NEUROCIENCIA. La estimulación magnética transcraneal para la depresión gana en precisión

La estimulación magnética transcraneal para la depresión gana en precisión

 

Fuente: SAM CHIVERS

Aprobada hace más de una década, la estimulación magnética transcraneal (EMT) es moderadamente eficaz. Adaptar el tratamiento a cerebros individuales puede mejorar los resultados.

08 septiembre 2023.- A mediados de la década de 1970, un investigador británico llamado Anthony Barker quería medir la velocidad a la que las señales eléctricas viajan por los nervios largos y delgados que pueden transportar señales desde el cerebro a músculos como los de la mano, desencadenando el movimiento. Para descubrirlo, necesitaba una manera de estimular los nervios en las personas.

Los investigadores ya habían utilizado electrodos colocados sobre la piel para generar un campo magnético que penetraba en el tejido humano y producía una corriente eléctrica que activaba los nervios periféricos de las extremidades. Pero la técnica era dolorosa y quemaba la piel. Barker, de la Universidad de Sheffield en Inglaterra, y sus colegas comenzaron a trabajar en un método mejor.

En 1985, con resultados prometedores, intentaron colocar el dispositivo magnético en forma de bobina que habían desarrollado en las cabezas de los participantes. La bobina emitió pulsos magnéticos que se alternaban rápidamente sobre la región del cerebro que controla el movimiento, generando corrientes eléctricas débiles en el tejido cerebral y activando neuronas que controlan los músculos de la mano. Después de unos 20 milisegundos, los dedos de los participantes se movieron.

La técnica, ahora llamada estimulación magnética transcraneal (EMT), ha demostrado ser una herramienta vital para investigar cómo funciona el cerebro humano. Cuando se dirige a regiones cerebrales específicas, el EMT puede inhibir o mejorar temporalmente varias funciones, bloqueando la capacidad de hablar, por ejemplo, o facilitando la memorización de una serie de números. Y cuando en la década de 1990 surgieron tecnologías de imágenes cerebrales, como la resonancia magnética funcional (fMRI), los investigadores ahora podían "ver" el interior del cerebro de las personas cuando recibían estimulación EMT. También pudieron observar cómo las vías neuronales responden de manera diferente a la estimulación en enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia y la depresión.

En las últimas décadas, esta investigación fundamental ha dado como resultado nuevos tratamientos que alteran la actividad cerebral, con las terapias EMT para la depresión en primer plano. En 2008, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. aprobó NeuroStar, el primer dispositivo para la depresión del país, y desde entonces muchos otros países han aprobado este enfoque.

Sin embargo, aunque la EMT es ahora un tratamiento para la depresión ampliamente disponible, quedan muchas preguntas sobre el método. No está claro cuánto tiempo pueden durar los beneficios de la EMT , por ejemplo, o por qué parece funcionar para algunas personas con depresión pero no para otras. Otro desafío es separar los efectos de la EMT del efecto placebo, cuando alguien cree que se beneficiará del tratamiento y mejorará aunque esté recibiendo una forma "falsa" de estimulación.

Si la EMT puede “curar” la depresión “es una cuestión abierta; hay evidencia a favor y en contra”, dice David Pitcher, neurocientífico cognitivo de la Universidad de York que escribió una descripción general de 2021 en la Revista Anual de Psicología sobre el uso de la EMT para estudiar la cognición humana. Pero a medida que los investigadores perfeccionan el enfoque y realizan ensayos clínicos más sofisticados, la EMT está surgiendo como una herramienta poderosa para analizar las complejidades de la depresión y, para algunas personas, aflojar su control.

Funcionamiento de la EMT.

Del pez eléctrico a los imanes

Puede que la EMT sea relativamente nueva, pero el uso de la electricidad como medicina es antiguo. Ya en el siglo I d.C., los médicos romanos recomendaban el uso de peces torpedos eléctricos vivos para tratar el dolor de cabeza. Casi dos milenios después, en la década de 1930, los médicos descubrieron que inducir convulsiones cerebrales con electricidad podía reducir los síntomas de la esquizofrenia y otras formas de enfermedad mental.

Ese fue el comienzo de la terapia electroconvulsiva (TEC), conocida peyorativamente como terapia de choque. La práctica se extendió rápidamente a pesar del riesgo de pérdida de memoria, confusión y lesiones por espasmos musculares. Administrar TEC sin informar completamente a los pacientes sobre la terapia y sus riesgos también generó preocupaciones éticas, un problema con el que la medicina en su conjunto estaba lidiando seriamente en ese momento.

Con el tiempo, los relajantes musculares, los anestésicos y protocolos de consentimiento más estrictos mejoraron la TEC, aunque todavía se informan efectos secundarios como dolor de cabeza y pérdida temporal de la memoria a corto plazo. La TEC sigue siendo uno de los tratamientos más eficaces para las personas que no responden a los tratamientos antidepresivos de primera línea , como los inhibidores de la recaptación de serotonina (ISRS), un grupo de medicamentos que incluye Zoloft y Prozac.

Sin embargo, tanto esos fármacos como la TEC son difíciles de controlar con precisión porque afectan a todo el cerebro. Un enfoque más específico es la estimulación cerebral profunda (ECP), que implica estimular directamente las neuronas con electrodos que se implantan quirúrgicamente en regiones que se sabe que afectan el estado de ánimo y la motivación. La ECP se ha mostrado prometedora en estudios piloto y fue aprobada para uso en investigación en 2022, pero aún no ha recibido la aprobación clínica.

La EMT, por el contrario, no requiere cirugía y tiene menos efectos secundarios que la TEC, dice Álvaro Pascual-Leone, neurólogo de la Facultad de Medicina de Harvard. Aunque no es tan fácil apuntar a una región cerebral específica como la estimulación cerebral profunda, es mucho más precisa que los fármacos antidepresivos o la TEC.

Pascual-Leone comenzó a investigar la estimulación magnética para tratar el trastorno depresivo mayor a principios de los años 1990. Lo entusiasmó debido a la capacidad de enfocar la estimulación de manera no invasiva y sus pocos y relativamente menores efectos secundarios, que comúnmente incluyen malestar en el cuero cabelludo, hormigueo, espasmos y aturdimiento y, raramente, convulsiones y pérdida de audición. Aunque sus mecanismos no se comprenden completamente, la EMT parece actuar reconfigurando los circuitos neuronales, iniciando una comunicación más típica entre diferentes áreas del cerebro.

El neurocientífico Álvaro Pascual-Leone, presentado en el Centro Médico Beth Israel Deaconess en 1998, ha pasado décadas estudiando cómo la ECP afecta la actividad cerebral. Utilizando técnicas de neuroimagen como la resonancia magnética funcional (fMRI), su laboratorio ha demostrado que la EMT repetitiva puede inducir cambios duraderos en las redes neuronales implicadas en la depresión y otras afecciones psiquiátricas. Fuente: FOTO DE JOHN BLANDING / THE BOSTON GLOBE A TRAVÉS DE GETTY IMAGES

En reposo, las personas con depresión a menudo tienen niveles reducidos de actividad en un área del cerebro llamada corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) en comparación con las personas no deprimidas, según han demostrado estudios de neuroimagen. Esta región es un sitio principal para la terapia EMT. El DLPFC, un centro para la memoria a corto plazo, la planificación y el razonamiento abstracto, está conectado a varios circuitos cerebrales implicados en la depresión: la red de prominencia, que ayuda a centrar la atención en algunas cosas e ignorar otras; el modo de red predeterminado, que está activo cuando una persona no está realizando ninguna tarea en particular; y la red ejecutiva, clave para la planificación, la toma de decisiones y el control de impulsos. Juntos, estos circuitos son la base de nuestra capacidad para centrarnos en información relevante y cambiar nuestra atención entre el pensamiento autodirigido y nuestro entorno.

Los científicos creen que la comunicación anormal entre las redes puede llevar a la reflexión constante, la autocrítica y la tendencia a centrarse demasiado en los aspectos negativos de la vida que a menudo experimentan las personas con depresión. Utilizando fMRI para medir cómo se comunican los nodos de las redes antes y después de la EMT, los investigadores han descubierto que múltiples sesiones de EMT pueden restaurar una actividad más típica. El cambio puede durar más de un año y posiblemente pueda mantenerse por más tiempo con tratamientos adicionales de EMT.

Los efectos sostenidos de la EMT probablemente se deban a la remodelación de las conexiones neuronales provocada por cambios microscópicos en las células cerebrales. Los estudios han demostrado que la EMT puede estimular a las neuronas para que produzcan nuevas dendritas, los apéndices ramificados que reciben señales de otras neuronas.

Un ensayo clínico inicial encontró que las personas con depresión severa que recibieron EMT diariamente durante varias semanas tenían hasta cuatro veces más probabilidades de entrar en remisión que los participantes en grupos de control, a quienes se les colocó un dispositivo EMT pero no recibieron estimulación real. En estudios posteriores que carecían de grupos de control (lo que significa que tanto los pacientes como los médicos sabían que se estaba administrando EMT), entre el 30 y el 40 por ciento de los pacientes que no habían mejorado con los medicamentos entraron en remisión, definida por una puntuación baja en una medida estándar como la Escala de Calificación de Depresión de Hamilton. Eso está más o menos a la par con la cantidad de personas que responden bien a los medicamentos antidepresivos , según una revisión de 2013 en Current Opinion in Psychiatry . Aún así, quedan muchas preguntas, incluida si se pueden obtener mejores resultados dirigiéndose a regiones específicas en pacientes individuales.

Estimulación cerebral a medida

En muchas clínicas y laboratorios de investigación, el proceso de determinar dónde colocar las bobinas EMT en la cabeza de una persona es relativamente simple. El método aprobado por la FDA se remonta a los experimentos originales de Barker: un participante saca el pulgar como un autoestopista y los técnicos mueven la bobina magnética alrededor de su cuero cabelludo hasta que la estimulación eléctrica llega a una parte de la corteza motora que hace que su pulgar se contraiga involuntariamente. Usando este punto como punto de referencia, los técnicos mueven la bobina a una posición que apunte al DLPFC izquierdo.

El enfoque es moderadamente eficaz, pero muchos investigadores creen que no explica adecuadamente las grandes variaciones en la estructura cerebral entre los individuos. Cada vez más, los científicos utilizan fMRI y otras tecnologías de imágenes cerebrales para adaptar la estimulación EMT a la estructura cerebral única de cada persona y observar cómo afecta sus patrones de actividad neuronal. Un avance interesante en los últimos 10 años con EMT es usarlo en pacientes y luego neuroimagen de su cerebro para observar los cambios en la conectividad entre el DLPFC y las áreas a las que sabemos que está conectado.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, dirigido por el psiquiatra Nolan Williams, director del Laboratorio de Estimulación Cerebral de Stanford, es uno de los grupos que desarrolla este enfoque combinado. En un pequeño estudio de 2021, el equipo utilizó exploraciones por resonancia magnética funcional, que miden los cambios en el flujo sanguíneo asociados con la actividad cerebral, para localizar una pequeña subregión en la DLPFC en pacientes individuales. La actividad de esta subregión muestra una relación inversa con la de otra área del cerebro, el cingulado subgenual (SGC): en las personas que experimentan depresión, la actividad del SGC aumenta mientras que la actividad de la subregión DLPFC disminuye. Por el contrario, cuanto más activo es el nodo en el DLPFC, menos activo se vuelve el SGC. El SGC, por su parte, parece influir en la red de modo predeterminado, anclando a las personas en patrones negativos de auto-rumia.

En el estudio de Stanford, Williams y sus colegas se dirigieron a la subregión DLPFC en 29 personas con lo que se conoce como depresión resistente al tratamiento: obtuvieron una puntuación de “moderada a grave” en una evaluación estándar que considera cómo respondieron a tratamientos previos para la depresión y la duración y gravedad de sus síntomas. El grupo recibió un régimen de tratamiento acelerado experimental con más de una sesión diaria de EMT. Para controlar un posible efecto placebo, algunos miembros del grupo fueron asignados aleatoriamente para recibir una estimulación simulada que sonaba y se sentía como EMT pero que no emitía pulsos electromagnéticos.

Después de cinco días de tratamiento, el 79 por ciento de los participantes que recibieron el EMT enfocado experimentaron remisión, en comparación con el 13 por ciento del grupo de control. El equipo también observó que estimular el área del DLPFC que está más fuertemente conectada con el SGC normaliza las conexiones relevantes entre las tres regiones. "Lo ves cuando escaneas a las personas después", dice Williams.

El investigador de Stanford Nolan Williams y sus colegas han desarrollado un nuevo tratamiento para la depresión basado en EMT, guiado por resonancia magnética funcional. En 2022, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. autorizó la comercialización del método. Fuente: CORTESÍA DE STEVE FISCH / STANFORD MEDICINE

Los investigadores creen que este enfoque individualizado del tratamiento del EMT podría ser una intervención rápida y eficaz para los pacientes suicidas. En 2022, el método de Williams superó un importante obstáculo regulatorio: la FDA otorgó permiso para comercializarlo.

Ver tasas de remisión tan altas después de sólo cinco días de tratamiento (una intervención muy práctica) es emocionante, dice William T. Regenold, director de una unidad de investigación que estudia la neuromodulación no invasiva en el Instituto Nacional de Salud Mental de EE.UU. Él y sus colegas están llevando a cabo actualmente un ensayo clínico que investiga los cambios en la actividad cerebral en pacientes con depresión grave que reciben EMT junto con terapia de conversación. "La idea es tener un efecto sinérgico entre la psicoterapia y la EMT", dice.

Al ajustar el tratamiento a la anatomía cerebral de cada persona, el éxito del estudio de Stanford está "muy alineado con las nociones de medicina de precisión, de intervenciones dirigidas individualmente", dice Pascual-Leone.

Pero aún queda mucho trabajo por delante. Un desafío urgente es distinguir los beneficios de la estimulación del efecto placebo; Algunas investigaciones sugieren que este efecto desempeña un papel en las mejoras que muchos experimentan con la EMT. Este problema no es exclusivo de la estimulación cerebral, sino que es común a todos los tratamientos para la depresión. Varios metanálisis del efecto placebo de los medicamentos antidepresivos, por ejemplo, han encontrado que las personas que toman píldoras inactivas experimentan una mejora del 20 al 40 por ciento en sus síntomas, generalmente medida mediante uno de varios cuestionarios estándar.

Los grupos de investigación están empezando a lograr resultados más claros e impresionantes utilizando escáneres cerebrales para guiar la estimulación individualizada, como lo hizo el equipo de Stanford. Pero necesitarán más estudios para determinar si la EMT tendrá un éxito similar en poblaciones más grandes, así como en grupos como adolescentes, ancianos y personas que padecen afecciones que a menudo acompañan a la depresión, como ansiedad y estrés postraumático. Algunos laboratorios están experimentando con el diseño de dispositivos EMT(comparando bobinas magnéticas en forma de 8 con otras con forma de alas de mariposa, por ejemplo) y alterando la frecuencia de estimulación para ver cómo eso altera la actividad cerebral y los resultados del tratamiento.

Aún así, quedan muchas preguntas fundamentales sobre la EMT. Aunque los científicos saben que altera la activación neuronal normal, "realmente no entendemos cómo funciona la EMT de manera mecanicista" para alterar estados cerebrales como el estado de ánimo, dicen los científicos. Una razón es que los investigadores no pueden registrar la actividad de una sola neurona en un ser humano y realizar EMT al mismo tiempo. No está claro por qué ciertas frecuencias de EMT parecen aumentar la actividad en algunas regiones del cerebro, mientras que la disminuyen en otras áreas, o cómo las nuevas conexiones neuronales estimuladas por EMT afectan las diferentes redes cerebrales.

Fuente: Phil Jaekl, especialista en neurociencia cognitiva (para Knowable Magazine).