NEUROCIENCIA. Los investigadores utilizan la estimulación cerebral profunda para mapear objetivos terapéuticos para cuatro trastornos cerebrales

Los investigadores utilizan la estimulación cerebral profunda para mapear objetivos terapéuticos para cuatro trastornos cerebrales

 

Haces de fibras asociados con la mejora de los síntomas después de la estimulación cerebral profunda en la enfermedad de Parkinson (verde), la distonía (amarillo), el síndrome de Tourette (azul) y el trastorno obsesivo-compulsivo (rojo). Fuente: Barbara Hollunder.

Un nuevo estudio dirigido por investigadores del Mass General Brigham demostró el uso de estimulación cerebral profunda (DBS) para mapear un "disfunctoma humano", una colección de circuitos cerebrales disfuncionales asociados con diferentes trastornos. 

22 febrero 2024.- El equipo identificó redes óptimas para apuntar a la corteza frontal que podrían usarse para tratar la enfermedad de Parkinson, la distonía, el trastorno obsesivo compulsivo (TOC) y el síndrome de Tourette. Sus resultados se publican en Nature Neuroscience .

Cuando los circuitos cerebrales se vuelven disfuncionales, pueden actuar como frenos para las funciones cerebrales específicas que el circuito normalmente lleva a cabo. La aplicación de DBS puede liberar el freno y restaurar en parte la funcionalidad.

Se sabe que las conexiones entre la corteza frontal en el prosencéfalo y los ganglios basales, estructuras ubicadas más profundamente en el cerebro, controlan las funciones cognitivas y motoras.

Si se producen trastornos cerebrales, estos circuitos pueden verse afectados y su comunicación puede volverse hiperactiva o funcionar mal. Estudios anteriores han demostrado que estimular eléctricamente el núcleo subtalámico , una pequeña región de los ganglios basales que recibe información de toda la corteza frontal, puede ayudar a aliviar los síntomas de estos trastornos.

Para comprender mejor esta relación, los autores analizaron datos de 534 electrodos de DBS en 261 pacientes de todo el mundo. De esta cohorte, 70 pacientes fueron diagnosticados con distonía, 127 con enfermedad de Parkinson, 50 con TOC y 14 con síndrome de Tourette.

Utilizando un software desarrollado por el equipo de investigadores, mapeó la ubicación precisa de cada electrodo y registraron los resultados en un atlas de referencia común para comparar las ubicaciones entre los pacientes. Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora para mapear los tractos que se activaron en pacientes con resultados óptimos o subóptimos.

Utilizando estos resultados, pudieron identificar circuitos cerebrales específicos que se habían vuelto disfuncionales en cada uno de los cuatro trastornos, como los que se asignan a las cortezas sensoriomotoras en la distonía, la corteza motora primaria en el síndrome de Tourette, la corteza motora suplementaria en la enfermedad de Parkinson y partes de la corteza cingulada en el TOC. En particular, los circuitos identificados se superpusieron parcialmente, lo que implica que las vías interconectadas se interrumpen en estos trastornos.

Además, los investigadores pudieron aplicar estos hallazgos para ajustar los tratamientos de DBS y demostrar resultados preliminares mejorados en tres casos, incluido uno en el Hospital General de Massachusetts, miembro fundador del Mass General Brigham.

A esta paciente, una mujer de unos 20 años, se le diagnosticó un TOC grave resistente al tratamiento que implicaba obsesiones por la ingesta de alimentos y agua, junto con pellizcos compulsivos de la piel. Tras la implantación de electrodos y la estimulación dirigida, los investigadores pudieron mostrar una mejora significativa en sus síntomas un mes después del tratamiento.

Excepto por los tres pacientes que fueron evaluados de forma prospectiva, el estudio fue un análisis retrospectivo de datos agregados de múltiples centros. Se necesitan más estudios para validar los hallazgos de forma prospectiva.

"Podemos llevar esta técnica más allá y segregar con precisión los circuitos disfuncionales para tener un mayor impacto con el tratamiento", dijo la autora principal Barbara Hollunder, MSc, de la Unidad de Trastornos del Movimiento y Neuromodulación del Departamento de Neurología de la Universidad Charité de Medicina de Berlín. "Por ejemplo, con el TOC, podemos analizar circuitos aislantes para obsesiones frente a compulsiones, etc.".

Más información: Ningfei Li, Mapping dysfunctional circuits in the frontal cortex using deep brain stimulation, Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01570-1www.nature.com/articles/s41593-024-01570-1


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