Una característica definitoria del accidente cerebrovascular es la pérdida del control motor debido al daño estructural en áreas cerebrales específicas. De hecho, las deficiencias motoras o déficits son la complicación número uno después del accidente cerebrovascular. Perder la capacidad de llevar a cabo funciones corporales básicas, comoya que hablar, caminar y tragar, puede ser devastador para los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular. Desafortunadamente, hay pocas opciones de recuperación efectivas más allá de la terapia física y ocupacional para estimular el reaprendizaje cerebral. Mientras que muchos investigadores han tratado de identificar nuevas terapias efectivas para mitigar el deterioro de la función motora ymejorar la calidad de vida, faltan descubrimientos.
Debido a que los circuitos neuronales del cerebro funcionan mediante electroestimulación, se ha investigado la aplicación de pequeñas cantidades de corriente eléctrica al cuero cabelludo transcranealmente como un medio para modular la actividad cerebral. Sin embargo, aunque existen datos prometedores de tDCS, la dosificación óptimaaún se desconoce. Además, no está claro qué cantidad de corriente aplicada en el cuero cabelludo puede penetrar en el cerebro. Para responder a estas preguntas, un equipo de investigadores de MUSC dirigido por el neurólogo y médico científico de accidentes cerebrovasculares Wayne Feng, MD, MS, intentó algo que nuncaantes de probarse, midieron directamente los EF generados por tDCS in vivo usando electrodos de estimulación cerebral profunda DBS que ya estaban implantados en pacientes con enfermedad de Parkinson. Sus hallazgos proporcionan evidencia directa que ayuda a responder algunas de las preguntas de larga data y desalentadoras enel campo.
"Hay toneladas de estudios sobre tDCS para el accidente cerebrovascular, la depresión y el control del dolor, pero hay mucho escepticismo sobre el uso clínico de tDCS porque los datos son mixtos", explica Feng. El problema principal es que es extremadamente difícil de medirLa actividad eléctrica en el interior del cerebro de una persona viva, y las diferencias entre los cerebros de las personas vivas y las de los animales y cadáveres que los estudios anteriores han utilizado son significativas. Aunque los modelos predicen que tDCS generaría FE en todo el cerebro, no existeevidencia que demuestre o mida estos campos eléctricos en el cerebro de una persona viva.
"Hasta ahora, no sabíamos cuál era la dosis óptima de corriente porque no sabíamos cuánta corriente atravesaba realmente el cuero cabelludo y el cráneo y penetraba en el cerebro. El hueso del cráneo y el grosor del cuero cabelludo, la forma deel cráneo, el tamaño del cerebro: todas estas cosas lo afectan. Por lo tanto, sin ser realmente capaces de medir la corriente en pacientes vivos, simplemente estábamos adivinando ", dice Feng.
Entonces, Feng reconoció una nueva oportunidad para medir directamente si tDCS genera EF en áreas del cerebro profundo entre pacientes con trastornos del movimiento como la enfermedad de Parkinson, que a menudo son tratados mediante la implantación de electrodos DBS.
"Estos pacientes proporcionan un modelo experimental natural que nos dio la oportunidad de usar sus electrodos implantados para registrar cuánta corriente de tDCS aplicada externamente llega realmente a las regiones talámicas y subtálmicas", dice Feng.
Pero llevar a cabo este experimento no fue una tarea sencilla. La cirugía para implantar electrodos DBS se realiza en dos pasos. Primero, se insertan los electrodos y se envía al paciente a su hogar durante una o dos semanas mientras se estabilizan. Luego, el paciente regresa para conectar elelectrodos en su cerebro a una batería implantada en la pared torácica. El equipo de Feng aprovechó hábilmente una ventana de 15-20 minutos durante el segundo procedimiento quirúrgico, antes de que el cirujano conectara la batería a los electrodos, para conectar los electrodos a un dispositivo de grabaciónmientras se aplica la corriente continua a través del cuero cabelludo a diferentes niveles de corriente utilizando dos montajes diferentes colocación de almohadillas. De esta manera, el experimento podría llevarse a cabo sin desviarse de la atención clínica estándar o poner en peligro la seguridad del paciente.
"La variación normal en el tiempo quirúrgico para este tipo de procedimiento es de 15-20 minutos, por lo que es todo el tiempo generoso que podríamos tener del neurocirujano", dice Feng. "Trazamos la fuerza del EF usando la permutación de ocho contactos de contactocuatro en cada electrodo, y luego cambiamos la posición de las almohadillas tDCS en el cuero cabelludo para ver si mover la ubicación de la almohadilla el montaje cambió la distribución de EF. Fue bastante difícil hacerlo. Nos llevó más de dos añosrecopilar datos sobre cinco pacientes ".
Aunque es difícil de recopilar, estos datos representan el primer informe en humanos vivos de mediciones de voltaje de tDCS suministradas por el cuero cabelludo a través de electrodos DBS a nivel subcortical. Demuestran que el tDCS del cuero cabelludo produce un EF profundo en el cerebro en un montaje y dosis dependientede manera específica. En otras palabras, la corriente de 4 mA produjo aproximadamente el doble de cambio de voltaje a través de los electrodos que la corriente de 2 mA y el montaje bitemporal proporcionó mayores diferencias de voltaje que el montaje occipitofrontal ". Mostramos que la señal aumenta con más amplitud yque el aumento fue proporcional y dependiente del montaje. Esto es importante cuando se tratan diferentes enfermedades, porque la ubicación de las almohadillas realmente importa. Las diferentes ubicaciones de las almohadillas crean diferentes EF con diferentes fuerzas ", dice Feng.
Esta evidencia directa de EF que ocurren dentro del cerebro humano vivo cuando se aplica tDCS a través del cuero cabelludo disipa la creencia previa de que la mayor parte de la corriente se desvía antes de que penetre en el cráneo y solo llegue a la corteza. Además, proporciona datos humanos realescontra los cuales se pueden probar los supuestos de modelado. Feng anticipa que la información de este estudio y sus próximas investigaciones para validar y optimizar el modelado tDCS actual avanzará enormemente en el campo.
"Espero que, en el futuro, podamos obtener una imagen del cerebro del paciente y aplicar un modelo computacional para indicar la cantidad exacta de corriente y montaje que un paciente con accidente cerebrovascular necesita para la recuperación motora. Sería una neurocirugía de precisiónenfoque de modulación para la recuperación del accidente cerebrovascular ", dice Feng.
Feng también señala que, aunque su enfoque es la recuperación de la función motora después del accidente cerebrovascular, tDCS también se ha estudiado para tratar diversas afecciones de la enfermedad, como la depresión, y para el control del dolor posquirúrgico para reducir el uso de analgésicos.
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Materiales proporcionados por Universidad de Medicina de Carolina del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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