Las investigaciones muestran evidencia creciente de la tDCS como tratamiento para la depresión. [2] [3] [4] Hay evidencia mixta sobre si la tDCS es útil para la mejora cognitiva en personas sanas. No hay evidencia sólida de que la tDCS sea útil para los déficits de memoria en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer , [5] el dolor no neuropático, [6] ni para mejorar el funcionamiento de los brazos o las piernas y la fuerza muscular en personas que se recuperan de un accidente cerebrovascular. [7] Hay evidencia emergente de apoyo a la tDCS en el manejo de la esquizofrenia, especialmente para los síntomas negativos. [8] [9]
Las investigaciones recientes sobre la tDCS han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de otras afecciones de salud mental, como la ansiedad [10] y el trastorno de estrés postraumático [13] . Se necesita más investigación sobre el tema. También hay evidencia de que la tDCS es útil en el tratamiento del dolor neuropático después de una lesión de la médula espinal [14] . Hay evidencia de calidad muy baja a moderada de que la tDCS puede mejorar la evaluación de las actividades de la vida diaria a corto plazo después de un accidente cerebrovascular [15] [7]
La estimulación transcraneal con corriente continua también se utiliza para complementar la terapia del habla en pacientes con trastornos del lenguaje adquiridos como la afasia , o para ayudar a mantener las capacidades del lenguaje en el caso de la afasia progresiva primaria , una enfermedad neurodegenerativa. [16]
A partir de 2017, con estimulación de hasta 60 min y hasta 4 mA durante dos semanas, los efectos adversos incluyen irritación de la piel, un fosfeno al inicio de la estimulación, náuseas , dolor de cabeza , mareos y picazón debajo del electrodo. Las sesiones de tratamiento típicas duran alrededor de 20 a 30 minutos y se repiten diariamente durante varias semanas en el tratamiento de la depresión. [18] Los efectos adversos del tratamiento a largo plazo no se conocían a partir de 2017. [19] Las náuseas ocurren con mayor frecuencia cuando los electrodos se colocan sobre el mastoides para estimular el sistema vestibular . Un fosfeno es un breve destello de luz que puede ocurrir si se coloca un electrodo cerca del ojo. [20] [21]
Las personas propensas a sufrir convulsiones , como las personas con epilepsia , no deben recibir tDCS. [20] Se han realizado estudios para determinar la densidad de corriente a la que se produce un daño cerebral evidente en ratas. Se descubrió que en la estimulación catódica , una densidad de corriente de 142,9 A/m2 que proporciona una densidad de carga de 52400 C/m2 o superior provocó una lesión cerebral en la rata. Esto es más de dos órdenes de magnitud mayor que los protocolos que se utilizaban en 2009. [22] [23] [24]
Mecanismo de acción
La tDCS estimula y activa las células cerebrales mediante la administración de señales eléctricas. La modulación duradera de la excitabilidad cortical producida por la tDCS la convierte en una solución eficaz para facilitar la rehabilitación y tratar una variedad de trastornos neuropsiquiátricos. [25] La forma en que la estimulación cambia la función cerebral es haciendo que el potencial de membrana en reposo de la neurona se despolarice o hiperpolarice . Cuando se administra una estimulación positiva (tDCS anódica), la corriente provoca una despolarización del potencial de membrana en reposo, lo que aumenta la excitabilidad neuronal y permite una activación celular más espontánea . Cuando se administra una estimulación negativa (tDCS catódica), la corriente provoca una hiperpolarización del potencial de membrana en reposo. Esto disminuye la excitabilidad de las neuronas debido a la disminución de la activación celular espontánea. [20] [26]
En el caso del tratamiento de la depresión, las corrientes de tDCS se dirigen específicamente al lado izquierdo de la corteza prefrontal dorsolateral (CPDL), ubicada en el lóbulo frontal. Se ha demostrado que la CPDL izquierda está asociada con una menor actividad en la población deprimida. [27] [11]
La tDCS puede lograr cambios corticales incluso después de que finaliza la estimulación. La duración de este cambio depende de la duración de la estimulación, así como de la intensidad de la misma. Los efectos de la estimulación aumentan a medida que aumenta la duración de la estimulación o la fuerza de la corriente. [28] Se ha propuesto que la tDCS promueve tanto la potenciación a largo plazo como la depresión a largo plazo , [20] [26] y se necesitan más investigaciones para su validación.
Operación
La estimulación transcraneal con corriente directa funciona enviando una corriente continua baja y constante a través de los electrodos . Cuando estos electrodos se colocan en la región de interés, la corriente induce un flujo de corriente intracerebral. Este flujo de corriente aumenta o disminuye la excitabilidad neuronal en el área específica que se está estimulando según el tipo de estimulación que se esté utilizando. Este cambio de excitabilidad neuronal conduce a una alteración de la función cerebral, que puede usarse en varias terapias, así como para proporcionar más información sobre el funcionamiento del cerebro humano. [20]
Regiones
La estimulación transcraneal con corriente continua es una técnica relativamente sencilla que requiere sólo unas pocas piezas. Estas incluyen dos electrodos y un dispositivo alimentado por batería que suministra corriente constante. El software de control también se puede utilizar en experimentos que requieren múltiples sesiones con diferentes tipos de estimulación de modo que ni la persona que recibe la estimulación ni el experimentador sepan qué tipo se está administrando. Cada dispositivo tiene un electrodo anódico, cargado positivamente y un electrodo catódico, negativo. La corriente se describe "convencionalmente" como fluyendo desde el ánodo positivo, a través del tejido conductor intermedio, hasta el cátodo, creando un circuito . Tenga en cuenta que en los circuitos eléctricos tradicionales construidos a partir de cables de metal, la deriva de carga se crea por el movimiento de electrones cargados negativamente, que en realidad fluyen del cátodo al ánodo. Sin embargo, en los sistemas biológicos, como la cabeza, la corriente generalmente se crea por el flujo de iones , que pueden estar cargados positiva o negativamente: los iones positivos fluirán hacia el cátodo; los iones negativos fluirán hacia el ánodo. El dispositivo puede controlar la corriente, así como la duración de la estimulación. [29]
Configuración
Para configurar el dispositivo tDCS, los electrodos y la piel deben estar preparados. Esto asegura una conexión de baja resistencia entre la piel y el electrodo . La colocación cuidadosa de los electrodos es crucial para una técnica tDCS exitosa. Las almohadillas de electrodos vienen en varios tamaños con beneficios para cada tamaño. Un electrodo de tamaño más pequeño logra una estimulación más enfocada de un sitio, mientras que un electrodo más grande asegura que se estimule la totalidad de la región de interés. [30] Si el electrodo se coloca incorrectamente, se pueden estimular un sitio diferente o más sitios de los previstos, lo que da como resultado resultados defectuosos. [20] Uno de los electrodos se coloca sobre la región de interés y el otro electrodo, el electrodo de referencia, se coloca en otra ubicación para completar el circuito . Este electrodo de referencia generalmente se coloca en el cuello o el hombro del lado opuesto del cuerpo que la región de interés. Dado que la región de interés puede ser pequeña, a menudo es útil ubicar esta región antes de colocar el electrodo utilizando una técnica de imágenes cerebrales como fMRI o PET . [20] Una vez que los electrodos están colocados correctamente, se puede iniciar la estimulación. Muchos dispositivos tienen una capacidad incorporada que permite "aumentar" o aumentar gradualmente la corriente hasta alcanzar la corriente necesaria. Esto disminuye la cantidad de efectos de estimulación que siente la persona que recibe la tDCS. [31] Una vez que se ha iniciado la estimulación, la corriente continuará durante la cantidad de tiempo establecida en el dispositivo y luego se apagará automáticamente. Recientemente se ha introducido un nuevo enfoque en el que, en lugar de utilizar dos almohadillas grandes, se utilizan varios electrodos de gel (más de dos) de tamaño más pequeño para apuntar a estructuras corticales específicas. Este nuevo enfoque se llama tDCS de alta definición (HD-tDCS). [30] [32] En un estudio piloto, se descubrió que la HD-tDCS tenía cambios de excitabilidad de la corteza motora mayores y más duraderos que la tDCS con esponja. [33]
Tipos de estimulación
Existen tres tipos diferentes de estimulación: anódica , catódica y simulada. La estimulación anódica es una estimulación positiva (V+) que aumenta la excitabilidad neuronal del área que se está estimulando. La estimulación catódica (V−) disminuye la excitabilidad neuronal del área que se está estimulando. La estimulación catódica puede tratar trastornos psiquiátricos causados por la hiperactividad de un área del cerebro. [34] La estimulación simulada se utiliza como control en experimentos. La estimulación simulada emite una corriente breve pero luego permanece apagada durante el resto del tiempo de estimulación. Con la estimulación simulada, la persona que recibe la tDCS no sabe que no está recibiendo una estimulación prolongada. Al comparar los resultados en sujetos expuestos a la estimulación simulada con los resultados de sujetos expuestos a la estimulación anódica o catódica, los investigadores pueden ver qué parte del efecto es causado por la estimulación actual, en lugar del efecto placebo .
Administración a domicilio
Recientemente, se han estado investigando y creando dispositivos tDCS destinados a uso en el hogar, que abarcan desde el tratamiento de afecciones médicas como la depresión hasta la mejora del bienestar cognitivo general. [35] [36] Se necesitan ensayos clínicos para establecer la eficacia, viabilidad y aceptabilidad del tratamiento tDCS en el hogar. [37]
Historia
El diseño básico de la tDCS, que utiliza corriente continua (CC) para estimular el área de interés, existe desde hace más de 100 años. Antes del siglo XIX se realizaron varios experimentos rudimentarios con esta técnica para probar la electricidad en animales y humanos. Luigi Galvani y Alessandro Volta fueron dos de esos investigadores que utilizaron la tecnología de la tDCS en sus exploraciones de la fuente de electricidad de las células animales [cita requerida]. Fue gracias a estos estudios iniciales que la tDCS se introdujo por primera vez en la escena clínica. En 1801, Giovanni Aldini (sobrino de Galvani) inició un estudio en el que utilizó con éxito la técnica de estimulación con corriente continua para mejorar el estado de ánimo de los pacientes melancólicos. [38]
En la década de 1960, el interés por la estimulación transcraneal con corriente directa aumentó brevemente cuando los estudios del investigador DJ Albert demostraron que la estimulación podía afectar la función cerebral al cambiar la excitabilidad cortical. [39] También descubrió que la estimulación positiva y negativa tenían diferentes efectos sobre la excitabilidad cortical. [40]
La investigación continuó, impulsada además por el conocimiento adquirido con otras técnicas como la TMS y la fMRI . [28] [20]
Comparación con otros dispositivos
Técnicas de estimulación eléctrica transcraneal. Mientras que la tDCS utiliza una intensidad de corriente constante, la tRNS y la tACS utilizan una corriente oscilante. El eje vertical representa la intensidad de la corriente en miliamperios (mA), mientras que el eje horizontal ilustra la evolución temporal.
En la estimulación magnética transcraneal (EMT), se coloca una bobina eléctrica sobre la región de interés en el cuero cabelludo que utiliza campos magnéticos que cambian rápidamente para inducir pequeñas corrientes eléctricas en el cerebro. Hay dos tipos de EMT: EMT repetitiva y EMT de pulso único. Ambas se utilizan en terapias de investigación, pero los efectos que duran más que el período de estimulación solo se observan en la EMT repetitiva. De manera similar a la EMTDC, se puede lograr un aumento o disminución en la actividad neuronal utilizando esta técnica, pero el método para inducirla es muy diferente. La estimulación transcraneal con corriente continua tiene dos direcciones diferentes de corriente que causan los diferentes efectos. El aumento de la actividad neuronal se induce en la EMT repetitiva utilizando una frecuencia más alta y la disminución de la actividad neuronal se induce utilizando una frecuencia más baja. [29]
Se está investigando la determinación de la seguridad y eficacia del tratamiento tDCS para personas con depresión:
En 2020 se publicó una revisión sistemática de ensayos controlados con placebo que investigaban el tratamiento con tDCS para el trastorno depresivo mayor. [11] El metanálisis recopiló los resultados de nueve estudios elegibles (572 participantes) hasta diciembre de 2018 para estimar la razón de posibilidades (OR) y el número necesario a tratar (NNT) de respuesta y remisión, y la mejoría de la depresión. Los resultados mostraron una eficacia estadísticamente superior de la tDCS activa en comparación con la simulación para nueve estudios elegibles (572 participantes), que presentaban una certeza de evidencia moderada/alta, que se incluyeron. La tDCS activa fue significativamente superior a la simulada en cuanto a respuesta (30,9 % frente a 18,9 % respectivamente; OR = 1,96, IC del 95 % [1,30–2,95], NNT = 9), remisión (19,9 % frente a 11,7 %, OR = 1,94 [1,19–3,16], NNT = 13) y mejoría de la depresión (tamaño del efecto de β = 0,31, [0,15–0,47]). [11]
Un metanálisis de 2016 mostró que el 34% de las personas tratadas con tDCS mostraron al menos un 50% de reducción de los síntomas (en comparación con el 19% del placebo). [42]
Un estudio de 2017 realizado por Brunoni mostró que seis semanas de tratamiento con tDCS dieron como resultado una reducción de al menos la mitad de los síntomas de depresión en el 41 % de las personas deprimidas (frente al 22 % del placebo y al 47 % de los antidepresivos). [43]
En 2015, el Instituto Nacional Británico para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) determinó que la tDCS es segura y parece eficaz para el tratamiento de la depresión. Hasta 2014, se han realizado varios ensayos clínicos aleatorizados pequeños (ECA) en el trastorno depresivo mayor (TDM); la mayoría encontró alivio de los síntomas depresivos. Solo ha habido dos ECA en el TDM resistente al tratamiento; ambos fueron pequeños, y uno encontró un efecto y el otro no. [44] Un metanálisis de los datos se centró en la reducción de los síntomas y encontró un efecto en comparación con el tratamiento simulado, pero otro que se centró en la recaída no encontró ningún efecto en comparación con el tratamiento simulado. [44]
Otros trastornos
Cognición
Hay evidencia mixta sobre si la tDCS es útil para la mejora cognitiva en personas sanas. Varias revisiones han encontrado evidencia de mejoras cognitivas pequeñas pero significativas. [45] [46] [47] [48] Otras revisiones no encontraron evidencia alguna, [49] [50] aunque una de ellas [50] ha sido criticada por pasar por alto los efectos intrasujetos [51] y la evidencia de ensayos de tDCS de múltiples sesiones. Sin embargo, los autores originales abordaron estas preocupaciones planteadas en un análisis posterior y continuaron sin encontrar evidencia de impacto [52].
Una revisión de 2015 de los resultados de cientos de experimentos de tDCS encontró que no había evidencia estadísticamente concluyente para apoyar ningún efecto cognitivo neto, positivo o negativo, de la tDCS de una sola sesión en poblaciones sanas; no hay evidencia de que la tDCS sea útil para la mejora cognitiva . [50] Un segundo estudio realizado por los mismos autores encontró que había poco o ningún impacto estadísticamente confiable de la tDCS en cualquier resultado neurofisiológico. [49]
Enfermedad de Parkinson, Alzheimer y esquizofrenia
No hay evidencia sólida de que la tDCS sea útil para los déficits de memoria en la enfermedad de Alzheimer , [5] esquizofrenia , [53] dolor no neuropático. [6] Se han realizado algunos ensayos clínicos sobre el uso de tDCS para mejorar los déficits de memoria en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer y sujetos sanos, con resultados mixtos. [5] La investigación realizada a partir de 2013 en esquizofrenia , ha encontrado que mientras que inicialmente se encontraron grandes tamaños de efecto para la mejora de los síntomas, estudios posteriores y más grandes han encontrado tamaños de efecto más pequeños (ver también la sección sobre el uso de tDCS en trastornos psiquiátricos a continuación). [53] Los estudios se han concentrado principalmente en síntomas positivos como las alucinaciones auditivas; falta investigación sobre los síntomas negativos. [53]
Ataque
No hay evidencia sólida de que la tDCS pueda ayudar a mejorar la función de las extremidades superiores después de un accidente cerebrovascular. [54] [55] En el accidente cerebrovascular, la investigación realizada a partir de 2014, ha encontrado que la tDCS no es efectiva para mejorar la función de las extremidades superiores después del accidente cerebrovascular. [54] [55] Si bien algunas revisiones han sugerido un efecto de la tDCS para mejorar la afasia posterior al accidente cerebrovascular , una revisión Cochrane de 2015 no pudo encontrar ninguna mejora al combinar la tDCS con el tratamiento convencional. [56] [55] [57] La investigación realizada a partir de 2013 sugiere que la tDCS puede ser efectiva para mejorar los déficits de visión después de un accidente cerebrovascular. [55]
Aprendizaje motor y función de la memoria
Hay evidencia de que ciertos montajes de tDCS pueden aumentar las tasas de aprendizaje para tareas particulares en individuos sanos, a saber, tareas motoras y función de la memoria. [58] Sin embargo, la reproducibilidad aún debe probarse por completo en todos los estudios y la estandarización para este tipo de estudios no se ha implementado por completo, aunque en 2017 se lanzó un intento de formalizar los estándares. [58]
Otro
Las investigaciones realizadas en 2012 sobre el uso de la tDCS para tratar el dolor han demostrado que la calidad de la investigación es baja y no se puede utilizar como base para recomendar el uso de la tDCS para tratar el dolor. [6] En el dolor crónico después de una lesión de la médula espinal, la investigación es de alta calidad y ha demostrado que la tDCS es ineficaz. [59] La tDCS también se ha estudiado en la adicción. [60] [61] Hay algunas pruebas moderadas (nivel B) que indican que, además de tratar el trastorno depresivo mayor, la tDCS también puede ser adecuada para tratar la fibromialgia y los trastornos del deseo. [62]
La tDCS se ha utilizado en la investigación en neurociencia, particularmente para intentar vincular regiones cerebrales específicas con tareas cognitivas específicas [63] o fenómenos psicológicos. [64] El cerebelo ha sido un foco de investigación, debido a su alta concentración de neuronas, su ubicación inmediatamente debajo del cráneo y sus múltiples conexiones anatómicas recíprocas con partes motoras y asociativas del cerebro. [65] La mayoría de estos estudios se centran en el impacto de la tDCS cerebelosa en las funciones motoras, cognitivas y afectivas en poblaciones sanas y pacientes, pero algunos también emplean la tDCS sobre el cerebelo para estudiar la conectividad funcional del cerebelo con otras áreas del cerebro. [66]
Limitaciones
Si bien una creciente literatura muestra la eficacia de la estimulación transcraneal con corriente directa (tDCS) para el tratamiento de enfermedades nerviosas como los episodios depresivos agudos, la falta de conocimiento sobre la naturaleza de este tratamiento a nivel celular [1] plantea inquietudes respecto de posibles efectos adversos que podrían aparecer mucho después de que el tratamiento haya terminado.
En primer lugar, la terapia tDCS implica la exposición del cerebro a un campo eléctrico intenso, que es varias veces e incluso órdenes de magnitud mayor que los naturales en el cerebro. [67] [68] Si bien el efecto terapéutico se observa en un corto período de meses, el impacto de los campos eléctricos en el cerebro, específicamente en las estructuras neuronales tratadas, es una cuestión de investigación a largo plazo.
En segundo lugar, la estimulación del tejido cerebral mediante tDCS se dirige a una gran zona de tejido poco caracterizado. [67] [69] Por lo tanto, no está claro si los campos eléctricos alcanzan solo las estructuras neuronales del cerebro que necesitan tratamiento. La radiación puede destruir células sanas que no necesitan tratamiento durante la terapia tDCS. [69]
Aprobaciones regulatorias
La tDCS es un tratamiento aprobado por la CE para el trastorno depresivo mayor (TDM) en el Reino Unido, la UE, Australia y México. En 2015, la tDCS no había sido aprobada para ningún uso por la FDA de los EE. UU. [57] Un documento informativo de la FDA preparado en 2012 afirmaba que "no existe ninguna regulación para la tDCS terapéutica". [70]
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