La estimulación cerebral profunda, o el uso de descargas eléctricas leves en partes específicas del cerebro con el propósito de afectar su funcionamiento, proporciona un enfoque completamente nuevo para tratar afecciones neurológicas que han desafiado a los médicos durante mucho tiempo.
Desde hace años, se ha utilizado para tratar la enfermedad de Parkinson. Al enviar pequeñas descargas a las regiones del cerebro que controlan el movimiento, esta estimulación puede ayudar a mantener bajo control los temblores del Parkinson.
Funciona como una especie de marcapasos para el cerebro. Un cirujano inserta una sonda en un área específica del cerebro, y está conectada por cables debajo de la piel a una batería implantada cerca de la parte superior del pecho de una persona. Un médico establece la fuerza del pulso eléctrico, cuánto dura y con qué frecuencia ocurre. Un tipo de estimulación puede aumentar la actividad de las células cerebrales, otro puede ralentizarla.
No es sorprendente que, a medida que la tecnología y el tratamiento se han vuelto más refinados, los científicos han comenzado a buscar otras formas de utilizar la estimulación cerebral, y no solo para tratar el daño neurológico causado por el Alzheimer o las lesiones cerebrales traumáticas, sino también para abordar los trastornos de salud mental e incluso, hasta cierto punto, el comportamiento. Hay estudios en curso, por ejemplo, para ver si puede ayudar a las personas a dejar de fumar.
Aquí hay una muestra de la última investigación sobre estimulación cerebral:
Disminuir la velocidad de la enfermedad de Alzheimer: la enfermedad de Alzheimer sigue siendo uno de los desafíos más desalentadores de la medicina, tanto en términos de identificar una causa como de desarrollar un tratamiento verdaderamente efectivo. Ahora, un equipo dirigido por científicos de la Universidad Johns Hopkins está realizando un ensayo clínico para ver si la estimulación cerebral profunda puede retrasar la pérdida de memoria y el deterioro cognitivo.
La investigación consiste en colocar implantes en el cerebro de unos 40 pacientes con enfermedad de Alzheimer leve y medir la progresión de la enfermedad durante un período de 18 meses. Específicamente, los dispositivos se están implantando en el fórnix de los pacientes, un conjunto de fibras nerviosas que conectan los lados izquierdo y derecho del hipocampo. Esa es la región del cerebro asociada con la memoria. La teoría es que la estimulación cerebral en esta área podría disminuir la tasa de daño en el fórnix e incluso crear nuevas células cerebrales en el hipocampo.
La fase más reciente del ensayo, que se espera dure cuatro años, se centró en la seguridad de los implantes en pacientes con Alzheimer. Hasta ahora, no ha encontrado efectos adversos graves.
¿Tanto tiempo para la gran náusea ?: Los investigadores del Imperial College de Londres dicen que la estimulación cerebral podría incluso usarse para aliviar la cinetosis. Los científicos no están absolutamente seguros de qué causa la sensación de náuseas, pero creen que tiene que ver con el cerebro tratando de procesar señales conflictivas de nuestros oídos y nuestros ojos cuando estamos en movimiento. Investigaciones anteriores han determinado que un sistema vestibular que funciona bien, que es la parte del oído interno que detecta el movimiento, hace que sea más probable que alguien sienta esa sensación nauseabunda.
Entonces, los investigadores se preguntaron qué pasaría si usaran una corriente eléctrica para silenciar las señales del sistema vestibular al cerebro. Trabajaron con 10 hombres y 10 mujeres voluntarias que aceptaron usar una gorra equipada con electrodos y luego, durante 10 minutos, recibieron una corriente eléctrica leve diseñada para inhibir la actividad de las células cerebrales. Eso fue seguido por un paseo en una silla que giraba e inclinaba a diferentes velocidades para que se sintieran enfermos.
Resultó que aquellos que recibieron estimulación que redujo la actividad de las células cerebrales tenían menos probabilidades de sentir náuseas y se recuperaron más rápidamente que las personas cuyos cerebros fueron estimulados para aumentar la actividad celular. Ahora, los investigadores están hablando con socios potenciales sobre el desarrollo de un dispositivo portátil de estimulación contra las náuseas que podría comprar en la farmacia.
Recuerdos de esto: en una conferencia a principios de este mes, DARPA, el brazo de investigación del Departamento de Defensa, anunció que, como parte de un estudio que ha financiado, los pacientes que recibieron implantes cerebrales obtuvieron mejores puntajes en las pruebas de memoria. Las lesiones cerebrales traumáticas son un gran problema para el ejército de los EE. UU.: Casi 300, 000 miembros del servicio han recibido tratamiento desde el año 2000. Por lo tanto, DARPA lidera los esfuerzos de investigación sobre cómo la estimulación eléctrica podría usarse para ayudar a las personas con cerebros dañados a crear y recuperar recuerdos.
Los científicos han estado trabajando con pacientes de cirugía cerebral que se han ofrecido como voluntarios para ser parte del proyecto de memoria. El objetivo es identificar con mayor claridad el proceso de cómo se forma y recuerda el cerebro los recuerdos y luego usar golpes leves de los implantes para recrear ese proceso. Solo lleva un año en el proyecto, pero DARPA dice que, según los resultados hasta ahora, parece posible mapear e interpretar las señales neuronales que provienen de un cerebro a medida que codifica o recupera una memoria, y luego mejora ese recuerdo estimulando eléctricamente secciones específicas del cerebro.
Apague ese cigarrillo: otro proyecto en las primeras etapas es analizar cómo la estimulación cerebral podría ayudar a las personas a luchar contra los antojos de cigarrillos o alimentos poco saludables. Caryn Lerman, subdirectora principal del Centro de Cáncer Abramson de la Universidad de Pensilvania, recibió recientemente una subvención para investigar si la aplicación de descargas eléctricas en secciones de la corteza prefrontal detrás de la frente, una región del cerebro ligada al autocontrol, puede ayudar a las personas a resistir los impulsos de participar en un comportamiento poco saludable.
La idea es que si se dirige correctamente, esta estimulación podría fortalecer las vías que se utilizan para combatir el deseo de iluminar. Los resultados preliminares de un experimento con 25 fumadores encontraron que después de una sesión de 20 minutos con estimuladores eléctricos atados a sus frentes, las personas pudieron esperar más tiempo antes de alcanzar un cigarrillo que aquellos que recibieron un tratamiento con placebo. También fumaron menos cigarrillos.
Recuperación de accidente cerebrovascular: los científicos de la Clínica Cleveland han solicitado permiso a la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para comenzar a probar la estimulación cerebral profunda en víctimas de accidente cerebrovascular humano. El tratamiento parecía haber funcionado con ratas, parecía promover el crecimiento de nuevas neuronas en el cerebro.
No es que nadie piense que esto puede proporcionar una cura para los accidentes cerebrovasculares. Cuando ocurren, el suministro de sangre al cerebro se interrumpe y algunas áreas simplemente se cierran, mientras se interrumpe la comunicación con otras regiones. La estimulación eléctrica no puede revivir las neuronas muertas. Pero podría ayudar a crear nuevas conexiones neuronales, particularmente en el cerebelo, la parte del cerebro que controla los movimientos voluntarios. La esperanza es que las partes del cerebro que aún están sanas podrían compensar mejor las dañadas.
Alrededor de 800, 000 personas en los Estados Unidos sufren accidentes cerebrovasculares cada año. Y, según la Asociación Nacional de Accidentes Cerebrovasculares, aproximadamente la mitad de los que sobreviven se debilitan severamente.
Impulsar la empatía: ¿pero qué pasa con el uso de la estimulación cerebral para cambiar cómo se sienten las personas? Investigadores de la Universidad de Harvard y la Universidad de Vanderbilt se han aventurado en ese territorio con un experimento relacionado con la entrega de la justicia.
Presentaron a 66 voluntarios historias sobre una persona ficticia llamada John, específicamente relataron una variedad de crímenes que había cometido y su condición mental cuando los cometió. De antemano, algunos de los participantes recibieron una forma de estimulación cerebral que podría interrumpir la actividad en la corteza prefrontal, que desempeña un papel clave no solo en el autocontrol, sino también en la toma de decisiones. Para otros, el dispositivo de estimulación estaba conectado, pero nunca encendido.
Se les pidió a los voluntarios que decidieran cuán culpable era John y también que determinaran, en una escala de 0 a 9, cuán extremo debería ser su castigo. Lo que los investigadores encontraron es que las personas cuya actividad cerebral se vio interrumpida eligieron castigos menos severos.
Lo que plantea quizás la pregunta más importante acerca de la estimulación cerebral: ¿cuándo la reparación del cerebro se convierte en cambiar el cerebro?
