Desarrollan “marcapasos” cerebrales inteligentes para controlar el Parkinson

La progresión de la enfermedad del Parkinson deja a los pacientes con manifestaciones motoras difícilmente controlables. Las diversas investigaciones clínicas vienen desarrollando en los últimos años técnicas y procedimientos para atajar estos síntomas neurológicos, como cirugías de precisión y estimulación cerebral a través de electrodos colocados en zonas específicas del cerebro. En cuanto a esta última vía, investigadores de la Universidad de California han desarrollado un dispositivo para monitorear la actividad cerebral de los pacientes. 

De igual forma que un marcapasos controla la actividad cardiaca, este nuevo dispositivo envía impulsos eléctricos para tratar problemas motores durante el día y de insomnio durante la noche. Este hallazgo abre el camino para una atención personalizada 24 horas del Parkinson en combinación con fármacos 

Desarrollado a través de dos investigaciones publicadas en la revista Nature, este enfoque llamado estimulación cerebral profunda adaptativa o aDBS utiliza métodos derivados de la IA para monitorear la actividad cerebral de un paciente en busca de cambios en los síntomas.

Cuando los detecta, interviene con pulsos de electricidad calibrados con precisión. La terapia complementa los medicamentos que toman los pacientes de Parkinson para controlar sus síntomas, dando menos estimulación cuando el fármaco está activo, para evitar el exceso de movimientos, y más estimulación cuando el fármaco deja de hacer efecto, para prevenir la rigidez.

Es la primera vez que se ha demostrado que una tecnología de implante cerebral de circuito cerrado funciona en pacientes con Parkinson mientras realizan sus actividades cotidianas. El dispositivo capta señales cerebrales para crear un mecanismo de retroalimentación continua que puede reducir los síntomas a medida que surgen. Los usuarios pueden salir del modo adaptativo o apagar el tratamiento por completo con un dispositivo portátil.

"Este es el futuro de la estimulación cerebral profunda para la enfermedad de Parkinson", afirma Philip Starr, codirector de la Clínica de Trastornos del Movimiento y Neuromodulación de la UCSF y uno de los autores principales del estudio.

"Ha habido un gran interés en mejorar la terapia DBS haciéndola adaptativa y autorreguladora, pero sólo recientemente han estado disponibles las herramientas y los métodos adecuados para permitir que las personas la utilicen a largo plazo en sus hogares", añade Starr.

Recientes hallazgos han encontrado el potencial terapéutico del DBS para aliviar el insomnio de los pacientes con Parkinson.  "El gran cambio que hemos logrado con la estimulación cerebral profunda adaptativa es que podemos detectar, en tiempo real, en qué punto del espectro de síntomas se encuentra un paciente y hacer coincidir esa zona con la cantidad exacta de estimulación que necesita", afirma Simon Little, profesor asociado de neurología y autor principal de ambos estudios.

La enfermedad de Parkinson se origina por la pérdida de neuronas productoras de dopamina en regiones profundas del cerebro que son responsables de controlar el movimiento. La falta de esas células también puede causar síntomas no motores, que afectan el estado de ánimo, la motivación y el sueño.

El tratamiento suele comenzar con un fármaco que reemplaza la dopamina que estas células ya no pueden producir. Sin embargo, el exceso de dopamina en el cerebro cuando el fármaco hace efecto puede provocar movimientos incontrolados, llamados discinesia. A medida que el medicamento deja de hacer efecto, vuelven a aparecer temblores y rigidez.

Algunos pacientes optan por implantarse un dispositivo de estimulación eléctrica continua (DBS) convencional, que proporciona un nivel constante de estimulación eléctrica. La estimulación eléctrica continua puede reducir la cantidad de medicación necesaria y reducir parcialmente las oscilaciones de los síntomas, pero el dispositivo también puede compensar en exceso o en defecto, lo que hace que los síntomas pasen de un extremo al otro durante el día.

Para desarrollar un sistema DBS que pudiera adaptarse a los niveles cambiantes de dopamina de una persona, los investigadores necesitaban hacer que el DBS fuera capaz de reconocer las señales cerebrales que acompañan a los diferentes síntomas. Ese ha sido el gran hallazgo de estos investigadores, al lograr desarrollar un dispositivo que monitorea en tiempo real estos parámetros para ofrecer una respuesta precisa. 

"Vemos que tiene un profundo impacto en los pacientes, con potencial no solo para tratar el Parkinson, sino también, probablemente, trastornos psiquiátricos como la depresión y el trastorno obsesivo-compulsivo", afirma Starr. El investigador va más allá en sus pronósticos y apunta que "estamos al comienzo de una nueva era de terapias de neuroestimulación".

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