¿Podemos encender y apagar el cerebro? La estimulación magnética transcraneal (transcranial magnetic stimulation, TMS, en inglés) es una técnica que nos permite provocar o inhibir impulsos en las redes neurales. Con la posibilidad de inhibir los impulsos eléctricos dentro de las redes neuronales, la TMS es capaz de interferir con funciones básicas como el habla o la visión, o bien activar movimientos involuntarios de las extremidades. Una técnica que está siendo investigada y utilizada, en la actualidad, para el tratamiento de diversos padecimientos psiquiátricos y psicológicos, con resultados muy prometedores. Algo que nos abre una ventana al futuro de los tratamientos no invasivos. De hecho, la tecnología fue puesta a prueba en ensayos clínicos con personas como tratamiento para la adicción a sustancias o el trastorno por estrés postraumático (TEPT). Veremos con más detalle los resultados de dichas pruebas más adelante.

¿Qué es la estimulación magnética transcraneal?

La estimulación magnética transcraneal es una técnica no invasiva de estimulación o inhibición directa de redes neuronales.

Optogenética - luz y cerebro - NeuroClass

En otras palabras, esta técnica consigue, a través de impulsos electromagnéticos, disparar o evitar los impulsos de comunicación interneuronal.

Lo que supone la activación de una red determinada, o bien, evitar que la información de aquellas que están en marcha sigan su curso.

Esto quiere decir que con la TMS podemos encender o apagar áreas cerebrales específicas durante un breve periodo de tiempo.

Sin embargo, dicha técnica cuenta con una modalidad de administración de impulsos repetidos que prolonga los efectos de los impulsos electromagnéticos.

¿Cómo funciona la estimulación magnética transcraneal?

La TMS funciona a partir de impulsos electromagnéticos. Los impulsos electromagnéticos son pequeños campos magnéticos generados mediante flujos de corriente eléctrica en los bucles de las bobinas. Responde a los principios del electromagnetismo enunciados por Faraday, en 1831.

Estimulación magnética transcraneal - Neuronavigator - NeuroClass
Imagen obtenida de la app Neuronavigator, desarrollada por Imeka (2011)

Los impulsos electromagnéticos generados, de este modo, son capaces de atravesar el cráneo y alcanzar el interior del tejido cerebral.

Lo que provoca una alteración en los campos electromagnéticos naturales generados en el entorno neuronal y, por ende, de las propias neuronas.

Así, se produce una repolarización de estas y, por tanto, la activación o interrupción de la comunicación entre ellas. Literalmente, encender y apagar el cerebro.

Un impulso de campo electromagnético generado por TMS tiene efecto durante solo una fracción de segundo.

Por esa razón, se emiten pulsos continuados en intervalos de tiempo regulares que pueden ser cortos o largos. Estos intervalos entre un pulso y otro es la frecuencia (Hz) de emisión de los impulsos.

A bajas frecuencias, pulsos en intervalos largos (1Hz), los campos electromagnéticos generados en el tejido encefálico tienen efecto inhibitorio, provocando que las neuronas no puedan comunicarse entre sí. En cambio, a frecuencias más altas, pulsos en intervalos más cortos (>5Hz), tienen el efecto contrario, es decir, un efecto excitatorio (Lazzaro et al., 2008).

Encender y apagar el cerebro: Aplicaciones de la estimulación magnética transcraneal

Esta técnica se está utilizando actualmente para, entre otras cosas, estimular la red cerebral del modo por defecto.

Dicha red esta compuesta por una serie de zonas centrales del cerebro cuya activación se relaciona con un conjunto de funciones básicas. De esta y otras redes neurales, hablaremos con más detalle en otra nota.

Aplicaciones en el ámbito clínico

Con la técnica se estimula, en concreto, la corteza prefrontal dorsolateral como tratamiento contra los síntomas de la depresión.

Imagen obtenida de la app 3D brain. Cold Spring Harbor Laboratory DNA Learning Center

De hecho, una de las ventajas que ofrece este tratamiento, por encima del farmacológico, es que tiene un radio de acción más localizado y no se han reportado efectos secundarios en los ensayos clínicos.

Philip et al. (2017), probaron la eficacia de la técnica en el tratamiento del trastorno por estrés postraumático y en el trastorno de depresión mayor.

Obtuvieron resultados bastante prometedores, observándose una reducción en los síntomas de ambos padecimientos.

Estos resultados fueron asociados a una disminución en la conectividad entre la corteza cingulada anterior subgenual y las áreas relacionadas a la red del modo por defecto, al igual que entre la corteza prefrontal dorsolateral y la ínsula.

En esta misma línea, Griffiths et al. (2019), reportaron una mejora en los síntomas de la depresión resistente al tratamiento farmacológico utilizando TMS. Además, en la investigación también se obtuvieron resultados significativos en el tratamiento de los síntomas de la ansiedad.

Por otro lado, Terraneo et al. (2015), condujeron un experimento clínico con TMS en consumidores de cocaína. En el experimento se analizaba si la activación con TMS de la corteza prefrontal dorsolateral reducía el consumo.

Informaron de una disminución significativa en el consumo de dicha sustancia en el grupo experimental frente al grupo control que no recibió ningún tratamiento. Además, esta técnica también está siendo probada en padecimientos como el autismo y el trastorno obsesivo compulsivo (TOC).

Conclusión

Al parecer, es posible encender y apagar el cerebro, pero no solo esto. La estimulación magnética transcraneal nos permite, entre otras cosas, el tratamiento de diversos padecimientos psiquiátricos y psicológicos.

Esta tecnología nos abre las puertas a una nueva forma de tratamientos no invasivos, los cuales han demostrado tener pocos o ningún efecto secundario. Se ha demostrado, además, una especificidad que le permite concentrar su acción en zonas cerebrales discretas, aumentando así su eficacia.

Como hemos visto, puede ser utilizada incluso para corregir comportamientos como la adicción a sustancias, mediante la modificación de la actividad de las redes asociadas con esta práctica.

La base del funcionamiento de tal tecnología es el debilitamiento o fortalecimiento directo de redes asociadas a distintos comportamientos, o patrones de pensamiento.

Referencias bibliográficas

  • Di Lazzaro, V., Ziemann, U. y Lemon, R. N. (2008). State of the art: physiology of transcranial motor cortex stimulation. Brain stimulation1(4), 345-362. Doi: 10.1016/j.brs.2008.07.004
  • Griffiths, C., da Silva, K., De Vai, R. y O’Neill-Kerr, A. (2019). Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) in Treatment Resistant Depression: Retrospective Data Analysis from Clinical Practice. Open Journal of Depression8(01), 16-28. Doi. 10.4236/ojd.2019.81003  
  • Philip, N. S., Barredo, J., van’t Wout-Frank, M., Tyrka, A. R., Price, L. H. y Carpenter, L. L. (2018). Network mechanisms of clinical response to transcranial magnetic stimulation in posttraumatic stress disorder and major depressive disorder. Biological psychiatry83(3), 263-272. Doi: 10.1016/j.biopsych.2017.07.021
  • Terraneo, A., Leggio, L., Saladini, M., Ermani, M., Bonci, A. y Gallimberti, L. (2016). Transcranial magnetic stimulation of dorsolateral prefrontal cortex reduces cocaine use: a pilot study. European Neuropsychopharmacology26(1), 37-44. Doi: 10.1016/j.euroneuro.2015.11.011