Los científicos desarrollan un enfoque no invasivo para la estimulación cerebral profunda eléctrica

Los tratamientos actuales que utilizan la estimulación cerebral profunda eléctrica requieren que un cirujano abra el cráneo e implante los electrodos dentro del cerebro. Ahora, en un nuevo estudio que usa ratones, los científicos demuestran un enfoque no invasivo llamado estimulación interferente temporal, que utiliza electrodos colocados en el cuero cabelludo para estimular eléctricamente las regiones profundas del cerebro. La técnica experimental no requiere implantes quirúrgicos y no altera el tejido cerebral superficial.
Los resultados de un estudio reciente han encontrado que el DBS se puede realizar de forma no invasiva utilizando la estimulación con TI.

En un artículo publicado en la revista Celda, los investigadores, incluido un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge, informan cómo probaron el nuevo método de estimulación temporal (TI) en el cerebro de los ratones.

La estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés) se desarrolló originalmente como un tratamiento para reducir los síntomas de la enfermedad de Parkinson, que generalmente incluyen movimientos incontrolables, rigidez, temblor y problemas para caminar.

En los enfoques actuales de DBS, la estimulación eléctrica se administra a través de dos electrodos que deben implantarse quirúrgicamente dentro del cerebro.

Sin embargo, debido a su naturaleza invasiva, estos enfoques de DBS conllevan el riesgo de infección, accidente cerebrovascular y hemorragia en el cerebro.

Las técnicas de estimulación cerebral no invasiva, como la estimulación magnética transcraneal aprobada para el tratamiento de la depresión, son bastante efectivas para estimular el tejido cerca de la superficie del cerebro.

Desafortunadamente, son menos efectivos para estimular las regiones más profundas del cerebro, especialmente sin perturbar las regiones superficiales.

La estimulación de TI se dirige selectivamente a las regiones cerebrales profundas

La estimulación de TI se basa en el hecho de que al colocar electrodos de alta frecuencia en el cuero cabelludo, la frecuencia de cada electrodo es demasiado alta para que la corriente estimule las neuronas por sí misma; las propiedades biofísicas de las células solo les permiten excitarse por las corrientes de baja frecuencia.

Sin embargo, la configuración de las corrientes de alta frecuencia para que sus frecuencias sean ligeramente diferentes, donde se cruzan, les permite generar un área pequeña de corriente de baja frecuencia que puede estimular a las neuronas.

Por ejemplo, es posible tener un electrodo que envíe una señal de 4.000 hertzios colocada en un lado de la cabeza, y otro que envíe una señal de 4.001 hertzios en el otro lado.

Esto es precisamente lo que hicieron los investigadores: establecieron las corrientes de alta frecuencia en los electrodos del cuero cabelludo para que se encontraran en una región particular en el interior de los cerebros de los ratones vivos.

Primero probaron el método en maquetas físicas usando modelos de computadora, y luego, en virtud de esos resultados, llevaron a cabo pruebas en los ratones.

Usando una técnica llamada etiquetado de neuronas c-Fos, confirmaron que las señales eléctricas de TI solo excitaban las células cerebrales en la región objetivo y no alteraban las neuronas en el tejido de la superficie por el que pasaban las corrientes de alta frecuencia.

En su artículo de estudio, los autores describen cómo usaron la estimulación de TI para dirigirse al hipocampo y otras regiones pequeñas en el interior de los cerebros de los ratones.

Demostraron cómo podían controlar el tamaño y la ubicación del área objetivo en el interior del cerebro cambiando las frecuencias de las señales eléctricas y alterando el número y la posición de los electrodos externos.

Incluso fue posible estimular selectivamente partes de la corteza motora y lograr que los ratones movieran sus bigotes, orejas, patas izquierdas y patas derechas, señalan.

La técnica puede ofrecer nuevas formas de tratar y estudiar el cerebro

En 2016, el profesor Li-Huei Tsai, uno de los investigadores y profesor de neurociencia en el MIT, usó ratones para demostrar que un tipo de terapia de luz puede ofrecer un tratamiento no invasivo para la enfermedad de Alzheimer.

Esa técnica arroja luz parpadeante en los ojos para establecer oscilaciones de una frecuencia particular en el cerebro, lo que resulta en niveles reducidos de placas amiloides en las neuronas, un sello distintivo conocido de la enfermedad de Alzheimer.

El Prof. Tsai dice que ahora quiere saber si la estimulación de TI podría tener un efecto similar.

Los investigadores también planean estudiar los efectos de la estimulación de TI en humanos. Ven el potencial para usarlo no solo para tratar enfermedades cerebrales, sino también para estudiarlas.

Señalan que la estimulación de TI puede no ser capaz de dirigirse a las regiones cerebrales tan precisamente como DBS, por lo que la técnica invasiva puede seguir siendo el tratamiento de elección para la enfermedad de Parkinson.

Sin embargo, sugieren que la técnica no invasiva aún puede beneficiar a pacientes con otras afecciones, como accidente cerebrovascular, pérdida de memoria y lesión cerebral traumática, que no requieren la resolución precisa de DBS.

"Con la capacidad de estimular las estructuras cerebrales de forma no invasiva, esperamos que podamos ayudar a descubrir nuevos objetivos para el tratamiento de los trastornos cerebrales".

Primer autor Dr. Nir Grossman, Imperial College London, Reino Unido

Aprenda cómo la estimulación cerebral profunda puede ser un tratamiento efectivo para la anorexia.

Ve con tu tripa; La dieta influye en el tipo de microbio en el estómago

Resulta que tienes que "ir con tu instinto" después de todo, o de hecho, tu instinto te acompaña y lo que consumes. Los microbios intestinales juegan un papel significativo y subestimado en la salud humana, según muestra una nueva investigación. De hecho, usted es lo que come, y las personas que consumen una dieta alta en grasas y proteínas animales tienen un cierto grupo de bacterias que florecen en su tracto digestivo, mientras que las agallas de las personas que consumen más carbohidratos a base de plantas el conjunto de comidas tiene otros tipos.

(Health)

Lentes de contacto: una mirada a los riesgos y recomendaciones

Gracias a la existencia de lentes de contacto, a veces puede ser imposible saber si alguien tiene un impedimento visual o no. Estas lentes pueden hacer enormes diferencias en las vidas de sus usuarios, proporcionando un cierto nivel de libertad que las gafas tradicionales no pueden. Los lentes de contacto son usados ??por aproximadamente 41 millones de personas en los Estados Unidos.

(Health)