Estimulación cerebral no invasiva en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas

Revisión bibliográfica

 

Estimulación cerebral no invasiva en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas

Non-invasive brain stimulation in neurological and psychiatric diseases

 

 

Lázaro Gómez Fernández1* http://orcid.org/0000-0001-8080-150X

 

1 Departamento de Neurofisiología Clínica y Unidad de Estimulación Cerebral No Invasiva. Centro Internacional de Restauración Neurológica. La Habana, Cuba.

* Autor para la correspondencia: lazarog@neuro.ciren.cu; azzaro150@gmail.com

 

 


RESUMEN

Objetivo: Describir aspectos generales, mecanismos de acción y usos más frecuentes de la estimulación cerebral no invasiva.
Adquisición de la evidencia: Se realizó una extensa revisión bibliográfica en la base de datos PubMed. Se incluyeron artículos escritos en idioma inglés, español y francés, que reflejaron consensos, lineamientos o guías sobre las principales sociedades y comités de expertos involucrados con el uso de la estimulación cerebral no invasiva. También se incluyeron ensayos clínicos con evidencias científicas sobre el uso de la estimulación transcraneal con corriente directa y la estimulación magnética transcraneal repetitiva en enfermedades neurológicas y psiquiátricas hasta diciembre de 2018. Se identificaron 102 artículos que se consideraron relevantes bajo los criterios anteriores, de los cuales se descartaron 22 por considerarlos de poca calidad. La muestra final estuvo constituida por 43 ensayos clínicos aleatorizados y a ciegas; 15 lineamientos, recomendaciones o criterios de comités de expertos; 13 revisiones, y 9 meta-análisis y revisiones sistemáticas.
Resultados: Las fuentes revisadas concuerdan en que la estimulación magnética transcraneal repetitiva y la estimulación transcraneal con corriente directa son seguras y efectivas como tratamiento adyuvante en una serie de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. En ambos casos se inducen pequeñas cantidades de corrientes en la corteza cerebral con efecto neuromodulatorio. Se destacan los resultados alcanzados en el tratamiento de la depresión resistente a fármacos, el dolor crónico, las adicciones, trastornos del neurodesarrollo y el uso en tratamientos combinados con diferentes métodos de terapia física, defectología y del lenguaje.
Conclusiones: La estimulación cerebral no invasiva es una opción terapéutica segura y efectiva para el tratamiento de varias enfermedades neurológicas y psiquiátricas, que permite modular funcionalmente circuitos neuronales relacionados con los síntomas de la enfermedad. Puede contribuir al logro de una mejor respuesta clínica en muchos pacientes.

Palabras clave: estimulación cerebral no invasiva; neurología; psiquiatría; terapéutica.


ABSTRACT

Objective: To describe general characteristics, mechanism of action and common uses of non-invasive brain stimulation as a therapeutic alternative for the treatment of neurological and psychiatric diseases.
Acquisition of evidence: An extensive literature review was completed in PubMed database. Articles reflecting consensus, guidelines or guidelines on the main societies and committees of experts involved in the use of non-invasive brain stimulation in English, Spanish and French were included. We also included clinical trials with scientific evidence on the use of transcranial stimulation with direct current and repetitive transcranial magnetic stimulation in neurological and psychiatric diseases, until December 2018. We identified 102 articles that were considered relevant under the previous criteria, of which 22 were ruled out as being of low quality. The final sample consisted of 43 randomized and blind clinical trials; 15 guidelines, recommendations or criteria of expert committees; 13 reviews, and nine Meta-analysis and systematic reviews.
Results: Repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation are considered safe and effective methods as adjuvant therapy in neurologic and psychiatric diseases. Both methods are based on the induction of small amount of stimulating current in the cortex to get neuromodulatory effect. There are relevant results in the treatment of depression, chronic pain, addictions, neurodevelopmental disorders, and as combined therapy with physical and occupational, and language therapy.
Conclusions: Non-invasive brain stimulation is a safe and effective therapy option for the treatment of several neurologic and psychiatric diseases, which functionally modulate neural circuits related to the symptoms of the disease. It can contribute to the achievement of a better clinical response in many patients.

Keywords: non-invasive brain stimulation; neurology; psychiatry; therapy.


 

 

Recibido: 18/07/2018
Aprobado: 03/09/2018

 

 

INTRODUCCIÓN

La estimulación cerebral no invasiva (ECNI o NIBS, por sus siglas en inglés) incluye básicamente dos métodos: la estimulación magnética transcraneal repetitiva (rTMS) y la estimulación transcraneal con corriente directa (tDCS). Ambos métodos permiten inducir pequeñas cantidades de corriente en la corteza cerebral y modular su funcionamiento.(1-3) El carácter no invasivo de estos procedimientos se debe a que no es necesario romper la piel, ni penetrar cavidades del cuerpo, ni sedar al paciente; además, no provocan dolor.

La estimulación cerebral no invasiva se diferencia de la terapia electroconvulsiva (TEC) en que no requiere de sedación, no provoca convulsiones y tampoco se asocia con trastorno de memoria. Por la importancia del tema, como nueva tendencia terapéutica en las neurociencias, se pretende con la investigación describir una serie de aspectos generales relacionados con el uso de la ECNI, su mecanismo de acción y utilidad en la práctica clínica.

 

 

ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

Se realizó una revisión bibliográfica en la base de datos PubMed. Se seleccionaron los artículos en idioma inglés, español y francés, que reflejaron consensos, lineamientos o guías de las principales sociedades o comités de expertos involucrados con el uso de estos métodos. Se incluyeron también estudios de meta-análisis, revisiones sistemáticas, ensayos clínicos aleatorizados y a ciegas con el uso de placebos, así como revisiones con evidencias sobre su utilidad en enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Se tuvieron en cuenta todos los artículos publicados en PubMed hasta diciembre de 2018.

Se identificaron un total de 102 artículos de interés, de acuerdo con los criterios planteados anteriormente. De ellos, 22 fueron excluidos por poca calidad científica. La muestra final estuvo constituida por 80 artículos: 43 ensayos clínicos aleatorizados y a ciegas con el uso de placebos; 15 lineamientos, guías y recomendaciones de las federaciones de neurofisiología clínica y otros comités de expertos; 13 revisiones y 9 artículos de revisiones sistemáticas y meta-análisis.

 

 

DESARROLLO

El uso de corrientes en medicina data de su inicio mismo, con el uso de la energía generada por órganos eléctricos de origen animal como el pez torpedo y la anguila. Su predecesor, la TEC, constituyó un gran avance en el control sintomático de pacientes psicóticos que no respondían a la farmacoterapia, y continúa siendo un método muy eficaz. En 1985 se presentó el primer estimulador magnético transcraneal (TMS) apropiado para uso clínico, con una demostración pública realizada por el profesor Anthony Barker.(4) Esta tecnología comenzó a utilizarse con fines diagnósticos en la realización de potenciales evocados motores. A principios de los noventa se publicaron las primeras evidencias sobre su potencialidad terapéutica, y diez años después la Federación de Drogas y Alimentos (FDA) de EE. UU. aprobó el uso de la rTMS para el tratamiento de la depresión mayor resistente a fármacos.(5) La rTMS ganó adeptos rápidamente en todo el mundo, al ser un método inocuo. No obstante, no está exento de efectos adversos y tiene diferencias esenciales con respecto a la TEC (tabla).

En Cuba, el Servicio de Neurofisiología Clínica del Centro Internacional de Restauración Neurológica fue uno de los primeros de Latinoamérica en contar con estos métodos. Se introdujo la TMS en 1993, y se publicaron los primeros resultados en 1996. A principios de 2000 se iniciaron las aplicaciones terapéuticas con el uso de la rTMS. Posteriormente, se adquirió el equipamiento de tDCS (Fig. 1).

 

Principios físicos y mecanismos de acción de la estimulación magnética transcraneal repetitiva y la estimulación eléctrica transcraneal con corriente directa

La estimulación magnética transcraneal repetitiva se basa en el principio de inducción electromagnética, enunciado por Faraday en 1831. Se trata de una corriente variable en el tiempo que circula a través de un conductor. A su vez, genera un campo magnético que induce corriente si incide sobre una superficie conductora. En el tejido nervioso, es posible desencadenar potenciales de acción con la aplicación de campos magnéticos variables. La tDCS no provoca despolarizaciones en las células nerviosas, pero induce "polarización" de la membrana, acerca o aleja el potencial de la membrana del umbral de despolarización. La aplicación de sesiones repetidas de rTMS o tDCS modifica, de forma relativamente duradera, la eficacia de la transmisión sináptica. Sus efectos son equivalentes a los fenómenos de potenciación y la depresión sináptica a largo plazo.(6-12)

Los equipos de estimulación magnética generan corrientes de hasta 7 Ka. Tienen campos magnéticos entre 1 - 2,5 Tesla (10 000 - 25 000 Gauss). Los equipos de tDCS generan intensidades de corriente desde 0,3 hasta 4 mA. En la práctica se utiliza de 1 a 2 mA para niños o adultos, como valores seguros y efectivos.(13-18)

¿En qué se basa la selección de un método de tratamiento u otro?

La selección del protocolo a utilizar depende de varios factores: la fisiopatología de la enfermedad, las características del paciente y el nivel de evidencias científicas disponibles de acuerdo con la enfermedad. Por ejemplo: Ante el diagnóstico clínico de una depresión mayor, se recomienda el uso de la estimulación a alta frecuencia (10 Hz) con la rTMS; pero existen otras alternativas, como opciones de segunda línea (la rTMS a baja frecuencia y la tDCS anódica).(19,20)

La rTMS a frecuencias bajas (≤1 Hz) tiene un efecto potenciador de la inhibición intracortical, al igual que la estimulación catódica con tDCS; mientras que el uso de frecuencias altas de rTMS (≥ 5 Hz) se asocia con un incremento en la excitabilidad cortical, de forma análoga a la tDCS anódica. Dichos efectos están directamente vinculados con modificaciones que tienen lugar en los sistemas gabaérgicos, glutamatérgicos y dopaminérgicos. Ambos métodos modulan el fenómeno neuroplástico y la conectividad funcional.(21-25)

Aplicaciones terapéuticas de la estimulación cerebral no invasiva

Las experiencias publicadas sobre el tratamiento de pacientes con depresión, resistentes a la farmacoterapia, han sido el principal motor impulsor del uso masivo de la ECNI, con una larga lista de indicaciones en la actualidad (cuadro). La rTMS convencional no supera en términos de eficacia a la TEC en la depresión, pero es indiscutible que se trata de un procedimiento más simple, menos riesgoso y con menos efectos adversos.(26)

 

 

Tratamiento adyuvante en las enfermedades psiquiátricas

Depresión mayor

A finales de 2008, la FDA autorizó el uso del sistema de rTMS Neurostar (Neuronetics, USA) para el tratamiento de la depresión, a partir de un estudio multicéntrico de O´Reardon y otros. Los pacientes que recibieron el tratamiento activo tuvieron una mejor evolución que el grupo placebo. Además, fue bien tolerada la intervención y hubo pocos efectos adversos.(26) En la actualidad, existen tendencias dirigidas al abandono de los fármacos, y a su sustitución por el uso de la ECNI, con el valor agregado de su efecto procognitivo.(27)

En la depresión mayor, el uso de la rTMS a 10 Hz sobre el córtex prefrontal dorsolateral izquierdo se acepta como el protocolo de tratamiento estándar. No obstante, en los últimos años se han descrito otros enfoques con buenos resultados: el uso de la estimulación magnética en salvas theta (TBS), y la estimulación magnética profunda (Deep TMS). Existe también una modalidad conocida como "terapia de convulsiones inducidas por estimulación magnética" que podría tener una mayor eficacia.(28-32)

Hay menos experiencia acumulada con el uso de la tDCS en el tratamiento de la depresión, pero ya existen estudios de meta-análisis que indican que la estimulación anódica es efectiva también en el control de los síntomas depresivos, aunque con resultados más variables que la rTMS.(19,20,33-35) La TEC logra una reducción de 15,42 puntos en cuanto al tamaño del efecto; mientras que la rTMS convencional, solo 9,3 puntos. Existen otras propuestas no convencionales en investigación, como la rTMS acelerada, que pueden mejorar este resultado.(36-39)

Adicciones

Se ha demostrado que la ECNI ha ayudado, como adyuvante, a la terapia convencional. Ha disminuido la ansiedad por el consumo (craving). Este resultado se basa en la capacidad de incrementar la liberación de dopamina endógena en estructuras relacionadas con los circuitos de recompensa. El efecto de la ECNI ha sido demostrado en ensayos aleatorizados y a doble ciego en adictos a la nicotina, marihuana y cocaína.(40)

Otros trastornos mentales

Se han descrito resultados alentadores en relación con el trastorno obsesivo-compulsivo, los trastornos alimentarios (bulimia - anorexia nerviosa), los tics, las alucinaciones en la esquizofrenia y las demencias.(41-45) También existen evidencias sobre su utilidad en el déficit de atención con/sin hiperactividad, trastorno del desarrollo intelectual, trastornos del aprendizaje y en el trastorno del espectro del autismo.(46-48)

Otro aspecto interesante es la posibilidad de utilizar la ECNI en el embarazo, pues no parece tener un efecto teratogénico, a diferencia de los fármacos.(49,50) Igualmente, existe una fuerte tendencia entre los enfermos a rechazar los psicofármacos por sus efectos adversos y hay miedo de desarrollar dependencias, por lo que se recurre, cada vez más, a la estimulación cerebral no invasiva.(27)

Tratamiento adyuvante en las enfermedades neurológicas y sus secuelas

Las enfermedades neurológicas no son solo la expresión de una lesión del sistema nervioso, sino también reflejan las consecuencias de la dinámica de los cambios plásticos reorganizativos que pueden ocurrir. Estos cambios pueden tener valor adaptativo, pero, a veces, derivan en la expresión de una nueva sintomatología o cuadro clínico (plasticidad mal-adaptativa), como, por ejemplo, una distonía postraumática, el dolor crónico y la epilepsia postraumática.(51-54)

Dolor crónico

El dolor crónico se asocia a cambios neuroplásticos en el cerebro y la médula. La estimulación del área motora primaria disminuye el dolor, debido al efecto que se logra a través de sus proyecciones en la corteza somestésica primaria, tálamo y sustancia gris periacueductal. Esto suele ser efectivo entre 46 % y 62 % de los pacientes con dolor farmacorresistente. Es válido para el dolor neuropático de origen central por infartos cerebrales, enfermedad de Parkinson, lesiones traumáticas raquimedulares, esclerosis múltiple, neuralgia del trigémino, y también en las neuropatías periféricas (Fig. 2). Ejemplos de dolor que no se consideran en la actualidad de carácter neuropático como la fibromialgia, el síndrome doloroso regional complejo tipo I, la artritis crónica y el dolor visceral post-operatorio, pueden también verse beneficiados con estos métodos.(55,56)

Enfermedades neurodegenerativas

En la enfermedad de Parkinson, la ECNI tiene efectos beneficiosos, particularmente sobre la hipocinesia, la depresión, las disquinesias y el dolor. También se ha observado mejoría en los síntomas de ansiedad, calidad de sueño y cognición. Sus efectos se relacionan con el incremento en la liberación de la dopamina endógena en caudado y giro cingular anterior, como resultado de la estimulación de áreas motoras y de la corteza prefrontal.(57-60)

Los resultados han sido más variables en relación con las distonías. Existen hallazgos poco replicables. No se han descrito respuestas clínicas convincentes en las investigaciones revisadas.(61,62)

La aplicación de tDCS anódica sobre el cerebelo ha resultado beneficiosa en pacientes con ataxias espinocerebelosas. Ha mejorado la coordinación de extremidades superiores y la marcha, y ha tenido efectos duraderos de hasta tres meses. Igualmente, la estimulación del cerebelo en combinación con la terapia física ha logrado una mejoría superior a la observada solo con la rehabilitación en niños con parálisis cerebral de tipo atáxica. Aunque la mayor parte de los artículos hacen mención a la tDCS, también se ha utilizado la rTMS, con resultados satisfactorios, en la estimulación del cerebelo en pacientes con enfermedad vascular del encéfalo. No obstante, de momento no se ha identificado ninguna publicación similar en pacientes con heredoataxias.(63,64)

El uso de la tDCS en ancianos sanos se ha asociado con mejorías en la memoria espacial, la evocación de palabras y la memoria de trabajo.(65-68) En las demencias se han utilizado ambos métodos (rTMS y tDCS) con resultados alentadores; pero se prefiere la tDCS ya que esta puede utilizarse aún en pacientes que no colaboran plenamente, con mayor libertad de movimientos. Los ensayos clínicos realizados, que incluyen pacientes con varios tipos de demencias, muestran resultados favorables en relación con la memoria a corto plazo, la memoria de trabajo, la capacidad de reconocimiento facial y el tiempo de reacción.(69)

Enfermedad cerebrovascular

En la literatura se destacan cuatro cuadros secuelares de las enfermedades vasculares del encéfalo, que se pueden beneficiar con la estimulación cerebral no invasiva. Ellos son la hemiparesia, la afasia, la heminegligencia y el trastorno para la deglución. Los estudios de meta-análisis han corroborado que es un procedimiento efectivo, como adyuvante de la neurorehabilitación, con un nivel de recomendación B (probable eficacia) para el tratamiento de las secuelas en fase crónica. Aún no está definido cuál de las aproximaciones funciona mejor. Existen indicios de que el uso combinado de la rehabilitación y la estimulación a alta frecuencia con rTMS del hemisferio infartado puede asociarse con mejores resultados que la estimulación a baja frecuencia del hemisferio contralateral; aunque se incrementa la probabilidad de que el paciente convulsione. En cambio, el uso de estímulo placebo no induce a cambios funcionales significativos (Fig. 3).(70-76)

Existen pocos datos disponibles sobre su utilidad en niños con hemiparesia congénita, pero los resultados son igualmente alentadores, en particular en cuanto al uso de la estimulación con rTMS a bajas frecuencias del hemisferio sano, y la tDCS anódica sobre área motora primaria. En este sentido, hay investigaciones en curso en el mundo y en nuestro país.(77-79)

Duración del tratamiento y seguimiento a mediano y largo plazo

La duración estimada del efecto de un ciclo de tratamiento es de 6 meses a 1 año.(79,80) Se considera que la mejor estrategia de seguimiento es aplicar sesiones periódicas, con una frecuencia que dependerá de la respuesta clínica de cada paciente y de las características de la enfermedad. Al ser, en su mayoría, condiciones crónicas, se debe contemplar a mediano o largo plazo la revaluación del paciente para mantener o modificar la estrategia de seguimiento.(27,80)

 

CONCLUSIONES

La estimulación cerebral no invasiva forma parte de las nuevas estrategias de tratamiento para las enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Su uso combinado con los métodos terapéuticos convencionales permite obtener mejores resultados clínicos en nuestros pacientes, y su efecto se basa en la modulación funcional de circuitos neuronales relacionados con los síntomas de la enfermedad.

 

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