctorado en el Departamento de Física Médica de la Universidad Wisconsin, en Madison, Estados Unidos.
Al terminar el programa volvió a Chile y se unió al grupo de Física Médica de la UC para desarrollar la línea de investigación de corrección de ruido en Resonancia Magnética Funcional (fMRI por sus siglas en inglés).
Un resonador tiene la ventaja de no necesitar radiación ionizante para generar una imagen, por lo que su uso es considerado en la actualidad como más seguro que otras modalidades como Rayos X o Tomografía. Esto ha permitido el desarrollo de estudios multitudinarios, donde participan científicos, médicos, y también sus pacientes, alrededor de todo el mundo.
Dentro de su línea, la investigadora busca potenciar, a través de simulaciones y modelamientos matemáticos, el manejo de datos obtenidos de exámenes de fMRI, que usan el cerebro como modelo de estudio.
“Me parece impresionante colaborar con los grupos que quieren profundizar en el entendimiento de cómo funciona el cerebro con las nuevas tecnologías disponibles. En los primeros estudios de fMRI, ellos buscaban constatar cómo ciertas estructuras y sus redes de neuronas se activan al ver una imagen, un sonido, o incluso estímulos más sofisticados como una emoción o un recuerdo. A partir de experimentos como estos, se pueden plantear modelos más complejos para el funcionamiento del cerebro. Para poder hacer este ejercicio hay muchos desafíos técnicos, ya que, por ejemplo, cualquier movimiento de la persona en el resonador, incluso al respirar, genera “ruido” en el examen, distorsionando la señal. Entonces lo que yo hago como física, es modelar computacionalmente la señal, para finalmente eliminar la fuente de ruido. Lograrlo es difícil, pero cuando obtienes una señal clara y precisa, se evita la pérdida de recursos económicos y de datos valiosos. Luego, profesionales de otras disciplinas de la Neurociencia pueden utilizar la información como base en sus investigaciones sobre cómo funciona este órgano complejo“, explica la académica.
Gracias a estos estudios internacionales se han hecho hallazgos sorprendentes. Por ejemplo, cuando los pacientes instalados en el resonador no son expuestos a ningún estímulo, se activaban redes neuronales propias del estado de reposo, y estas se apagan cuando las personas tienen que hacer una actividad cognitiva más elevada. Se cree en este estado se procesa y almacena información de forma inconsciente. Otro ejemplo, es que gracias a la fMRI se constató que las personas enfermas de depresión tienen más actividad en una red neuronal llamada “Default” asociada a la rememoración del pasado, lo que se ha interpretado como una constante necesidad del paciente enfermo de buscar un sentido en sus recuerdos, sin poder “apagar” esa conexión neuronal, comparado con personas sanas.
La tecnología de los resonadores avanza año a año, lo que permite acceder a más datos, con mejor resolución. Actualmente, de un solo examen se obtienen 300 imágenes en 4D con una resolución temporal de 0.8 segundos y resolución espacial de 1-2 milímetros, dependiendo de la modalidad, esto supone nuevos desafíos a los físicos médicos, que deben reformular las estrategias de corrección de ruidos y modulación de la señal.
Estudiantes analizan Resonancia Magnética guiados por María Daniela Cornejo
Mientras equipos interdisciplinarios están alrededor del mundo tratando de responder preguntas relevantes sobre nuestro cerebro, aumenta el volumen de datos segundo a segundo. Estos estudios han sido diseñados con muchos números de casos, con el objetivo de sacar conclusiones con rangos de confianza razonables. Para que estas sean válidas, se necesitan muchos más profesionales, como físicos médicos, capaces de hacer el modelamiento matemático sofisticado de los experimentos, para validar los resultados y avanzar en la investigación.
“La carrera científica no es sencilla, pero tiene satisfacciones y recompensas que es difícil encontrar en otra parte. Uno trabaja mucho por responder una pregunta y cuando lo logra, la satisfacción personal es inmensa. A veces siento que las personas hacen otras actividades, como viajar, por ejemplo, para suplir esa necesidad que no obtienen desde el trabajo. La carrera científica te da herramientas para enfrentar el mundo con confianza, pero también, con la sabiduría de las lecciones aprendidas desde los innumerables fracasos de investigación”, concluye María Daniela.