Una técnica ya existente apunta a una región cerebral clave
Investigadores en Estados Unidos han demostrado que la estimulación cerebral mediante pulsos magnéticos puede dirigirse con precisión hacia el hipocampo. Esta región desempeña un papel fundamental en la memoria y las emociones, y lleva años asociada al Alzheimer, la depresión y el trastorno por estrés postraumático.
En lo más profundo del cerebro hay un nudo vulnerable para la memoria y las emociones
El hipocampo se encuentra en el interior del lóbulo temporal, lejos del cráneo. Sin embargo, este área relativamente pequeña determina gran parte de lo que nos hace humanos. Interviene en la formación de nuevos recuerdos, en el reconocimiento del entorno y en la gestión de las respuestas emocionales ante situaciones de tensión o amenaza.
Cuando el hipocampo se desregula, los problemas aparecen en varios frentes a la vez. Las personas tienen dificultades para retener información nueva, se desorientan o quedan atrapadas en ciclos de miedo y estrés. Los médicos observan alteraciones en esta estructura en condiciones como:
- Enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia
- Trastornos depresivos
- Trastornos de ansiedad
- Trastorno por estrés postraumático (TEPT)
Precisamente porque esa única estructura afecta a tantos procesos, los investigadores llevan años buscando formas de influir en su funcionamiento de manera controlada. Los medicamentos suelen actuar sobre todo el cerebro a la vez y generan efectos secundarios con facilidad. La estimulación cerebral profunda con electrodos requiere cirugía. Hasta hace poco, un método seguro y no quirúrgico capaz de llegar a esa profundidad parecía un objetivo inalcanzable.
Cómo los médicos alcanzan una zona profunda con estimulación magnética
La estimulación magnética transcraneal (TMS, por sus siglas en inglés) existe desde hace tiempo en el ámbito de la psiquiatría. Una bobina colocada sobre el cráneo emite pulsos magnéticos breves que generan actividad eléctrica en una pequeña porción de la corteza cerebral situada justo debajo. Esta técnica ya ayuda a una parte de los pacientes con depresión resistente al tratamiento.
El gran problema es que el impulso eléctrico se debilita rápidamente con la profundidad. Por eso se pensaba que estimular directamente el hipocampo solo era viable mediante electrodos implantados. El equipo investigador estadounidense optó por un camino diferente, aprovechando la naturaleza real del cerebro: la de una red interconectada.
En lugar de actuar directamente sobre el área objetivo, los investigadores estimulan una estación de relevo en la superficie que está fuertemente conectada con el hipocampo.
Cada hipocampo se comunica con distintas regiones de la corteza exterior del cerebro, por ejemplo en las zonas parietal y frontal. A través de esas conexiones circulan señales constantemente. Si se identifica con precisión qué región superficial fluctúa de manera más sincronizada con el hipocampo en una persona concreta, es posible señalar una vía de acceso indirecta.
Una oportunidad única: observar el hipocampo durante la estimulación
En la primera fase del estudio, el equipo trabajó con ocho pacientes que ya estaban siendo tratados por problemas neuroquirúrgicos. Estos pacientes portaban temporalmente electrodos profundos alrededor del hipocampo con fines diagnósticos y terapéuticos. Eso brindó a los investigadores una oportunidad extraordinaria: medir directamente qué ocurría en la zona que querían influir.
Combinaron dos técnicas distintas:
- TMS en el exterior del cráneo para estimular una porción específica de la corteza cerebral
- EEG intracraneal (iEEG) a través de los electrodos ya implantados para registrar la actividad eléctrica en el hipocampo y sus alrededores
Se emplearon dos tipos de protocolos de estimulación. Primero se aplicaron pulsos aislados para comprobar si el hipocampo respondía de forma inmediata. Después, series de pulsos repetidos, similares a los esquemas de tratamiento que ya se utilizan en la depresión. En ambos casos, los investigadores observaron si los patrones eléctricos del hipocampo experimentaban cambios.
En cuatro de los pacientes, se había determinado previamente mediante resonancia magnética funcional qué punto cortical estaba más fuertemente conectado con el hipocampo. Ese punto personalizado fue el que recibió los pulsos magnéticos. En este grupo, el hipocampo mostró una respuesta clara y mensurable.
En los otros cuatro pacientes, los investigadores no utilizaron una localización individualizada sino un punto más genérico. En ese grupo, la respuesta del hipocampo fue mucho más débil o prácticamente inexistente.
La intensidad de la reacción del hipocampo dependía directamente de cuán bien se había adaptado el punto elegido en la superficie a las conexiones específicas de cada cerebro.
Del quirófano a voluntarios sanos
Dado que ocho pacientes con electrodos representan un grupo pequeño y muy particular, los investigadores replicaron su enfoque en un estudio más amplio y completamente no invasivo. En esta fase participaron 79 voluntarios sanos. Recibieron TMS en un punto previamente seleccionado mientras su actividad cerebral era monitorizada con resonancia magnética funcional.
Los resultados siguieron la misma lógica. Cuanto más fuerte era la conexión funcional entre la región cortical estimulada y el hipocampo, mayor era el cambio de señal registrado en esa estructura profunda. Y cuanto más cerca estaba la posición real de la bobina de la ubicación ideal calculada previamente, más potente resultaba el efecto.
Estos datos revelan algo aparentemente sencillo pero de gran importancia: la colocación precisa y personalizada de la bobina de TMS marca la diferencia entre un disparo a ciegas y un impacto certero en una red neuronal profunda.
Por qué esto abre esperanza ante el Alzheimer, la depresión y el TEPT
El estudio no presenta todavía un tratamiento listo para aplicarse. No se ha seguido a pacientes con Alzheimer o TEPT durante un período prolongado para comprobar si sus síntomas mejoran. El valor de este trabajo radica en un nivel anterior: por primera vez se ha demostrado de forma convincente que una técnica no invasiva puede activar y modular el hipocampo humano de manera dirigida, y que esto puede medirse con fiabilidad.
Para las aplicaciones clínicas, esto abre nuevas vías. Los médicos contemplan posibilidades como:
- Tratamiento de los problemas de memoria en fases tempranas del Alzheimer mediante el entrenamiento de las redes que rodean el hipocampo
- Reducción de las respuestas de miedo exageradas en el TEPT mediante la recalibración de los circuitos de memoria emocional
- Terapia complementaria en la depresión resistente al tratamiento, dirigida a redes de regulación del estado de ánimo en profundidad en lugar de actuar solo sobre la corteza superficial
También empieza a cuestionarse la idea de los protocolos completamente estandarizados. Mientras que la TMS se aplica habitualmente siguiendo un esquema fijo en el mismo punto del cráneo para todos, esta investigación señala hacia un enfoque personalizado, adaptado a las conexiones cerebrales individuales de cada paciente.
Un tratamiento de TMS en el futuro podría comenzar con un escáner cerebral personalizado, tras el cual un sistema informático calcularía con exactitud dónde debe colocarse la bobina.
Lo que esto exige a hospitales y pacientes
Para los hospitales, este enfoque implica que la TMS ya no puede aplicarse de forma aislada sin neuroimagen de alta calidad. La resonancia magnética funcional, los mapas cerebrales detallados y el software de análisis de conexiones pasarían a formar parte del proceso de tratamiento. Eso requiere tiempo y recursos, pero puede hacer los tratamientos más precisos y posiblemente más cortos.
Para los pacientes, este avance puede suponer a largo plazo más opciones entre "tomar una pastilla" y "entrar al quirófano". Un programa personalizado de TMS podría combinarse con psicoterapia o rehabilitación de la memoria, proporcionando al cerebro estímulos adicionales exactamente en el momento oportuno.
Conceptos clave: TMS, hipocampo y conectividad funcional
¿Qué hace exactamente la TMS?
Durante una sesión de TMS, el especialista apoya una bobina contra el cráneo del paciente. Una breve descarga eléctrica a través de la bobina genera un campo magnético que induce momentáneamente una pequeña corriente en las neuronas subyacentes. Ese estímulo extra puede hacer que las células nerviosas sean más o menos activas, dependiendo del patrón de pulsos aplicado. Las sesiones repetidas pueden modificar la sensibilidad de determinadas redes de forma duradera.
El papel del hipocampo
El hipocampo se encuentra en ambos hemisferios cerebrales y su forma recuerda vagamente a un caballito de mar. Esta estructura ayuda a convertir los recuerdos a corto plazo en memorias a largo plazo. Cuando el hipocampo sufre daños, suele aparecer el conocido patrón en el que una persona recuerda perfectamente su infancia pero es incapaz de retener eventos recientes. El condicionamiento del miedo y la capacidad de superarlo también están vinculados a esta región.
Conectividad funcional en términos sencillos
La conectividad funcional significa que dos regiones cerebrales sincronizan sus patrones de actividad. Si la región A se activa y la región B lo hace casi al mismo tiempo de forma repetida, los investigadores hablan de una red funcional. Mediante resonancia magnética en reposo es posible rastrear estos patrones mientras una persona permanece quieta en el escáner sin hacer nada. Esto genera un mapa de qué zonas cerebrales "laten al unísono".
Esos mapas de redes constituyen la base de los objetivos personalizados de TMS en este estudio. No es la forma anatómica lo que determina dónde un pulso tendrá mayor efecto, sino la manera en que las distintas partes del cerebro colaboran entre sí.
En los próximos años, neurólogos y psiquiatras esperan que se realicen más ensayos en los que la TMS se aplique de esta manera, comenzando por estudios pequeños y cuidadosamente controlados. La gran pregunta seguirá siendo siempre la misma: si se estimula la red correcta en el punto preciso, ¿mejora de forma perceptible la vida de los pacientes, y se mantiene ese efecto también a largo plazo?
