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Estimulación transcraneal de corriente continua.

La estimulación transcraneal de corriente continua ( tDCS ) es una forma de neuromodulación que utiliza corriente continua baja y constante administrada a través de electrodos en la cabeza. Fue desarrollado originalmente para ayudar a pacientes con lesiones cerebrales o afecciones neuropsiquiátricas como el trastorno depresivo mayor . Se puede contrastar con la estimulación por electroterapia craneal , que generalmente utiliza corriente alterna de la misma manera, así como con la estimulación magnética transcraneal . [1]

Las investigaciones muestran una evidencia cada vez mayor de tDCS como tratamiento para la depresión. [2] [3] [4] Existe evidencia contradictoria sobre si la tDCS es útil para la mejora cognitiva en personas sanas. No existe 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 brazos o piernas y la fuerza muscular en personas que se recuperan de un derrame cerebral. [7] Está surgiendo evidencia que respalda la tDCS en el tratamiento de la esquizofrenia, especialmente para los síntomas negativos. [8] [9]

Eficacia

Depresión

Existe cierta evidencia de que la tDCS podría tener un beneficio moderado como tratamiento para la depresión. [10]

Otro uso médico

Investigaciones recientes sobre tDCS han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de otras afecciones de salud mental como la ansiedad [11] y el trastorno de estrés postraumático. [12] Se requiere 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. [13] Existe 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 del accidente cerebrovascular. [14] [7]

La estimulación transcraneal de corriente continua también se utiliza para mejorar la terapia del habla en pacientes con trastornos adquiridos del lenguaje como la afasia , o para ayudar a mantener las capacidades del lenguaje en el caso de afasia progresiva primaria , una condición neurodegenerativa. [15]

Seguridad

Según el Instituto Nacional Británico para la Excelencia en Salud y Atención (NICE), la evidencia sobre tDCS para la depresión no plantea problemas importantes de seguridad. [dieciséis]  

A partir de 2017, con una estimulación de hasta 60 min y hasta 4 mA durante dos semanas, los efectos adversos incluyen irritación de la piel, fosfeno al inicio de la estimulación, náuseas , dolor de cabeza , mareos y picazón debajo del electrodo. Las sesiones de tratamiento típicas que duran entre 20 y 30 minutos se repiten diariamente durante varias semanas en el tratamiento de la depresión. [17] Los efectos adversos del tratamiento a largo plazo no se conocían en 2017. [18] Las náuseas ocurren con mayor frecuencia cuando los electrodos se colocan por encima de la 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. [19] [20]

Las personas susceptibles a sufrir convulsiones , como las personas con epilepsia, no deben recibir tDCS. [19] Se han completado estudios para determinar la densidad de corriente a la que se produce daño cerebral manifiesto en ratas. Se descubrió que en la estimulación catódica , una densidad de corriente de 142,9 A/m 2 que generaba una densidad de carga de 52.400 C/m 2 o superior provocaba una lesión cerebral en la rata. Esto es más de dos órdenes de magnitud mayor que los protocolos que estaban en uso en 2009. [21] [22] [23]

En noviembre de 2023, NICE actualizó su posición sobre TDCS (MIB 324 [24] ) afirmando que "Existe evidencia comparativa de alta calidad del Reino Unido de que TDCS puede mejorar los síntomas de la depresión y conducir a la remisión", citando nuevos datos clínicos de Flow Neuroscience.

Mecanismo de acción

tDCS estimula y activa las células cerebrales mediante la entrega de señales eléctricas. La modulación duradera de la excitabilidad cortical producida por 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 provocando que el potencial de membrana en reposo de la neurona se despolarice o se hiperpolarice . Cuando se administra 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 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. [19] [26]

En el caso de tratar la depresión, las corrientes tDCS se dirigen específicamente al lado izquierdo de la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) ubicada en el lóbulo frontal. Se ha demostrado que la DLPFC izquierda está asociada con una menor actividad en la población deprimida. [27] [10]

tDCS puede lograr cambios corticales incluso después de finalizar 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 aumenta la fuerza de la corriente. [28] Se ha propuesto que la tDCS promueva tanto la potenciación a largo plazo como la depresión a largo plazo , [19] [26] y se necesita más investigación para su validación.

Operación

La estimulación transcraneal de corriente continua funciona enviando 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 estimula según el tipo de estimulación que se utiliza. Este cambio de excitabilidad neuronal conduce a una alteración de la función cerebral, lo que puede utilizarse en diversas terapias además de proporcionar más información sobre el funcionamiento del cerebro humano. [19]

Partes

La estimulación transcraneal con corriente continua es una técnica relativamente simple que requiere sólo unas pocas partes. Estos incluyen dos electrodos y un dispositivo que funciona con baterías y que suministra corriente constante. El software de control también se puede utilizar en experimentos que requieren múltiples sesiones con diferentes tipos de estimulación para 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. "Convencionalmente" se describe que la corriente fluye 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 con cables metálicos, la deriva de carga se crea mediante el movimiento de electrones cargados negativamente, que en realidad fluyen del cátodo al ánodo. Sin embargo, en los sistemas biológicos, como el cabezal, la corriente suele crearse mediante 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 y la duración de la estimulación. [29]

Configuración

Para configurar el dispositivo tDCS, es necesario preparar los electrodos y la piel. Esto asegura una conexión de baja resistencia entre la piel y el electrodo . La colocación cuidadosa de los electrodos es crucial para el éxito de la técnica tDCS. Las almohadillas de electrodos vienen en varios tamaños con ventajas para cada tamaño. Un electrodo de menor tamaño logra una estimulación más enfocada de un sitio, mientras que un electrodo más grande garantiza que se estimule la totalidad de la región de interés. [30] Si el electrodo se coloca incorrectamente, es posible que se estimule un sitio diferente o más sitios de los previstos, lo que provocará resultados defectuosos. [19] 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 a la región de interés. Dado que la región de interés puede ser pequeña, suele ser útil localizar esta región antes de colocar el electrodo mediante una técnica de imágenes cerebrales como fMRI o PET . [19] Una vez colocados correctamente los electrodos, se puede iniciar la estimulación. Muchos dispositivos tienen una capacidad incorporada que permite "aumentar" la corriente gradualmente hasta alcanzar la corriente necesaria. Esto disminuye la cantidad de efectos de estimulación que siente la persona que recibe la tDCS. [31] Una vez iniciada la estimulación, la corriente continuará durante el tiempo establecido 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 múltiples (más de dos) electrodos de gel de menor tamaño para apuntar a estructuras corticales específicas. Este nuevo enfoque se llama tDCS de alta definición (HD-tDCS). [30] [32] En un estudio piloto, se encontró que HD-tDCS tiene cambios de excitabilidad de la corteza motora mayores y más duraderos que la tDCS de esponja. [33]

Tipos de estimulación

Hay 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 estimula. La estimulación catódica (V-) disminuye la excitabilidad neuronal del área que se estimula. 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 breve corriente 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 estimulación simulada con los resultados de sujetos expuestos a estimulación anódica o catódica, los investigadores pueden ver en qué medida el efecto es causado por la estimulación actual, en lugar del efecto placebo .

Administración a domicilio

Recientemente, se están investigando y creando dispositivos tDCS destinados a uso doméstico, que van 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 domiciliario con tDCS. [37]

Historia

El diseño básico de tDCS, que utiliza corriente continua (CC) para estimular el área de interés, existe desde hace más de 100 años. Antes del siglo XIX se completaron una serie de experimentos rudimentarios utilizando esta técnica que probó la electricidad animal y humana. Luigi Galvani y Alessandro Volta fueron dos de esos investigadores que utilizaron la tecnología de tDCS en sus exploraciones de la fuente de electricidad de las células animales [cita requerida]. Fue gracias a estos estudios iniciales que la tDCS apareció 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]

Hubo un breve aumento del interés por la estimulación transcraneal con corriente continua en la década de 1960, 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 tenía diferentes efectos sobre la excitabilidad cortical. [40]

La investigación continuó, impulsada aún más por el conocimiento adquirido con otras técnicas como TMS y fMRI . [28] [19]

Comparación con otros dispositivos

Técnicas de estimulación eléctrica transcraneal. Mientras que tDCS usa una intensidad de corriente constante, tRNS y tACS usan corriente oscilante. El eje vertical representa la intensidad de la corriente en miliamperios (mA), mientras que el eje horizontal ilustra el transcurso del tiempo.

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 TMS: TMS repetitivo y TMS de pulso único. Ambos se utilizan en terapias de investigación, pero los efectos que duran más que el período de estimulación sólo se observan en la EMT repetitiva. De manera similar a la tDCS, se puede lograr un aumento o disminución de la actividad neuronal utilizando esta técnica, pero el método de inducción es muy diferente. La estimulación transcraneal con corriente continua tiene dos direcciones diferentes de corriente que causan diferentes efectos. Se induce un aumento de la actividad neuronal en EMT repetitiva mediante el uso de una frecuencia más alta y una actividad neuronal disminuida mediante el uso de una frecuencia más baja. [29]

Las variantes relacionadas con tDCS incluyen tACS , tPCS y estimulación transcraneal por ruido aleatorio ( tRNS ), un grupo de tecnologías comúnmente conocidas como estimulación eléctrica transcraneal o TES. [41]

Investigación

Depresión

Se está investigando la determinación de la seguridad y eficacia del tratamiento con tDCS para personas con depresión:

Otros trastornos

Cognición

Existe evidencia contradictoria 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 dentro del sujeto [51] y la evidencia de múltiples sesiones de ensayos tDCS. Sin embargo, los autores originales abordaron estas preocupaciones planteadas en un análisis adicional 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 que respaldara ningún efecto cognitivo neto, positivo o negativo, de una sola sesión de tDCS en poblaciones sanas; no hay evidencia de que 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]

Parkinson, Alzheimer y esquizofrenia

No hay pruebas sólidas 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 en sujetos sanos, con resultados mixtos. [5] La investigación realizada en 2013 en esquizofrenia ha encontrado que, si bien inicialmente se encontraron tamaños de efecto grandes para la mejora de los síntomas, estudios posteriores y más grandes han encontrado tamaños de efecto más pequeños (consulte también la sección sobre el uso de tDCS en trastornos psiquiátricos a continuación). [53] Los estudios se han concentrado principalmente en síntomas positivos como alucinaciones auditivas; Falta investigación sobre los síntomas negativos. [53]

Ataque

No existe 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 caso del accidente cerebrovascular, una investigación realizada en 2014 encontró que la tDCS no es efectiva para mejorar la función de las extremidades superiores después de un accidente cerebrovascular. [54] [55] Si bien algunas revisiones han sugerido un efecto de la tDCS para mejorar la afasia posterior a un 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 en 2013 sugiere que la tDCS puede ser eficaz para mejorar los déficits de visión después de un accidente cerebrovascular. [55]

Función de aprendizaje motor y memoria

Existe 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 no se ha probado completamente en todos los estudios y la estandarización para este tipo de estudios no se ha implementado completamente, aunque en 2017 se publicó un intento de formalizar los estándares. [58]

Otro

La investigación realizada en 2012 sobre el uso de tDCS para tratar el dolor encontró que la investigación ha sido de baja calidad y no puede usarse como base para recomendar el uso de tDCS para tratar el dolor. [6] En el dolor crónico posterior a una lesión de la médula espinal, la investigación es de alta calidad y ha encontrado que la tDCS es ineficaz. [59] tDCS también se ha estudiado en la adicción. [60] [61] Existe cierta evidencia moderada (nivel B) que indica que, además de tratar el trastorno depresivo mayor, la tDCS también puede ser apropiada para tratar la fibromialgia y los trastornos del deseo sexual. [62]

tDCS se ha utilizado en la investigación de 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 las 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 de pacientes, pero algunos también emplean tDCS sobre el cerebelo para estudiar la conectividad funcional del cerebelo con otras áreas del cerebro. [66]

Aprobaciones regulatorias

tDCS es un tratamiento aprobado por la CE para el trastorno depresivo mayor (TDM) en el Reino Unido, la UE, Australia y México. A partir de 2015, la FDA de EE. UU. no ha aprobado ningún uso para tDCS. [57] Un documento informativo de la FDA preparado en 2012 afirmó que "no existe ninguna regulación para la tDCS terapéutica". [67]

Ver también

Referencias

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