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Recrear el cerebro dañado
En los últimos años, los científicos han descubierto que el cerebro tiene una notable capacidad de autorreparación. Con la esperanza de aprovechar esta capacidad, los investigadores han desarrollado una tecnología para administrar estimulación eléctrica directamente al tejido cerebral. La terapia, que ahora se está probando en grandes ensayos clínicos, podría impulsar los mecanismos de reparación del cerebro y mejorar la recuperación después de un accidente cerebrovascular.
Un electrodo plano de 1x1 colocado sobre la membrana externa del cerebro estimula el tejido cortical que se encuentra debajo sin que el usuario sienta la sensación. El dispositivo podría ayudar a los pacientes a recuperar la función motora después de un accidente cerebrovascular. (Cortesía de Northstar Neuroscience.)
Los estudios tanto en animales de laboratorio como en humanos han demostrado que después de un accidente cerebrovascular, las neuronas cercanas al tejido dañado comienzan a reorganizarse en un intento de compensar las áreas lesionadas. Sin embargo, esta capacidad de curación puede ser impredecible: algunos pacientes recuperan la capacidad de caminar o hablar, mientras que otros quedan permanentemente discapacitados.
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En muchos casos, los pacientes pueden estimular la recuperación mediante la práctica. Alguien que haya perdido la función en su mano izquierda, por ejemplo, podría practicar varios movimientos con esa mano para estimular los mecanismos de reparación innatos del cerebro. Pero en la mayoría de los casos, esa neuroplasticidad no llega lo suficientemente lejos, dice Alan Levy, director ejecutivo de Neurociencia Northstar , una empresa de dispositivos médicos con sede en Seattle, WA.
Entonces, Levy y sus colaboradores diseñaron una forma de estimular partes específicas de la corteza para tratar de mejorar aún más la neuroplasticidad natural del cerebro. La tecnología se ha mostrado prometedora en estudios preliminares en humanos: los investigadores encontraron que los pacientes que recibieron tanto terapia de rehabilitación como estimulación mejoraron entre un 15 y un 30 por ciento en las pruebas estándar de función de manos y brazos; mientras que los controles, que solo se sometieron a fisioterapia, mejoraron entre un 0 y un 12 por ciento. Northstar ahora patrocina un ensayo clínico más grande en 18 centros de rehabilitación en los Estados Unidos.
Sin embargo, los expertos advierten que es demasiado pronto para decir qué tan efectiva o ampliamente aplicable será la tecnología. Necesitamos ver estudios en grupos más grandes para saber si es efectivo, dice Douglas Katz , neurólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston, y en qué circunstancias es eficaz, como la ubicación del accidente cerebrovascular, el tiempo después del accidente cerebrovascular [en que se utiliza el tratamiento] y cuánta estimulación es necesaria. Katz agrega: Pero creo que estas técnicas son muy prometedoras.
Los beneficios también pueden depender de la gravedad del accidente cerebrovascular. Es posible que esta terapia sea eficaz solo en pacientes con deficiencias relativamente leves, dice Randolph Nudo, director de la Landon Center on Aging en el Centro Médico de la Universidad de Kansas en Kansas City, que está estudiando los efectos de la tecnología Northstar en modelos animales de accidente cerebrovascular. Las personas que han tenido un accidente cerebrovascular más severo y, por lo tanto, tienen menos neuronas para compensar el área dañada, es posible que no puedan beneficiarse de la estimulación.
Nudo y sus colegas están realizando estudios exhaustivos en animales para determinar los parámetros más efectivos para el tratamiento de estimulación cortical, así como si se pueden reclutar áreas remotas del cerebro para ayudar a las personas con accidentes cerebrovasculares más graves.
En el procedimiento de estimulación cortical, los médicos primero mapean la extensión del daño utilizando imágenes cerebrales. El movimiento de la mano, por ejemplo, está gobernado por una parte específica de la corteza motora, una capa del cerebro que gobierna el movimiento. Los médicos utilizan imágenes de resonancia magnética funcional, que mide el flujo sanguíneo en diferentes partes del cerebro, para localizar la parte de la corteza que está dañada, así como las áreas vecinas que intentan tomar el control de la mano dañada. Luego, un neurocirujano perfora un pequeño orificio en el cráneo sobre esta área y coloca un electrodo plano en la parte superior de la duramadre, una membrana resistente que cubre el cerebro, para estimular la región cortical que se encuentra debajo.
El estimulador se alimenta a través de un dispositivo similar a un marcapasos implantado en el pecho y conectado al electrodo mediante un cordón que se enhebra debajo de la piel. Un médico o fisioterapeuta puede encender y apagar el estimulador con un controlador inalámbrico. El estimulador se enciende solo cuando los pacientes están haciendo ejercicios de rehabilitación; los pacientes del ensayo clínico Northstar se someterán a un programa intensivo de fisioterapia de seis semanas.
Los científicos aún no saben exactamente cómo funciona la estimulación eléctrica, pero la investigación en modelos animales da algunas pistas. Creemos que estamos cambiando la excitabilidad de las neuronas dentro de la región libre de tejido, dice Nudo.
Las neuronas se comunican enviándose mensajes eléctricos entre sí. Cuando una persona mueve la mano para tomar una taza, por ejemplo, las neuronas de la corteza motora se activan para indicarle a los músculos del brazo que se muevan. Si las neuronas en un área del cerebro en recuperación se estimulan eléctricamente al mismo tiempo que un paciente intenta mover la copa, puede resultar más fácil que estas neuronas se activen. Los científicos teorizan que con la práctica repetida y la estimulación eléctrica, estas neuronas desarrollan nuevas conexiones neuronales que fortalecen la capacidad del paciente para levantar la taza, lo que lleva a un cambio duradero en la capacidad motora.
De hecho, los expertos dicen que la combinación de estimulación y terapia es la clave de este tratamiento. La tecnología está mejorando la efectividad del propio movimiento voluntario del paciente, dice Carolee J. Winstein , bioquinesiólogo y fisioterapeuta de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles. La combinación de técnicas parece ser más efectiva que cualquier técnica en sí misma, dice. Winstein está ejecutando una parte de la prueba actual de Northstar.
El estimulador cortical de Northstar no es el único tratamiento en desarrollo para estimular la neuroplasticidad después de un accidente cerebrovascular. Algunos neurocientíficos están estudiando la estimulación magnética transcraneal, un método no invasivo para estimular áreas específicas del cerebro. Otros están desarrollando medicamentos que estimulan la neuroplasticidad. Pero Nudo dice que la estimulación eléctrica directa puede tener algunas ventajas. Podemos controlar mejor la ubicación de la estimulación, así como otros parámetros, como la frecuencia, dice. No tienes ese control con una droga.
Northstar finalmente espera desarrollar la tecnología para una amplia gama de trastornos, que incluyen lesiones cerebrales, trastornos auditivos y de dolor, trastornos del movimiento y trastornos neuropsiquiátricos. Actualmente, la compañía patrocina ensayos clínicos de afasia (pérdida del habla), tinnitus (zumbido en los oídos) y hemiparesia (debilidad en un lado del cuerpo).
Chris Ware, un ex oficial de policía, tuvo un derrame cerebral hace nueve años que lo dejó parcialmente paralizado del lado derecho. Aprendió a caminar y hablar de nuevo después del accidente cerebrovascular, pero aún estaba gravemente afectado. Después de participar en un ensayo clínico de la tecnología Northstar en 2004, dice que pudo hacer mucho más por su cuenta, como atarse los zapatos y conducir.
El concepto de plasticidad neuronal ha dado nueva vida al potencial para una mayor recuperación después de una lesión cerebral, dice Winstein. Creo que veremos el desarrollo de muchas tecnologías y tratamientos nuevos que intentan aprovechar esta habilidad natural. Es un momento muy emocionante en rehabilitación.