En esta nueva entrega de la serie “Nuevos/as Doctores del Balseiro”, el Dr. en Física Osvaldo Matías Velarde cuenta detalles sobre la tesis de Doctorado que realizó en el Instituto Balseiro y el Centro Atómico Bariloche. Se centró en el estudio de tratamientos de neuromodulación para trastornos motores, como la enfermedad de Parkinson y epilepsia.
Fecha de publicación: 20/07/2021
Osvaldo Matías Velarde tiene 28 años y nació en la capital de Salta. Es Licenciado y Magíster en Física por el Instituto Balseiro. En diciembre del 2020, luego de 5 años como becario doctoral de CONICET en el Departamento de Física Médica del Centro Atómico Bariloche (CAB), se recibió de Doctor en Física en el Instituto Balseiro.
Realizó su tesis bajo la dirección de Damián Dellavale y la codirección de Germán Mato, ambos docentes del IB e investigadores del CONICET en el CAB. Desde marzo pasado, es investigador postdoctoral en el Parra Lab, en The City College New York, en los Estados Unidos.
Su mamá es secretaria contable, su papá trabaja en una distribuidora de insumos médicos y su familia se completa con dos hermanos mayores. Entre sus hobbies, se cuentan tomar clases de danza contemporánea y salsa, ver películas y series, preferentemente de terror, comedia y ciencia ficción, y hacer salidas con sus amigos.
-¿Qué investigaste en tu tesis de Doctorado?
-Mi tesis se tituló: “Desarrollo de paradigmas de neuromodulación adaptativa para el tratamiento de trastornos motores”. Se centró en el estudio de tratamientos de neuromodulación para trastornos motores; en particular, para la enfermedad de Parkinson y epilepsia. Nos enfocamos en los tratamientos basados en neuromodulación, es decir, aquellos que mediante la intervención de una señal (por ejemplo, eléctrica) pueden modificar la actividad neuronal a largo plazo.
-¿Podés contar más sobre tu tesis?
-La tesis tiene tres partes ó bloques. En el primer bloque, usamos modelos matemáticos de redes neuronales para entender los mecanismos de emergencia de biomarcadores electrofisiológicos (es decir, características de las señales electrofisiológicas como EEG). Además, usamos estos modelos para entender cómo responde la red neuronal al tratamiento de neuromodulación eléctrica llamado “Estimulación Cerebral Profunda”.
-¿Y luego?
-En el segundo bloque, hicimos un procesamiento de señales electrofisiológicas de pacientes epilépticos y modelos animales parkinsonianos. Con este análisis, pudimos obtener información de los biomarcadores de cada una de las enfermedades y así entender posibles mecanismos de aparición. Esto complementó el estudio del primer bloque. Finalmente, en el tercer bloque, diseñé un esquema de neuromodulación adaptativa (es decir, neuromodulación con lazos de retroalimentación) basado en técnicas de machine learning e inferencia bayesiana. Este esquema es un paso hacia los nuevos tratamientos que ofrecen varias ventajas respecto a la mejora de los síntomas, a la reducción de efectos secundarios, costos y gastos energéticos.
-¿Qué fue lo que más te gustó de tu doctorado?
-Lo que más disfruté de mi doctorado fue poder combinar varias técnicas de diferentes ramas que me interesan. Creo que tal combinación le dio un tono muy agradable a mi trabajo final. Obviamente, el tema de la tesis me encantaba pues era un problema transdisciplinario.
-¿Qué balance hacés de tu paso por el Instituto Balseiro?
-El balance es totalmente positivo. Hay varias razones. Los últimos 8 años el IB ha sido mi hogar y trabajar/estudiar con ese sentido de pertenencia es muy lindo. Por otro lado, mis compañeros y amigos del departamento de Física Médica me han acompañado desde lo académico hasta lo personal. Finalmente, mis directores han sido excelentes guías para mi investigación.
-¿Durante tu doctorado realizaste alguna estadía en el exterior?
-Estadías, no. Participé en varias escuelas en Argentina, Brasil (ICTP-SAFR y USPI) e Italia (ICTP). Las escuelas se centraban en temas de neurociencia teórica y computacional, y machine learning.
-¿En qué proyecto estás trabajando ahora en el Parra Lab en Nueva York?
-El proyecto se centra en la aplicación de técnicas de Machine Learning para la segmentación, diagnóstico, cuantificación de riesgo y detección en el contexto de cáncer de mama.
-¿Qué te apasiona de la física?
-Cuando decidí estudiar Física y en los primeros años de la Facultad, siempre tenía en mente las preguntas ¿por qué las cosas son como son? y ¿por qué funcionan así? Me daba curiosidad el porqué. A medida que fui avanzando en mi carrera, me comenzó a interesar más la intersección de la física con otras áreas: biología, clínica, computación, la inter y trasdisciplina. En particular, cuál era el aporte/valor de la física en estos campos. Es fascinante, el intercambio de enfoques.
-¿Qué consejo te darías a vos mismo si pudieras hablar con tu versión del inicio de la carrera?
-Disfrutá cada momento, cada clase, cada discusión, cada reunión y cada tiempo libre. Todo tiene lo suyo.
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Por Laura García Oviedo
Área de Comunicación Institucional del
Instituto Balseiro.
Crédito fotos: Gentileza O. Velarde
San Carlos de Bariloche, 20/07/2021
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