Anira Escrichs és investigadora postdoctoral al grup de recerca en Neurociència Computacional del Centre for Brain and Cognition (CBC) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF). Llicenciada en Enginyeria Informàtica per la Universitat de Barcelona (UB) i doctora en Neurociència Computacional per la UPF, les seves línies d’investigació inclouen la neuroimatge, la neurociència computacional, la salut de la dona, l’envelliment i els trastorns cerebrals.

Escrichs lidera la recerca “Neuroimatge del cervell femení: com les hormones ovàriques modulen la dinàmica cerebral al llarg de la vida de les dones” (NEURO-FEM), que estudia l'impacte de les hormones ovàriques —com les que es produeixen durant el cicle menstrual—, l'ús de píndoles anticonceptives i la menopausa en la funció cerebral de les dones. El projecte ha rebut un ajut de 296.250 euros de la Fundació de la Marató de 3Cat, procedent de la seva edició de 2023 dedicada a la salut sexual i reproductiva.

La investigació, de caràcter transfronterer, compta també amb la col·laboració del Grup de Recerca en Sexe i Gènere del Centre de Neurociència Cognitiva de la Universitat de Salzburg (Àustria).

Què us va impulsar a iniciar el projecte NEURO-FEM? En què consisteix i què podria aportar de nou respecte al coneixement actual sobre la relació entre hormones ovàriques i la dinàmica cerebral de les dones?

El projecte NEURO-FEM neix de la necessitat d’entendre com els canvis hormonals modulen la dinàmica cerebral al llarg de la vida de les dones. Analitzem les diferents fases del cicle menstrual, l’impacte dels anticonceptius hormonals i la menopausa.

Imagina que cada cicle menstrual, cada píndola anticonceptiva, cada etapa de la menopausa, són com petites simfonies hormonals que dirigeixen el cervell de manera única. El nostre objectiu és desxifrar aquestes simfonies, revelant els patrons d'activitat cerebral que les hormones orquestren.

A diferència d'estudis anteriors que s'han centrat en regions cerebrals individuals, aquest projecte adopta una visió holística, analitzant com les hormones modulen la connectivitat i la dinàmica de tot el cervell. Aquest enfocament ens permetrà comprendre millor com els canvis hormonals influeixen en la salut cerebral de les dones, obrint la porta a noves eines de diagnòstic i tractaments personalitzats.

Durant el cicle menstrual i la menopausa, les dones experimenten canvis en el seu cos, però segurament els seus efectes sobre les dinàmiques cerebrals, el tema central de la recerca, és més desconegut. Per què també tenen impacte sobre el cervell femení?

El cervell és un òrgan altament sensible a les hormones. L’estradiol i la progesterona actuen com a missatgers que viatgen pel cos, arriben al cervell i en modulen l’activitat. Durant el cicle menstrual, aquestes hormones fluctuen i poden afectar l’energia, l’estat d’ànim i la capacitat de concentració. Algunes dones experimenten la síndrome premenstrual, amb símptomes com irritabilitat, ansietat i tristesa, que són una manifestació de l’impacte hormonal en el cervell.

Quan una dona pren anticonceptius hormonals, els nivells hormonals es mantenen constants gràcies a la introducció d’hormones sintètiques. Però, què passa al cervell amb aquesta estabilitat artificial? Encara no ho sabem. Durant la menopausa, els nivells hormonals disminueixen, i algunes dones pateixen boira mental, problemes de memòria i dificultat per dormir. Aquests canvis no són només psicològics, sinó una prova de com les hormones influeixen en la funció cerebral.

Algunes dones experimenten la síndrome premenstrual, amb símptomes com irritabilitat, ansietat i tristesa, que són una manifestació de l’impacte hormonal en el cervell

Si totes les dones passen per aquests canvis hormonals, per què fins ara s’ha estudiat tan poc l’impacte en el cervell? Hi ha hagut un biaix de gènere en la recerca?

És sorprenent, oi? Això és degut a un biaix de gènere històric en la investigació científica. Durant dècades, el cervell masculí ha estat el protagonista dels estudis neurocientífics, mentre que la recerca del cervell femení ha estat relegada a un segon pla, considerat massa complex i variable per les fluctuacions hormonals. Cal canviar aquest guió, és el que vol aquest projecte. Volem revelar els secrets del cervell femení i assegurar-nos que la ciència del futur sigui més inclusiva i equitativa.

Com analitzeu el cervell de les participants? Què podeu veure amb les tècniques que feu servir?

Imagina que el cervell és una ciutat bulliciosa, amb milers de carrers i avingudes on la informació flueix constantment. Amb la ressonància magnètica funcional (fMRI), podem observar el trànsit d'aquesta ciutat, identificant quines àrees s'activen i com es comuniquen entre si.

Però no ens quedem aquí. Amb la neurociència computacional, construïm models virtuals d'aquesta ciutat que ens permeten fer experiments, com tallar carrers o afegir semàfors, per veure com el cervell respon als canvis hormonals. Amb la intel·ligència artificial, analitzem grans volums de dades per identificar patrons ocults. Aquestes tècniques ens ajuden a comprendre com les hormones transformen la ciutat del cervell, modulant-ne la connectivitat, la dinàmica i la funció.

D’acord amb els resultats esperats d’aquesta recerca, quines aplicacions podria tenir en camps com la medicina o, específicament, en la neurociència?

Suposa que poguéssim diagnosticar la síndrome premenstrual amb la mateixa precisió que la diabetis, o predir el risc de declivi cognitiu durant la menopausa anys abans que es manifesti. Aquest és l'objectiu que pretenem aconseguir. Volem desenvolupar eines de diagnòstic més precises i personalitzades. A més, mitjançant els models computacionals del cervell, podríem facilitar el desenvolupament de teràpies de neuroestimulació no invasives, com l'estimulació magnètica transcranial, per alleujar els símptomes de la menopausa i els trastorns associats al cicle menstrual.

Suposa que podem diagnosticar la síndrome premenstrual amb la mateixa precisió que una diabetis, o que podem predir el risc de declivi cognitiu durant la menopausa amb anys d'antelació. Això és el que volem fer possible

L’estudi compta amb dades de dones des dels 18 fins a més de 100 anys. Quines diferències espereu trobar entre els diferents grups d’edat?

Aquest estudi ens permetrà entendre com evoluciona el cervell femení al llarg de les diverses etapes de la vida, des de la joventut fins a la vellesa, i com les fluctuacions hormonals influeixen en aquests canvis.

En les dones joves, esperem identificar alteracions en la connectivitat cerebral al llarg del cicle menstrual, similar a com canvia el paisatge d’una ciutat quan varien les estacions. Això ens podria ajudar a explicar per què algunes dones experimenten fluctuacions en l’estat d’ànim, la motivació o l’atenció en diferents moments del cicle. A més, l'ús d'anticonceptius hormonals pot remodelar la connectivitat cerebral. Un dels objectius de l'estudi és analitzar aquests efectes per entendre millor els possibles riscos dels anticonceptius hormonals des d'una perspectiva neurocientífica.

En la premenopausa i la postmenopausa, esperem observar una disminució en la connectivitat de les xarxes cerebrals, fet que podria explicar per què moltes dones experimenten dificultats cognitives o tenen un major risc de malalties neurodegeneratives en aquestes etapes. Volem comprendre com aquests canvis impacten el cervell femení en cada moment de la vida.

Quins són els principals desafiaments que heu d’enfrontar, tant des del punt de vista metodològic com de la recollida i anàlisi de dades, en un estudi tan multidisciplinari?

El projecte és altament multidisciplinari, ja que implica la col·laboració de físics, enginyers, matemàtics, psicòlegs i neurocientífics. Un dels principals desafiaments és integrar aquests diversos camps perquè cada disciplina té el seu propi llenguatge i enfocament. Per això, és fonamental establir una comunicació efectiva i desenvolupar eines comunes per treballar de manera coordinada.

Pel que fa a les dades, treballem amb informació de més de 1.000 dones, procedents de diverses bases de dades i col·laboradors internacionals. L’anàlisi d’aquesta gran quantitat de dades representa un repte, però disposem de la infraestructura i les tècniques més avançades per dur-lo a terme.

El projecte és altament multidisciplinari, ja que implica la col·laboració de físics, enginyers, matemàtics, psicòlegs i neurocientífics

Quins indicadors del cervell espereu identificar i com podrien ajudar a millorar la salut de les dones, especialment en el diagnòstic i tractament de trastorns relacionats amb els canvis hormonals?

Els biomarcadors de neuroimatge són com les empremtes dactilars del cervell. Volem identificar aquestes empremtes dactilars per a cada etapa de la vida de la dona, des del cicle menstrual fins a la menopausa.

Aquests biomarcadors podrien ajudar a diagnosticar trastorns com la síndrome premenstrual o el trastorn disfòric premenstrual, entendre com els anticonceptius hormonals afecten el cervell i permetre a les dones prendre decisions més informades sobre quin mètode anticonceptiu és més adequat per a elles. A més, podrien detectar senyals primerencs de deteriorament cognitiu associat a la menopausa, facilitant estratègies preventives i terapèutiques personalitzades.

El projecte també pretén reduir la bretxa de gènere en STEM (Science, Technology, Engineering & Medicine). Com s’integra aquesta dimensió en el vostre projecte i quines oportunitats de formació i creixement es creen per a dones en aquest camp?

Aquest projecte té un fort compromís amb la igualtat de gènere en la ciència, ja que no només estudia el cervell femení, sinó que també visibilitza les dones científiques. Fomentem la participació femenina en STEM, on encara persisteix una gran bretxa. Les dones continuen estant infrarepresentades en aquests camps i volem contribuir a canviar aquesta realitat. Per això, hem creat un equip liderat per dones, on les investigadores principals de cada institució són dones. En total, el nostre equip de treball està format per vuit dones i tres homes.

Per tant, l’objectiu no és només generar coneixement científic, sinó també fomentar un canvi estructural en la recerca. Volem que les nenes i les joves vegin que la ciència també és cosa de dones, que elles també poden ser líders en camps com la neurociència i la intel·ligència artificial. La ciència del futur ha de ser diversa i equitativa, i volem formar part d'aquest canvi.

Volem que les nenes i les joves vegin que la ciència també és cosa de dones, que elles també poden ser líders en camps com la neurociència i la intel·ligència artificial. La ciència del futur ha de ser diversa i equitativa, i volem ser part d'aquest canvi

A més de la UPF, hi ha d’altres institucions o col·laboradors internacionals implicats en el projecte? Com es complementen les diferents experiències per abordar aquesta recerca?

Sí, hi ha involucrats el grup de recerca de Neurociència Teòrica i Computacional de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) i el grup de recerca en Sexe i Gènere del Centre de Neurociència Cognitiva de la Universitat de Salzburg.

Cada institució aporta la seva experiència i coneixements per abordar aquesta recerca de manera sinèrgica. El grup de recerca de la UPF és líder en neurociència computacional i modelatge cerebral, mentre que el grup de la Universitat de Salzburg és líder en l'estudi de la influència de les hormones i l’ús de la píndola anticonceptiva en el cervell.

Aquesta col·laboració internacional ens permet abordar la complexitat del cervell femení des de diferents perspectives, enriquint la nostra recerca i accelerant el progrés cap a nous descobriments.

Com ha influït el finançament rebut per part de la Marató en la posada en marxa del projecte, i quin percentatge del total cobreix aquesta subvenció?

El finançament de La Marató de TV3, amb una subvenció de 296.250 €, ha estat essencial per posar en marxa el projecte. Aquest fons ens permet contractar dues investigadores en STEM, impulsant la presència femenina en àmbits científics. Una d’elles desenvoluparà una tesi doctoral vinculada al projecte. 

A més, aquest finançament ens permetrà difondre els nostres resultats en revistes científiques i congressos internacionals, assegurant-nos que els nostres resultats arribin a la comunitat científica i a la societat. Aquesta difusió serà clau per establir col·laboracions amb experts internacionals i per traslladar aquest coneixement a futurs avenços en salut cerebral femenina.

Com veu l’evolució de la neurociència i la intel·ligència artificial en la investigació del cervell en els pròxims anys, i quina importància tenen aquestes tecnologies en el vostre projecte?

En els pròxims anys, la combinació de neurociència i IA revolucionarà l’estudi del cervell, i això permetrà analitzar grans volums de dades amb més precisió i identificar patrons subtils. En aquest projecte, la IA és clau: utilitzem algoritmes d’aprenentatge automàtic per predir com les hormones afecten la dinàmica cerebral i estratificar grups de dones segons biomarcadors. Això podria ajudar a anticipar el risc de trastorns hormonals i cognitius. En definitiva, la integració de la IA, la neuroimatge i la modelització computacional serà essencial per a diagnòstics i tractaments més precisos i personalitzats.