La electroestimulación cerebral recupera la movilidad un ratas tras un ictus

Como explica Karunesh Ganguly, director de esta investigación publicada en la revista « Nature Medicine », «nuestro principal objetivo era averiguar cómo desarrollar una neurotecnología implantable para ayudar a los pacientes que han sufrido un ictus. Y para ello, teníamos que conocer las propiedades de los circuitos de un cerebro dañado –en comparación con los de un cerebro sano– y utilizar esta información para diseñar implantes neurales que mejoren la función motora tras el accidente cerebrovascular».

Las ondas cerebrales, esto es, los patrones coordinados de actividad neural, tienen una importancia capital para un funcionamiento eficiente del cerebro. Es el caso de las ondas de baja frecuencia, responsables de organizar la activación de las neuronas de la corteza motora primaria del cerebro. Concretamente, esta corteza motora controla el movimiento voluntario, y lo que hacen las ondas cerebrales de baja frecuencia es ayudar a ‘coordinar’ la actividad de las neuronas para que vayan todas a una y asegurar el que movimiento dirigido sea suave y eficiente.

En el estudio, los autores analizaron la actividad neural de un modelo animal –ratas– mientras realizaba un movimiento voluntario y dirigido –o lo que es lo mismo, mientras cogía su comida– con el objetivo de identificar las ondas cerebrales de baja frecuencia que recorrían el cerebro en el momento inmediatamente anterior a la acción y durante la misma. Así, y una vez identificado este patrón de actividad en un animal ‘sano’, de lo que se trataba era de ver qué cambios se producían tras un ictus y durante la rehabilitación. ¿Y cómo lograrlo? Pues cogiendo al mismo animal y provocándole un accidente cerebrovascular.

Causado el ictus, y de manera similar a como ocurrió con la capacidad de movimiento, la actividad de las ondas cerebrales de baja frecuencia del animal se vio notablemente disminuida. Sin embargo, en aquellos animales que lograron una ‘buena’ rehabilitación y que, por tanto, realizaban movimientos dirigidos cada vez más rápidos y precisos, se observó una recuperación de la actividad de estas ondas cerebrales. No así en las ratas que no se recuperaron del ictus, cuyas ondas de baja frecuencia mostraron una actividad mínima –cuando no nula–. En consecuencia, parece claro que la recuperación de la capacidad de movimiento se encuentra estrechamente asociada a una recuperación de la actividad de las ondas cerebrales de baja frecuencia.

El siguiente paso fue tratar de potenciar la recuperación de los animales. Y para ello, los autores colocaron electrodos en el cerebro de las ratas para, además de registrar la actividad cerebral, administrar una corriente eléctrica leve que estimulara el área dañada por el ictus. ¿Y qué pasó? Pues que gracias a esta estimulación, la actividad de las ondas cerebrales de baja frecuencia se vio notablemente potenciada en el área dañada. Y lo que es más importante, los animales mejoraron, y mucho, su función motora. De hecho, la administración de una corriente leve justo antes de que el animal cogiera su comida aumentó en más de un 60% la probabilidad de que la ‘captura’ resultara exitosa .

Como indica Tanuj Gulati, co-autor de la investigación, «lo que es interesante es que este aumento de las ondas cerebrales de baja frecuencia solo se observó en los casos en los que se llevó a cabo la estimulación. Así, y mediante la amplificación de estas ondas cerebrales hemos sido capaces de ayudar a organizar la actividad neural asociada a una acción específica. O dicho de otro modo, cuando administramos la corriente en sincronía con una acción voluntaria, el control motor mejoró ostensiblemente».

Por tanto, la estimulación eléctrica cerebral facilita la recuperación de las funciones motoras en las ratas. Lo que no deja de ser una buna noticia. Pero dado que el fin último no es mejorar la calidad de vida de los roedores, ¿qué pasa con los humanos? ¿También funciona? Pues para averiguarlo, los autores analizaron los registros de la actividad cerebral de pacientes con epilepsia que habían perdido el movimiento de sus extremidades superiores a consecuencia de un ictus. Y lo que vieron es que, comparada frente a la de aquellos que, si bien con epilepsia, no habían padecido un accidente cerebrovascular, la actividad de las ondas cerebrales de baja frecuencia se encontraba muy disminuida en estos pacientes.

Como refieren los autores, «estos hallazgos sugieren que, tal y como ocurre en las ratas, el ictus ha causado una pérdida de actividad de baja frecuencia que ha dañado la capacidad de movimiento de los pacientes ».

En este contexto, debe recordarse que el único tratamiento disponible para la rehabilitación de los pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular es la terapia física, que si bien puede ayudar a muchos pacientes a recuperar rápidamente sus funciones neurológicas y, por ende, sus capacidades motoras, no resulta excesivamente eficiente en los casos en los que el daño cerebral causado por el ictus es demasiado extenso.

Como concluye Karunesh Ganguly, «esperamos que la estimulación eléctrica cerebral pueda ofrecer una alternativa más eficiente, y mucho más necesaria, para estos pacientes, ayudando a que sus circuitos cerebrales tengan un mejor control de las neuronas motoras que permanecen funcionales. La estimulación eléctrica cerebral ya se utiliza en el tratamiento de personas con epilepsia y enfermedad de Parkinson, y creo que los próximos en beneficiarse serán los pacientes que han padecido un ictus ».