Contenido
- ¿Qué es la estimulación cerebral profunda?
- ¿Cómo se colocan los electrodos en el cerebro?
- ¿Cómo funciona la estimulación cerebral profunda?
- ¿Es seguro?
- Investigación sobre la estimulación cerebral profunda y la enfermedad de Alzheimer
- Resumen de los efectos de la DBS en el cerebro
- Consideraciones éticas
¿Qué es la estimulación cerebral profunda?
La estimulación cerebral profunda (DBS) es un procedimiento en el que se colocan electrodos dentro del cerebro y se programan para emitir pequeños pulsos eléctricos para estimular la actividad cerebral.
DBS se ha utilizado durante varios años en personas con enfermedad de Parkinson con un éxito considerable en la reducción de temblores y contracciones musculares, así como en la mejora de la postura. También se está investigando para tratar otras afecciones médicas, como la depresión y el trastorno obsesivo-compulsivo.
¿Cómo se colocan los electrodos en el cerebro?
La respuesta corta: cirugía cerebral. Para que la ECP sea posible, se deben insertar cables en el cerebro. Con anestesia local, un neurocirujano perfora agujeros en el cráneo del paciente y enhebra con cuidado cables en diferentes áreas del cerebro. (La anestesia local, cuando un paciente está despierto pero un área del cuerpo está adormecida, se puede utilizar porque el cerebro mismo no puede sentir ningún dolor).
Luego, bajo anestesia general, se implanta una máquina similar a un marcapasos en el pecho de la persona, donde eventualmente puede entregar 130 impulsos eléctricos en miniatura por segundo a los cables y, en consecuencia, al cerebro. Cuando se implanta inicialmente, el estimulador se apaga; unos días o semanas después de la cirugía, el estimulador se enciende y comienza a enviar los impulsos eléctricos al cerebro.
Cuando se usa para tratar la enfermedad de Alzheimer, esos cables generalmente están conectados al fórnix en el cerebro. Según Johns Hopkins Medicine, "el fórnix es una vía cerebral fundamental para llevar información al hipocampo, la parte del cerebro donde comienza el aprendizaje y se crean los recuerdos, y donde parecen surgir los primeros síntomas del Alzheimer".
¿Cómo funciona la estimulación cerebral profunda?
Hay varias teorías sobre por qué funciona, pero aún no hay una respuesta concluyente. En el Parkinson, se cree que interrumpe e interrumpe el funcionamiento defectuoso del cerebro.
De hecho, la comprensión de los investigadores sobre la estimulación cerebral profunda es tan limitada que la posibilidad de utilizarla para la enfermedad de Alzheimer se descubrió accidentalmente cuando se estaba probando la estimulación cerebral profunda en un hombre con obesidad mórbida como una forma de tratar de controlar su apetito. Mientras lo probaban con la colocación de cables y los impulsos eléctricos, informó un recuerdo vívido. Cuando apagaron los impulsos, la memoria desapareció, y cuando volvieron a encender el estimulador, la memoria regresó. Esto llevó a la comprensión de que tal vez haya una manera de estimular el cerebro y los recuerdos que contiene.
¿Es seguro?
DBS parece ser bastante seguro. Aunque la idea de una cirugía cerebral parece muy arriesgada, los expertos dicen que este procedimiento en realidad no es tan invasivo como parece. Siempre existen riesgos con la cirugía cerebral; sin embargo, más de 100,000 personas en todo el mundo con enfermedad de Parkinson se han sometido a DBS con problemas mínimos. Los riesgos incluyen infección, mal funcionamiento del equipo, accidente cerebrovascular, falla de la batería y movimiento del cable.
Investigación sobre la estimulación cerebral profunda y la enfermedad de Alzheimer
Investigación Fase I
En 2010, la revista Annals of Neurology publicó una investigación que describe un ensayo clínico de fase I realizado en Canadá con seis personas diagnosticadas con la enfermedad de Alzheimer temprana. A cada uno de ellos se les implantó quirúrgicamente un estimulador cerebral profundo en el cerebro y experimentaron 12 meses de estimulación eléctrica continua.Las pruebas de su funcionamiento cognitivo a los 6 y 12 meses indicaron una mejora o una disminución menor a la esperada en tres de los seis participantes.
Además, las tomografías por emisión de positrones se utilizaron para evaluar el metabolismo cerebral de la glucosa, que es la capacidad del cerebro para descomponer los azúcares como combustible cerebral y también puede ser un indicador de los niveles de actividad de las neuronas en el cerebro. Las personas con Alzheimer suelen mostrar una disminución en el metabolismo de la glucosa con el tiempo, pero estos seis participantes de la investigación mostraron un aumento que se mantuvo durante todo el estudio. Curiosamente, la disminución de la capacidad del cerebro para descomponer el azúcar en la enfermedad de Alzheimer ha hecho que algunos investigadores llamen a la enfermedad de Alzheimer "diabetes tipo 3".
Investigación de fase II
En un estudio de fase II realizado por Johns Hopkins, 42 pacientes de entre 45 y 85 años participaron en DBS para atacar su enfermedad de Alzheimer. Cada uno de ellos se sometió a una cirugía de estimulación cerebral profunda para su implantación entre 2012 y 2014. La mitad de ellos tenían sus estimuladores encendidos después de 2 semanas, y la mitad de ellos lo habían encendido después de 12 meses. Este fue un estudio doble ciego, ya que ni los médicos ni los pacientes sabían cuándo se activaban los estimuladores.
La cognición se evaluó en este estudio a través de múltiples pruebas, incluida la ADAS-Cog 13. También se midió el metabolismo de la glucosa cerebral en diferentes áreas del cerebro.
Los resultados de este estudio fueron interesantes y no necesariamente lo que se esperaba. A los 6 meses de la implantación del estimulador, el metabolismo de la glucosa cerebral había aumentado significativamente, pero esas ganancias no se mantuvieron a los 12 meses. Además, se observó una diferencia de respuesta relacionada con la edad. Los participantes que tenían más de 65 años demostraron mejoras en el funcionamiento cognitivo y en el metabolismo cerebral de la glucosa. Los menores de 65 años no mostraron mejoras significativas en ninguna de las áreas. Los investigadores teorizaron que este efecto puede haber estado relacionado con el deterioro de la estructura cerebral, a veces mayor, en personas más jóvenes con Alzheimer (Alzheimer de inicio temprano), en comparación con aquellos con Alzheimer de inicio tardío.
Resumen de los efectos de la DBS en el cerebro
Los efectos de la estimulación cerebral profunda en la enfermedad de Alzheimer se han estudiado a través de estos ensayos clínicos de fase I y fase II, pero también se ha recopilado información sobre cómo afecta al cerebro a partir de su uso en otros entornos, incluidos otros estudios de investigación y en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Se han encontrado los siguientes efectos:
Cognición general mejorada:La investigación sobre DBS en personas con Alzheimer resultó en una mejor cognición para algunos de los participantes, según lo medido por múltiples pruebas neuropsicológicas. Estas pruebas miden varios aspectos del funcionamiento del cerebro, incluida la memoria, la orientación, el reconocimiento de palabras y más.
Aumento del volumen del hipocampo:Mientras que el hipocampo (una parte del cerebro asociada con la memoria) se atrofia con la presencia del envejecimiento y más significativamente en la enfermedad de Alzheimer, se ha descubierto que la DBS aumenta el volumen del hipocampo en personas con Alzheimer. El volumen del hipocampo se ha correlacionado con el funcionamiento de la memoria.
Aumento del metabolismo de la glucosa cerebral:Como se destacó anteriormente, algunos sujetos que recibieron DBS demostraron un mejor metabolismo de la glucosa en múltiples áreas del cerebro.
Mayor volumen de fórnix y cuerpos mamilares:El fórnix y los cuerpos mamilares del cerebro (ambos relacionados con el funcionamiento de la memoria) han demostrado un aumento de volumen después de la estimulación cerebral profunda en personas con Alzheimer.
Niveles más altos de acetilcolina:También se ha demostrado en investigaciones que DBS desencadena la liberación de acetilcolina. La acetilcolina ayuda a transferir mensajes de una célula nerviosa a la siguiente en nuestro cerebro.
Mayor memoria espacial:Después de la estimulación cerebral profunda del fórnix de las ratas, demostraron una memoria espacial mejorada en su capacidad para navegar por un laberinto. Si bien los estudios en animales no siempre se transfieren a los humanos, a menudo nos brindan información sobre la seguridad y la efectividad de los procedimientos experimentales.
Disminución de la fluidez verbal:La estimulación cerebral profunda se ha utilizado durante años en personas con Parkinson con resultados significativamente positivos. Sin embargo, algunas investigaciones han encontrado que la fluidez verbal ha disminuido en algunos de estos individuos. Mientras que muchos con Parkinson sienten que este riesgo vale el beneficio que les brinda la estimulación cerebral profunda. Es posible que no se considere tan fácilmente un riesgo que valga la pena en personas con enfermedad de Alzheimer.
Consideraciones éticas
Si bien se han realizado múltiples estudios en humanos, algunos investigadores están solicitando estudios adicionales y ampliados que usen DBS en animales antes de continuar más investigaciones con personas. Señalan que, si bien ha habido participantes de la investigación DBS que han experimentado alguna mejora cognitiva, también ha habido algunos otros que disminuyeron en algunas áreas cognitivas después de la estimulación cerebral profunda.
Estos investigadores también destacan el hecho de que existe una falta de comprensión sobre cómo funciona la estimulación cerebral profunda; por lo tanto, recomiendan que se obtenga más información antes de ampliar los ensayos clínicos con personas.
Una palabra de Verywell
La estimulación cerebral profunda está bien establecida como un tratamiento apropiado para la enfermedad de Parkinson; sin embargo, se requiere más investigación para discernir sus beneficios en la enfermedad de Alzheimer. El potencial de la estimulación cerebral profunda para la mejora cognitiva es emocionante, especialmente a medida que continuamos luchando por encontrar un tratamiento eficaz para el Alzheimer.
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