- Per a què es fa servir l'estimulació magnètica transcranial?
- Concepte de plasticitat cerebral
- En què consisteix l'estimulació magnètica transcranial?
- Principis de l'estimulació magnètica transcranial
- Tipus d'estimulació magnètica transcranial
- Estimulació magnètica transcranial, tècniques de electroencefalografia (EEG) i ressonància magnètica (RM)
- Estimulació cerebral i patologia
- malalties vasculars
- epilèpsia
- TDAH
- TEA
- depressió
- esquizofrènia
- limitacions
- Bibliografia
La estimulació magnètica transcranial és una tècnica d'estimulació cerebral no invasiva el ocupació ha experimentat un gran increment en els últims anys, no només en el camp de la investigació, sinó també en l'àrea clínica amb la rehabilitació i l'exploració terapèutica.
Aquest tipus de tècniques d'estimulació cerebral permeten modular l'activitat cerebral sense necessitat de penetrar a través de la volta craniana per assolir de forma directa el cervell.
Dins de les tècniques d'estudis cerebral, podem trobar diverses tècniques, però les més emprades són l'estimulació transcranial de corrent directe (TDCs) i en major proporció l'estimulació magnètica transcranial, (Vicari et al., 2013).
Per a què es fa servir l'estimulació magnètica transcranial?
Per la seva capacitat de neuromodulació, aquestes tècniques poden ser emprades per a l'exploració i la modulació de diferents funcions cerebrals: motricitat, percepció visual, memòria, llenguatge o estat d'ànim, amb l'objectiu de millorar el rendiment (Pascual leone et al., 2011).
En adults sans, generalment, s'han emprat per monitoritzar l'excitabilitat cortical i com a tècniques de neuromodulació, per induir la plasticitat cerebral. No obstant això, l'ús d'aquestes tècniques en la població pediàtrica es limita a el tractament d'algunes malalties, per rehabilitar funcions danyades (Pascual leone et al., 2011).
Actualment, la seva ocupació s'ha expandit cap a l'àrea de la psiquiatria, la neurologia i fins i tot la rehabilitació ja que nombroses malalties neurològiques i psiquiàtriques en la infància i l'adolescència presenten alteracions en la plasticitat cerebral (Ros-Morell et al., 2011).
Entre les funcions cognitives que sembla millorar es troben les provocades per la malaltia de Parkinson, el control motor després d'un ictus, afàsia, epilèpsia i depressió, entre d'altres (Vicari et al., 2013).
Concepte de plasticitat cerebral
La plasticitat cerebral representa una propietat intrínseca de el sistema nerviós central. És essencial per a l'establiment i manteniment dels circuits cerebrals, a través de la modificació de les estructures i funcions com a resposta a les demandes ambientals (Pascual leone et al., 2011)
El cervell es tracta d'un òrgan dinàmic que empra mecanismes com la potenciació, debilitació, poda, addició de connexions sinàptiques o neurogènesi per adaptar la seva arquitectura i circuiteria, permetent l'adquisició de noves habilitats o l'adaptació després d'una lesió. Es tracta d'un mecanisme essencial per a la capacitat d'aprendre, recodar, reorganitzar-se i recuperar-se de el dany cerebral (Ros-Morell et al., 2011).
No obstant això, l'existència mecanismes atípics de plasticitat, pot implicar el desenvolupament de símptomes patològics. L'excés de plasticitat o hiperplasticidad, implicarà que les estructures cerebrals siguin inestables i que els sistemes funcionals essencials per a l'òptim funcionament cognitiu es puguin veure afectats.
D'altra banda, el dèficit de plasticitat o hipoplasticidad pot ser perjudicial per a l'adaptació del nostre repertori conductual a el medi, és a dir, que siguem incapaços de ajustar-nos a les canviants demandes ambientals (Pascual leone et al., 2011)
Una visió actualitzada de l'etiologia dels trastorns psiquiàtrics, relaciona aquestes alteracions amb trastorns en circuits cerebrals específics, més que com a alteracions estructurals focals o en la neurotransmissió (Ros-Morell, et al., 2011).
Pel que els mètodes d'estimulació cerebral, en última instància, poden permetre intervencions basades en la modulació de la plasticitat, per la seva capacitat d'induir canvis a llarg termini i així optimitzar la situació de cada individu (Pascual leone, et al., 2011)
En què consisteix l'estimulació magnètica transcranial?
L'estimulació magnètica transcranial és un procediment focal, indolor i segur (article Ros-Morell, et a l'). Per la seva capacitat de neuromodulació, és capaç de produir canvis transitoris a nivell de plasticitat cerebral a través de la modificació en els estats d'excitabilitat cortical (Ros-Morell et al., 2011).
És un procediment que s'empra per crear corrents elèctrics en regions discretes, a través de l'aplicació de polsos electromagnètics, ràpids i canviants, sobre el cuir cabellut de l'individu amb una bobina de coure connecta.
El camp electromagnètic penetra a través de la pell i el crani i arriba l'escorça cerebral per influir canvis a nivell d'excitabilitat neuronal.
Els dispositius que s'empren en l'aplicació de l'estimulació magnètica transcranial i els camps magnètics són variats. En general, els estimuladors fan servir bobines d'estimulació de diferent formes i mides que s'empren sobre la superfície de l'cuir cabellut.
Les bobines es construeixen a partir de fil de coure que s'aïlla amb un motlle de plàstic. Les formes de bobina més emprades són la circular i la bobina en forma de vuit (manual manolo).
Principis de l'estimulació magnètica transcranial
Aquesta tècnica es basa en el principi d'inducció electromagnètica de M. Faraday, a partir d'el qual un camp magnètic que en funció de el temps present una ràpida oscil·lació, serà capaç d'induir un petit corrent elèctric intracranial en les neurones de l'escorça cerebral subjacent.
El corrent elèctric que s'empra, es tracta d'un camp magnètic que s'aplica sobre el cuir cabellut en una regió concreta, indueix a l'escorça cerebral un corrent elèctric paral·lela i en sentit invers a la rebuda.
Quan el corrent elèctric d'estimulació es focalitza sobre l'escorça motora, i s'empra una intensitat òptima, es registrarà una resposta motora o potencial evocat motor (Ros-Morell et al., 2011).
Tipus d'estimulació magnètica transcranial
Un tipus d'estimulació magnètica transcranial és la repetitiva (rTMS), que consisteix en l'aplicació de diversos polsos electromagnètics de forma ràpida i successiva. Depenent la freqüència d'estimulació a la qual s'emeten aquests polsos, induirà diferents canvis.
- Estimulació amb alta freqüència: quan l'estimulació empra més de 5 polsos electromagnètics per segon, augmentarà l'excitabilitat de la via estimulada.
- Estimulació amb baixa freqüència: quan l'estimulació empra menys d'un pols per segon, disminuirà l'excitabilitat de la via estimulada.
Quan aquest protocol s'aplica, pot induir respostes sòlides i consistents en els subjectes i conduir a la potenciació o depressió d'amplituds dels potencials evocats motors depenent dels paràmetres d'estimulació.
Un protocol de rTMS, conegut com estimulació ràfega Theta (TBS), imita els paradigmes emprats per induir la potenciació a llarg termini (PLP) i la depressió a llarg termini (DLP) en models animals.
Quan s'aplica de forma contínua (CTBS), l'estimulació evocarà potencials que mostraran una marcada disminució de la seva amplitud. D'altra banda, quan s'aplica de forma intermitenten (ITBS), s'identificaran potencials amb una major amplitud (Pascual leone et al., 2011).
Estimulació magnètica transcranial, tècniques de electroencefalografia (EEG) i ressonància magnètica (RM)
La integració en temps real de l'estimulació magnètica transcranial amb l'EEG pot proporcionar informació sobre la resposta cortical local i la dinàmica de xarxa distribuïda en subjectes sans i malalts.
L'ús de l'estimulació magnètica transcranial i RM com a mesura de resultat permet la implementació d'una varietat de tècniques sofisticades per identificar i caracteritzar les xarxes de connectivitat entre diferents regions del cervell.
Així, diversos estudis han demostrat que l'arquitectura de les xarxes cerebrals varien durant l'envelliment normal i pot ser anormal en pacients amb alguna varietat de condicions neuropsiquiàtriques com l'esquizofrènia, la depressió, epilèpsia, el trastorn de l'espectre autista o el trastorn de dèficit d' atenció i hiperactivitat.
Estimulació cerebral i patologia
Una de les principals aplicacions de l'estimulació magnètica transcranial, és la seva aplicació a la millora de l'rendiment o símptomes provocats per diferents trastorns de el desenvolupament, trastorns neuropsiquiàtrics o danys cerebrals adquirits poden afectar el funcionament de la plasticitat cerebral.
malalties vasculars
La patologia de les malalties vasculars es relaciona amb un desequilibri hemisfèric, en què l'activitat de l'hemisferi danyat és compensada per un increment de l'activitat de l'àrea homòloga contralateral.
Diferents estudis amb aplicació de l'protocol rTMS mostren el seu potencial per a la rehabilitació dels símptomes motors: increment de la força d'adherència o reducció de l'espasticitat.
epilèpsia
L'epilèpsia es tracta d'una patologia que implica el patiment d'episodis convulsius causa d'una hiper-excitabilitat de l'escorça cerebral.
Un variat nombre d'estudis amb pacients en edat infantil amb epilèpsia de tipus focal, han mostrat una reducció significativa de la freqüència i durada dels atacs epilèptics. No obstant això, aquesta conclusió no és generalitzable ja que no es produeix una reducció sistemàtica en tots els participants.
TDAH
El trastorn per dèficit d'atenció i hiperactivitat s'associa a una singlot activació de diferents vies, en concret, al còrtex prefrontal dorsolateral.
L'estudi de Weaver i col·laboradors mostra una millora clínica global i dels resultats de les escales d'avaluació en individus amb TDAH després de l'aplicació de diferents protocols d'estimulació magnètica transcranial.
TEA
En el cas de l'trastorn de l'espectre autista, es descriu un augment de l'activitat de gamma general, que pot estar relacionat amb les diferents alteracions atencions, lingüístiques o en memòria de treball que presenten aquests individus.
Les diferents investigacions suggereixen beneficis de l'ocupació terapèutica de l'estimulació magnètica transcranial en nens amb TEA. Els participants mostren una millora significativa de l'activitat gamma, millora en els paràmetres conductuals, millores atencionals i fins i tot increment en puntuacions relacionats amb l'adquisició de vocabulari.
No obstant això, a causa de el reduït nombre d'estudis i l'ocupació de diversitat de protocols d'estimulació, no ha permès identificar un protocol òptim per al seu ús terapèutic.
depressió
La depressió en nens i adolescents, sembla estar associada a un desequilibri en l'activació de diferents àrees com l'escorça prefrontal dorsolateral i regions límbiques. En concret, es dóna una hipoactivación en regions esquerra, mentre que en dret s'observa una hiperactivació d'aquestes estructures.
Els estudis disponibles suggereixen l'existència d'efectes a nivell clínic de l'ús de protocols d'rTMS: reducció de la simptomatologia, millora i fins i tot remissió clínica.
esquizofrènia
En el cas de l'esquizofrènia s'ha identificat, d'una banda, un increment de l'excitabilitat de l'escorça temporo-parietal esquerra, associada als símptomes positius i d'altra banda, un descens de l'excitabilitat prefrontal esquerra, relacionada amb els símptomes negatius.
Els resultats sobre els efectes de l'estimulació magnètica transcranial en població pediàtrica mostren indicis de la reducció de la simptomatologia positiva, al·lucinacions.
limitacions
En general, aquests estudis mostren una evidència preliminar sobre el potencial de les tècniques d'estimulació cerebral. No obstant això, s'han identificat diferents limitacions entre les que es troba l'escàs ús de les tècniques d'estimulació, generalment associat a patologies greus o en què el tractament farmacològic no presenta efecte significatiu.
D'altra banda, l'heterogeneïtat dels resultats i de les diferents metodologies emprades fan difícil la identificació dels protocols òptims d'estimulació.
Investigacions futures, hauran aprofundir en el coneixement sobre els efectes fisiològics i clínics de l'estimulació magnètica transcranial.
Bibliografia
- Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Characterizing Brain Cortical Plasticity and Network Dynamics Across the Age-Span in Health and Disease with TMS-EEG and TMS-fMRI. Brain topogr. (24), 302-315.
- Ros-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, À. (2011). Ús de l'estimulació cerebral no invasiva en els trastorns psiquiàtrics de la infància: noves oportunitats i reptes diagnòstics i terapèutics. Rev Neurol, 53 (4), 209-225.
- Torns Muñoz, J., Ramos Estébanez, C., Valero-Cabré, A., Camprodon Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Estimulació magnètica transcranial. En F. Maestú Unturbe, M. Rios Llac, & R. Cabestre Alonso, Neuroimatge. Técnias i processos cognitius (pàgs. 213-235). Elsevier.
- Vicari, C., & Nitsche, M. (2013). Non-invasive brain stimulation for the treatment of brain diseases in childhood and adolescence: state of the art, current limits and future challenges. Frontiers in systems neurscience, 7 (94).
- Font imatge.