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Hacia la próxima generación dispositivos de estimulación cerebral para el párkinson

25/06/2014 Agencias
RM de donde se aprecia la actividad cortical y un electrodo de estimulación cerebral profunda (verde con punta amarilla). C. DE HEMOTINNE © ABC RM de donde se aprecia la actividad cortical y un electrodo de estimulación cerebral profunda (verde con punta amarilla). C. DE HEMOTINNE

Un equipo de científicos y médicos de la Universidad de California-San Francisco-UCSF (EE.UU.), ha descubierto la forma de detectar ritmos anormales del cerebro asociados con el párkinson mediante la implantación de electrodos en los cerebros de personas con la enfermedad. El trabajo, publicado en The Proceedings of the National Academy of Sciences, puede conducir al desarrollo de la próxima generación de dispositivos de estimulación cerebral para aliviar los síntomas de las personas con la enfermedad.

La investigación arroja luz sobre cómo la enfermedad de Párkinson afecta el cerebro y es la primera vez que alguien ha sido capaz de medir una señal cuantitativa de la enfermedad dentro de la corteza cerebral, las capas más externas del cerebro que ayudan a controlar la memoria, el movimiento físico y la conciencia. «Normalmente, las células individuales del cerebro están funcionando de forma independiente la mayor parte del tiempo, trabajando juntas sólo para tareas específicas», dijo Philip Starr, profesor de Cirugía Neurológica de la UCSF y autor principal del artículo.

Sin embargo, en la enfermedad de párkinson, agregó, muchas células cerebrales muestran una «sincronización excesiva», lo que conduce a problemas de movimiento y otros síntomas característicos de la enfermedad. El nuevo trabajo también muestra cómo la estimulación cerebral profunda (DBS), que electrifica regiones más profundas en el cerebro, por debajo de la corteza, puede afectar a la corteza en sí. Este descubrimiento puede cambiar la forma en que DBS se utiliza para tratar el parkinson y otros trastornos del movimiento neurológicamente, así como ayudar a perfeccionar la técnica para otros tipos de tratamiento.

Estimulación cerebral

En la última década, médicos de UCSF y otros lugares se han centrado en la estimulación cerebral profunda para ayudar a las personas con la enfermedad de Párkinson y trastornos del movimiento tales como temblor esencial y distonía primaria, una condición extremadamente debilitante que provoca dolor y espasmos musculares. Además, la estimulación cerebral profunda está siendo explorada para tratar enfermedades psiquiátricas como la depresión y el trastorno obsesivo-compulsivo.

El año pasado un equipo de la UCLA demostró que la estimulación eléctrica del lóbulo temporal en pacientes durante las actividades de aprendizaje les ayudó a recordar los tipos específicos de información espacial. Al igual que poner un marcapasos dentro del pecho de un paciente del corazón, la estimulación cerebral profunda requiere de un neurocirujano para implantar electrodos en el interior de pequeñas partes del cerebro con el fin de entregar la corriente eléctrica.

En el párkinson, estos electrodos se colocan generalmente en personas que tienen la enfermedad en estadio intermedio y no se puede obtener el máximo provecho de los medicamentos comúnmente utilizados debido a complicaciones, entre el 10 y el 15 por ciento de todos los pacientes con la patología. Para ellos, la estimulación cerebral profunda puede liberarlos de graves problemas de movilidad y otros síntomas, ayudándoles a vivir con la función motora mejorada, aunque la naturaleza progresiva de la enfermedad de supera la capacidad de la estimulación cerebral.

RM de donde se aprecia la actividad cortical y un electrodo de estimulación cerebral profunda (verde con punta amarilla). C. DE HEMOTINNE

Sin embargo, aunque los médicos han visto durante años a veces la recuperación milagrosa de la función que puede conseguirse con una de estas cirugías, señala Starr, lo curioso es que nadie sabe exactamente por qué funciona la estimulación profunda del cerebro, con una hipótesis que prevalece de que alivia los síntomas reemplazando el anormal funcionamiento de los circuitos del cerebro. El nuevo trabajo apoya esta hipótesis.

Electrodos

En el trabajo con 16 pacientes con párkinson y nueve con distonía cervical en tratamiento neuroquirúrgico en los últimos tres años, Starr y sus colegas demostraron claramente cómo detectar la sincronización cerebral excesiva en la superficie del cerebro en personas con la enfermedad y cómo la forma de estimulación cerebral profunda puede devolver las células de la superficie a su estado independiente. Los pacientes en esta investigación fueron tratados con electrodos temporales flexibles que se colocan en su superficie del cerebro mediante una cirugía que dura pocas horas, además de tener los electrodos profundos estimulantes permanentes implantados para terapia a largo plazo. Para los controles, se compararon las grabaciones cerebrales superficiales de los 25 pacientes con nueve personas más que fueron sometidas a cirugía para la epilepsia y no poseían patrones anormales del cerebro mientras no tenían convulsiones. La capacidad de monitorizar la sincronización cerebral excesiva en la superficie del cerebro señala el camino hacia estimuladores cerebrales de próxima generación que serían más sofisticados, según Starr.

En este momento la mayoría de los dispositivos implantados en pacientes entregan la estimulación eléctrica de forma continua, mientras que los marcapasos modernos para el corazón entregan sacudidas sólo cuando es necesario. Si se consigue que los implantes de DBS actúen al detectar una señal anormal en la superficie del cerebro y entreguen su estimulación eléctrica sólo cuando sea necesario, funcionarían mejor, requerirían mucho menos trabajo de los médicos clínicos para ajustar la configuración del estimulador y serían capaces de ajustar automáticamente los niveles de estimulación para que coincidan con los cambios en los síntomas de movimiento del paciente, que a menudo pueden variar mucho en todo el día. El siguiente paso, concluye Starr, será encontrar maneras de detectar estas señales de forma automática con un dispositivo implantado de DBS para que el estimulador cerebral eléctrico responda automáticamente y de forma flexible a las necesidades de un paciente.

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