Estimulación cerebral eléctrica para mejorar la memoria de trabajo

Los científicos pueden haber encontrado una forma de mejorar la conectividad cerebral. Los hallazgos pueden impulsar la memoria de trabajo a corto plazo, y en el futuro, pueden ayudar a reparar el daño cerebral en pacientes con lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular o epilepsia.Diferentes escáneres cerebrales del estudio muestran que la estimulación síncrona aumenta la actividad cerebral en las regiones involucradas en el rendimiento de la tarea, mientras que la estimulación "fuera de sincronización" activa las áreas del cerebro relacionadas con el descanso.
Crédito de la imagen: Ines Violante

Nuestros cerebros son máquinas complejas capaces de procesar una cantidad impresionante de información. Para que el cerebro funcione correctamente, sin embargo, debe conectar todos sus muchos componentes en un solo esfuerzo coordinado.

Científicamente, el cerebro se ha dividido en cuatro regiones principales, cada una con sus propias subsecciones y funciones especializadas. Algunas áreas del cerebro se ocupan del habla, algunas con memoria y otras con pensamiento o movimiento espacial.

Algunas funciones cognitivas son el resultado de la intercomunicación entre diferentes áreas. La llamada memoria de trabajo surge de la interacción de diferentes redes, y una nueva investigación investiga el papel de las ondas cerebrales en la sincronización y la racionalización de esta comunicación.

Científicos del Imperial College London (ICL) en el Reino Unido usaron electricidad para estimular al cerebro a sincronizar sus ondas de actividad eléctrica. Como explican los investigadores, dirigidos por la doctora Ines Ribeiro Violante, una neurocientífica del Departamento de Medicina de ICL, las ondas cerebrales se producen cuando varias neuronas envían señales al mismo tiempo. El ritmo exacto en el que estas células se sincronizan puede ser la clave para realizar tareas más elaboradas.

El nuevo estudio, publicado en la revista eLife, revela que aplicar una estimulación eléctrica débil al cerebro ayudó a armonizar diferentes partes del cerebro, mejorando la memoria de los participantes.

Estudiando los efectos de la estimulación eléctrica del cerebro

Violante y su equipo utilizaron una técnica no invasiva llamada estimulación transcraneal de corriente alterna (TACS) para interferir con el ritmo del cerebro. En TACS, se aplica una corriente eléctrica alterna a través del cráneo para modificar las oscilaciones corticales del cerebro.

Los investigadores utilizaron TACS para apuntar a dos regiones cerebrales involucradas en la memoria de trabajo: la circunvolución frontal media y el lóbulo parietal inferior.

Mientras que sus cerebros fueron estimulados eléctricamente, se les pidió a 10 participantes que realizaran un conjunto de tareas de memoria que gradualmente aumentaron en dificultad. La estimulación eléctrica se aplica alternativamente de forma no sincronizada, de forma sincronizada o en ráfagas rápidas.

Los participantes realizaron tareas de memoria en las que tuvieron que recordar números que parpadeaban en la pantalla o unir números con los anteriores. Las tareas más complejas implicaban tener que tener en cuenta dos series de números, ya que el nuevo número tenía que coincidir con el de dos números anteriores.

Estimulación sincronizada para mejorar la memoria de trabajo

En general, los científicos descubrieron que cuando se estimulaba el cerebro de forma síncrona, los participantes tenían un mejor tiempo de reacción en las tareas de memoria. Su rendimiento mejoró particularmente durante las tareas más complejas, que requirieron que los participantes recordaran dos conjuntos de números para unirlos con el número actual.

Las ondas cerebrales sincronizadas parecían mejorar el rendimiento de la memoria de trabajo: la capacidad del cerebro para retener pequeños trozos de información de forma que sea fácil de acceder cuando se realizan ciertas tareas. La memoria de trabajo es responsable de recordar la información diaria, como listas de compras o números de teléfono.

"Lo que observamos es que la gente funcionaba mejor cuando las dos ondas tenían el mismo ritmo y al mismo tiempo [...] El comportamiento clásico es hacer más lento en la tarea cognitiva más difícil, pero las personas realizaban más rápido con estimulación sincronizada y tan rápido como en la tarea más simple [...] Los resultados muestran que cuando la estimulación estaba sincronizada, hubo un aumento en la actividad en las regiones involucradas en la tarea. Cuando estaba fuera de sincronización se observó el efecto contrario ".

Dr. Ines Ribeiro Violante

La estimulación cerebral podría usarse para tratar lesiones cerebrales en el futuro

En el futuro, los científicos esperan usar esta forma de estimulación cerebral como tratamiento para pacientes con lesión cerebral traumática.

El Dr. Violante explica que tal técnica es muy barata, por lo que usarla en clínicas sería ventajoso en este sentido. Sin embargo, las especificidades del cerebro de cada individuo pueden ser un obstáculo para usar esta forma de estimulación eléctrica como una terapia ampliamente accesible.

"El siguiente paso es ver si la estimulación cerebral funciona en pacientes con lesión cerebral, en combinación con imágenes cerebrales, donde los pacientes tienen lesiones que afectan la comunicación a largo plazo en sus cerebros", dice el Dr. Violante.

"La esperanza es que eventualmente pueda usarse para estos pacientes, o incluso para aquellos que han sufrido un derrame cerebral o que tienen epilepsia", agrega el Dr. Violante.

David Sharp, profesor de neurología en el Departamento de Medicina de ICL y autor principal del artículo, también analiza los hallazgos:

"Estamos muy entusiasmados con el potencial de estimulación cerebral para tratar pacientes. Trabajo con pacientes que a menudo tienen problemas importantes con la memoria de trabajo después de las lesiones en la cabeza, por lo que sería genial tener una forma de mejorar nuestros tratamientos actuales, que pueden no siempre trabajamos para ellos. Nuestro siguiente paso es probar el enfoque en nuestros pacientes y veremos si combinarlo con el entrenamiento cognitivo puede restaurar las habilidades perdidas ".

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