INGENIERÍA HUMANA
La estimulación magnética transcraneal ha llamado la atención de neurocientíficos y público en general por la posibilidad de estimular y “controlar” el sistema nervioso de forma no invasiva, realizar diagnósticos más exactos, y aplicar tratamientos y programas de rehabilitación más efectivos en múltiples enfermedades que afectan el sistema nervioso.
Estimulación magnética.-
E. Fideas, León-Sarmiento, Elías Granadillo y Edgardo Bayona, en el volumen 54, número 1, de la Revista Investigación Clínica, publican el artículo “Presente y futuro de la estimulación magnética transcraneal”, mencionando que la estimulación magnética aplicada de manera simple o pareada, se ha convertido en una alternativa útil en el diagnóstico de enfermedades como esclerosis múltiple, enfermedad de Parkinson, epilepsia, distonía, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad cerebro vascular, así como el sueño y sus trastornos, entre otras alteraciones. A nivel terapéutico, se ha sugerido el uso de la estimulación magnética repetitiva con diferentes niveles de evidencia en depresión refractaria a tratamiento farmacológico convencional, tinitus, afonía psicógena, enfermedad de Alzheimer, autismo, enfermedad de Parkinson, distonías, accidente cerebro vascular, epilepsia, trastornos de ansiedad generalizada, estrés post-traumático, alucinaciones auditivas, dolor crónico, afasias, trastorno obsesivo compulsivo, disquinesias inducidas por L-Dopa, manía y síndrome de Rasmussen, entre otros trastornos. Su beneficio en neurorehabilitación es una realidad inocultable, en cuyo caso se ha podido usar con efectividad y, prácticamente, sin efectos secundarios.
Antecedentes.-
Hace más de 100 años, D’ Arsonval y Beer postularon que un campo magnético podría actuar en y a través del cerebro humano. P. A. Merton y H. B. Morton en el artículo “Stimulation of the cerebral cortex in the intact human subject”, publicado en 1980 en la Revista Nature, citan que lograron registrar una respuesta motora en un músculo esquelético axial, luego de aplicar estimulación eléctrica, a través del cráneo intacto de un individuo normal. Por su parte, hacia 1985, A. T. Barker y sus colaboradores, en el artículo “Noninvasive magnetic stimulation of human motor cortex”, publicado en la Revista Lancet, reportan que estimularon con campos magnéticos, el tracto piramidal de un sujeto normal de manera transcraneal, a lo que se denominó estimulación magnética transcraneal (EMT).
Investigaciones.-
Por una parte, M. Hallett, en el número 406 de la Revista Nature, publica el artículo “Transcranial magnetic stimulation and the human brain”; y, por otra, E. M. Wassermann y sus colaboradores, en el libro “The Oxford Handbook of Transcranial Stimulation”, señalan que inicialmente la EMT se usó para investigar, de forma no invasiva, la propagación del impulso a lo largo del tracto piramidal, las raíces nerviosas ubicadas en la medula espinal y los nervios periféricos. Y que luego se generalizó su aplicación en el diagnóstico, seguimiento y tratamiento de diversas alteraciones del sistema nervioso central (SNC), periférico y autonómico, por su fácil aplicación y ausencia, casi total, de efectos secundarios.
Principios técnicos.-
En las dos publicaciones citadas atrás, se comenta que la EMT se basa en la aplicación de un pulso magnético de, aproximadamente, dos teslas de intensidad y 100 microsegundos de duración, el cual es creado por una corriente eléctrica que circula dentro de una bobina. Las bobinas que se usan para producir dicho campo magnético tienen diferentes formas, de acuerdo a los objetivos propuestos. Dichas bobinas suelen ser redondas de, aproximadamente, 6 a 8 centímetros de diámetro, las cuales activan un área considerable de tejido nervioso.
Conceptos básicos. –
B. L. Day y sus colaboradores, en el número 433 del Journal Phisiology, publican el artículo “Changes in the response to magnetic and electrical stimulation of the motor cortex following muscle stretch in man”; a la vez que A. V. Peterchev y sus colaboradores en el artículo “Fundamentals of transcranial electric and magnetic stimulation dose: definition, selection, and reporting practices”, publicado en el número 5 de la Revista Brain Stimulation, señalan que la comprensión, al menos parcial, del mecanismo de acción de la EMT sobre el cerebro, proviene en buena parte, de los estudios realizados con estimulación eléctrica transcraneana, la que produce respuestas D o directas e I o indirectas. La respuesta D aparece al estimular, de manera proximal, los axones de neuronas cerebrales consideradas de alta velocidad; las respuestas I, que se numeran como I1, I2, I3 y I4, se producen por la estimulación presináptica de las neuronas existentes en la corteza cerebral motora. De acuerdo a esto, en el artículo “Intracarotid L-arginine reverses motor evoked potential changes in experimental cerebral vasospasm”, de U. Ozüm, A. Aslan y H.Z. Kars, publicado en el número 17 de Turk Neurosurgery, se acepta que la EMT excita el segmento inicial de las neuronas presentes en el SNC, de manera tras-sináptica lo que genera solo ondas.
A nivel molecular.-
C. V. Rizzo-Sierra y F. E. Leon-Sarmiento, en el artículo “Pathophysiology of movement disorders due to gravity transitions: the channelopathy linkage in human balance and locomotion”, publicado en el número 77 de Medical Hypothesis, citan que existen estructuras neurales con componentes magnéticos; esto sugiere que la EMT podría actuar sobre dichas estructuras, usando neurotransmisores diferentes a los usualmente descritos, en la transmisión sináptica eléctrica o química convencional. Al respecto, S. Yildiz y sus colaboradores, en el número 22 de la Revista Neurorehabilitation, publican el artículo “Facial motor cortex plasticity in patients with unilateral peripheral facial paralysis”, señalando que dentro de estos novedosos transmisores neurales parece existir un factor que provisionalmente a la que se le ha llamado neuromagnetina que, posiblemente, emplea óxido nítrico para realizar su función.
Campos magnéticos estáticos.-
Los investigadores Casto Rivadulla, Juan Aguilar y Javier Cudeiro, del Grupo de Neurociencia y Control Motor (NEUROcom), Universidad de A Coruña, Centro de Estimulación Cerebral de Galicia y grupo de Neurofisiología Experimental Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, han abierto una nueva puerta a la investigación con los campos magnéticos estáticos. A través de la colocación de un imán sobre la zona de la corteza cerebral que queremos modular, de forma no invasiva, podría provocar una disminución de la excitabilidad cortical en la zona del cerebro bajo su influencia, lo que convierte a la tSMS (estimulación con pulsos magnéticos) en candidata evidente a probarse en el tratamiento de la epilepsia.
Neuromodulación no invasiva.-
Los investigadores a cargo, mencionan que el empleo de las técnicas de neuromodulación cerebral no invasiva forma parte de la rutina en el trabajo de cientos de laboratorios de investigación, y se va incorporando a la práctica clínica. La corriente continua (tDCS) y la estimulación con pulsos magnéticos (TMS) han demostrado su utilidad en el tratamiento de la depresión o el dolor neuropático entre otras patologías.
Epilepsia.-
Los expertos señalan que en el caso de la epilepsia, algunos estudios apuntan resultados alentadores aunque es imprescindible estandarizar protocolos y dianas de actuación antes de hacer valoraciones concluyentes. La última técnica en hacerse un hueco en este grupo, a la que queremos dedicar esta nota, es la estimulación transcraneal con campos magnéticos estáticos (tSMS). Consiste en colocar un imán de Neodimio de 0.5 Teslas sobre la zona de la corteza cerebral que queremos modular, de forma no invasiva, es decir desde fuera de la cabeza, y mantenerlo quieto durante un tiempo variable.
Disminución de la excitabilidad.-
Casto Rivadulla, Juan Aguilar y Javier Cudeiro, comentan que es importante colocarlo con precisión y mantenerlo el tiempo adecuado, pero simplemente haciendo eso, todos los datos obtenidos hasta la fecha, tanto en personas como en modelos animales, en laboratorios de diferentes países, apuntan a que la aplicación del campo magnético provoca una disminución de la excitabilidad cortical en la zona del cerebro bajo su influencia.
Modelos experimentales.-
Los investigadores citan que demostramos en 2 modelos experimentales de epilepsia en animales que la aplicación del imán reduce de forma considerable el número de crisis y la intensidad de las mismas. “Este efecto confirmado de disminución de la excitación en la corteza cerebral convierte a la tSMS en candidata evidente a probarse en el tratamiento de la epilepsia, una enfermedad en la que la excitabilidad cortical está aumentada. Este es el proyecto que nos planteamos a principio de 2017 desde el grupo de Neurociencia y Control Motor de la Universidad de A Coruña, en colaboración con el grupo de Neurofisiología Experimental del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo”.
Finalización proyecto.-
La primera parte de este proyecto está recién finalizada (Rivadulla et al, Scientific Reports 2018 https://rdcu.be/bamX4) y en ella demostramos en 2 modelos experimentales de epilepsia en animales que la aplicación del imán reduce de forma considerable el número de crisis y la intensidad de las mismas, superando nuestras mejores expectativas.
Imanes.-
Este trabajo inicial, planteado como un proyecto piloto, se basaba en modelos agudos de epilepsia y aplicación continua del imán. Ante los resultados obtenidos estamos intentando iniciar la segunda parte, utilizando todavía modelos animales, pero ya crónicos, más similares a los humanos, intentando establecer pautas de exposición al campo magnético durante varios días consecutivos.
Marcadores de muerte neuronal.-
Con ello los investigadores quieren estudiar la posibilidad de generar cambios a largo plazo en las redes neuronales y ver si es posible generar un estado semipermanente de baja actividad que nos permita espaciar todavía más la exposición al imán. Planteamos estudiar, además del efecto sobre las crisis, la posible prevención por el imán de daños cerebrales causados por la epilepsia, a través de la cuantificación de marcadores de muerte neuronal y de procesos neuroinflamatorios.
Se abre una puerta.-
Así mismo los científicos señalan que no es fácil, nada lo es en ciencia, y llevará su tiempo, los científicos y los pacientes tenemos conceptos muy distintos sobre la importancia del tiempo, pero es una puerta que se abre. Si los resultados se acercan a lo que esperamos podríamos beneficiarnos de otros trabajos que se están realizando simultáneamente en pacientes de migraña (grupo FENSI en el HNPT) que permitiría una traslación rápida a la clínica.
