Prótesis Neurales

78 • Agosto 2007 •

Prostética Neuralsu rol terapéutico

en Neurologíay Psiquiatría Ing. Luis Nicolás González Castro

Laboratorio de Control NeuromotorDivisión de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.

Universidad de Harvardlngonzal@deas.harvard.edu

Recientes avances en el área de la bioingeniería y la ingeniería médicahan permitido el desarrollo de prótesis implantables para estimulacióneléctrica del sistema nervioso que han demostrado ser efectivas en eltratamiento de varias afecciones neurológicas y psiquiátricas:

• la estimulación del nervio vago (ENV) en el tratamiento de la epilepsiacon resistencia a drogas antiepilépticas y ladepresión con resistencia a drogas antidepresivas.

• la estimulación cerebral profunda (ECP) del subtalámo o del globopálido interno en el tratamiento del mal de Parkinson yla depresión fármaco-resistente.

• se anuncian resultados promisorios para la rehabilitación sensorial(auditiva y visual), rehabilitación motriz, el tratamiento del dolorcrónico, y el tratamiento de la incontinencia urinaria.

IntroducciónA pesar que el descubrimiento de lanaturaleza eléctrica de los fenóme-nos del sistema nervioso data ya demuchos años, recientes avances endistintas áreas de la bioingeniería yla ingeniería médica han posibilita-do el desarrollo de prótesis implan-tables que actúan eléctricamente anivel del sistema nervioso para me-jorar distintas condiciones neuroló-gicas y psiquiátricas.(1, 4, 5, 9, 12)

El presente artículo pretende dar aconocer al lector las tecnologías ytécnicas detrás de algunas de estasprótesis y sus aplicaciones terapéu-ticas.

Estimulacióndel Nervio Vago

(ENV)El neurólogo enfrentado a un pa-ciente con epilepsia fármaco-resis-tente, o con reacciones adversas in-

deseables a drogas antiepilépticas,se ve obligado a considerar trata-mientos no farmacológicos. Ademásde los tratamientos quirúrgicos, al-tamente efectivos en pacientes confocos identificables, y las dietas ke-togénicas, efectivas pero estrictas ydifíciles de implementar sobretodoen pacientes infantiles, el tratamien-to por estimulación del nervio vago(ENV) ha demostrado ser una alter-nativa efectiva y segura para el tra-tamiento de la epilepsia.

ConsideracionesNeuroanatómicasEl nervio vago (X par craneal), Fi-gura 1, contiene fibras eferentes(20%; parasimpáticas y somatomo-toras) y aferentes (80%, sensoria-les).(5, 19)

Las fibras eferentes están relacio-nadas con distintas funciones para-simpáticas (regulación autonómica

de la faringe, laringe, esófago, co-razón, aorta y la mayoría de los ór-ganos gastrointestinales) y somato-motoras (innervación de cuerdasvocales y músculos estriados de lalaringe). Las fibras aferentes llevaninformación sensorial de la cabe-za, cuello, abdomen, y tórax alcomplejo medular dorsal, particu-larmente al núcleo del tracto soli-tario.(5, 19) El tracto solitario proyec-ta hacia distintas estructuras de loshemisferios cerebrales, incluyendonúcleos del tálamo e hipotálamo, elnúcleo central de la amígdala, labase del núcleo de la estría termi-nalis, y el núcleo accumbens.(19) Através de sus proyecciones a laamígdala, el núcleo del tracto soli-tario obtiene acceso a áreas de lacorteza del sistema límbico (amíg-dala, hipocampo, corteza entorhi-nal) que se asocian a crisis epilép-ticas complejas.(19)

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Terapéutica porEstimulacióndel Nervio Vago (ENV)El sistema terapéutico por estimu-lación del nervio vago (VNS The-rapy System™) o ENV fue desarro-llado a finales de los años 80 porCyberonics Inc., Houston, TX, yobtuvo la aprobación de la Food andDrug Administration (FDA) de Es-tados Unidos en 1997, Figura 2.(3)

La aprobación original fue concedi-da únicamente para el tratamiento dela epilepsia fármaco-resistente enadultos y niños mayores a 12 años.Actualmente, el sistema tambiénestá aprobado en Canadá y la UniónEuropea.(3)

El sistema consiste de un estimula-dor implantable conectado a un elec-trodo bipolar circumneural o perineu-ral (Figura 2) que envía señales eléc-tricas intermitentes y de baja frecuen-cia en la secc ión cervical del nerviovago izquierdo. El estimulador seimplanta a nivel subcutáneo en la pa-red anterior del tórax mediante unprocedimiento quirúrgico que gene-ralmente no requiere internación. Enuna posterior intervención, el ciruja-no realiza una incisión en el cuello yenlaza el electrodo circumneural alnervio, fijándolo a través de un an-claje (Figura 2).(5) Finalmente, el ca-ble del electrodo es guiado por un tra-yecto subcutáneo y se conecta al es-timulador (Figura 3).Luego de la colocación del estimu-lador y el electrodo, el neurólogoprograma el estimulador utilizandoun dispositivo de comunicación ina-lámbrica.(3, 5) Los parámetros de es-timulación programables incluyen laamplitud de la corriente (0-3.5 mA),la frecuencia del pulso (1-30 Hz), laduración del pulso (130-1000 µs),y los tiempos de encendido (7-60 s)y apagado del estimulador (12-10800 s).(5) El esquema de progra-mación habitual para el tratamientode la epilepsia fármaco-resistenteesta descripto en la Tabla 1.

Mecanismode acción de la ENVNo se ha alcanzado un consenso so-bre el mecanismo de acción de la

ENV en el tratamiento de la epilep-sia, en cierta medida porque la fi-siopatología de las distintas formasde epilepsia no ha sido completa-mente elucidada.(5, 19) Diferentesgrupos de investigadores han pro-puesto distintas teorías que apun-tan a distintos mecanismos, no ne-cesariamente excluyentes.(5)

Las crisis epilépticas están carac-terizadas por la activación sincro-nizada de distintas poblacionesneuronales en el sistema nerviosocentral. Basándose en esta observa-ción, se ha demostrado a través deregistros electroencefalográficos enhumanos y en experimentos conmodelos animales de la enfermedadque la ENV contribuye a perturbaresta sincronía .(5, 19) También se haespeculado que la ENV contribuyea una reducción global de la exci-tabilidad cortical. En un estudio re-ciente con pacientes epilépticos re-cibiendo ENV se encontró que lospacientes presentaban un umbral dereposo más alto durante la estimu-lación que 30 minutos después desuspendida la estimulación.(5) A par-tir de este resultado se interpretaque la ENV tiene un efecto depre-sor sobre la corteza motora.(5)

Eficacia y Seguridaddel Tratamiento por ENVLa eficacia de la ENV para el trata-miento de la epilepsia ha sido esta-blecida a partir de ensayos clínicoscon 313 pacientes, asignando al azartratamientos de 12 o 14 semanas deduración con alta estimulación (30Hz, 500 µs de duración del pulso, 30s encendido / 5 minutos apagado) obaja estimulación (1 Hz, 130 µs deduración del pulso, 30 s encendido /90-180 minutos apagado).(3, 5)

Dentro de los pacientes que recibie-ron tratamiento corto (12 semanas);el grupo que recibió alta estimula-ción experimentó un decrecimientopromedio en el número de crisis del24.5%, mientras que el grupo querecibió baja estimulación solo expe-rimentó una reducción promedio del6.1%.(3, 4, 5) En el grupo que recibiótratamiento por 14 semanas, los pa-cientes que recibieron estimulaciónalta experimentaron una reducciónen el número de crisis del 28%,mientras que en los que recibieronbaja estimulación la reducción fuedel 15%.(3, 4, 5) En un estudio retros-pectivo de 12 años con 48 pacien-tes, se observó que el tratamientocon ENV produjo una reducciónpromedio de crisis del 26% luego deun año, del 30% luego de 5 años, ydel 52% luego de 12 años.(2)

A pesar de la falta de consenso so-bre los mecanismos terapéuticos dela ENV, las siguientes propiedadesantiepilépticas han sido demostradasy replicadas:(i) efecto abortivo agudo - la cri-

sis disminuye su duración e in-tensidad si la ENV es comenza-da durante la misma;

(ii) efecto profiláctico agudo - losagravios que inducen las crisisson menos efectivos para pro-vocar una crisis cuando se pre-sentan luego de algunos minu-tos de un tren de estimulación;

(iii)efecto profiláctico crónico yprogresivo - la cantidad de cri-sis disminuye en el tiempomientras el tratamiento se man-tiene.(19)

Más de 30.000 pacientes a nivelmundial han recibido ENV para eltratamiento de la epilepsia fármaco-resistente.(5) El tratamiento ha de-

Tabla 1 - Parámetros habituales para laprogramación del estimulador en el tratamientode la epilepsia fármaco-resistente.(4, 5)

Parámetro de Estimulación ValorAmplitud de Corriente Hasta 3.5 mAFrecuencia 30 HzDuración del Pulso 500 µsTiempo de Encendido 30 sTiempo de Apagado 5 min

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mostrado ser seguro generando re-acciones adversas de relativa bajafrecuencia y de menor entidad. En-tre las observadas se encuentra, dis-fonía (56%), parestesia (29%), dis-nea (27%), tos (23%), dolor de gar-ganta (8%), dolor de cabeza (8%),hipofonía (4%), parálisis de lascuerdas vocales (4%), sensación deconstricción en la garganta (2%),dolor abdominal (2%), dolor en lamandíbula (2%), diplopía (2%), en-rojecimiento (2%), y agitación(2%).(2, 5)

La mayoría de las reacciones adver-sas desaparecen tras un periodo deadaptación, y cesan inmediatamen-te al suspenderse la estimulación.(2)

Los pacientes pueden detener la es-timulación voluntariamente soste-niendo un magneto sobre el estimu-lador.(5)

En relación a la muerte súbita en pa-cientes epilépticos, estudios compa-rativos concluyen que pacientes tra-tados con ENV no se encuentranbajo mayor riesgo.(4) La ENV no hasido estudiada en pacientes con arrit-mias, insuficiencia cardíaca o conotras disfunciones de órganos iner-vados por el nervio vago.(19)

ENV en el tratamientode la DepresiónA partir de mejoras en el estado delhumor que fueron observadas demanera anecdótica en los primerospacientes epilépticos tratados conENV, se comenzó a evaluar a lospacientes con epilepsia en formaprospectiva con escalas estándar deseveridad de depresión.(5) Este aná-lisis permitió demostrar que la ENVestaba asociada a mejoras estadísti-camente significativas en el estadodel humor que no estaban relacio-nadas con reducciones en la frecuen-cia de crisis epilépticas.(5)

Paralelamente, otros estudios apor-taron evidencia indirecta de los po-sibles efectos de la ENV sobre lostrastornos del humor. Estudios ima-genológicos con tomografía poremisión de positrones (PET, por susigla en inglés) demostraron reduc-ciones en la actividad metabólicade la amígdala, el hipocampo, y el

girus cynguli, estructuras asociadascon la regulación del humor.(5)

Adicionalmente, la eficacia docu-mentada de anticonvulsivos como lacarbamazepina, la lamotrigina, y elvalproato como estabilizadores delhumor, y las propiedades anticon-vulsivas de la terapia electroconvul-siva (TEC) utilizada en el tratamien-to de la depresión, concuerdan conla hipótesis de que la ENV es efec-tiva en el tratamiento de la depre-sión.(5) Estudios en un modelo de de-presión en animales han demostra-do una efectividad de la ENV com-parable a la de la TEC o la adminis-tración de desipramina.(5)

En el año 2001 el sistema terapéuti-co por estimulación del nervio vago(ENV), fue aprobado para el trata-miento de la depresión fármaco-re-sistente o con intolerancia a los fár-macos en Canadá y la Unión Eu-ropea.(5)

La eficacia de la ENV para el trata-miento de la depresión fármaco-re-sistente fue evaluada en un estudiopiloto de 10 semanas con 60 pacien-tes. De los 59 pacientes que com-pletaron el estudio, el 30.5% res-pondió positivamente al tratamien-

to con ENV, experimentando unareducción mayor o igual al 50% enla puntuación basal obtenida con laescala Hamilton de severidad de de-presión con 28 ítems, HAMD-28.(5)

Evaluados nuevamente al año, elnúmero de pacientes que obtuvo re-ducciones mayores o iguales al50% en HAMD-28 ascendió a44.1%.(5)

Al igual que en el tratamiento de laepilepsia fármaco-resistente, el me-canismo de acción de la ENV en eltratamiento de la depresión no hasido completamente elucidado. Di-ferentes grupos de investigación tra-bajan actualmente en este problemautilizando métodos bioquímicospara monitorear sustratos neurales,e imagenológicos para observarcambios en sistemas de neurotrans-misores en pacientes recibiendoENV para la depresión fármaco-re-sistente.(5)

Estimulación CerebralProfunda (ECP)

La enfermedad de Parkinson esuna enfermedad neurodegenerati-va progresiva ocasionada por ladegeneración y muerte de neuro-

Figura 1. Sección transversal del nervio vago humano (X parcraneal) a nivel cervical. El nervio contiene aproxi-madamente 100,000 axones, 80% de los cuales sonaferentes desmielinizados.(5)

Figura 2. Sistema terapéutico por estimulación del nerviovago (ENV).(5)

Figura 3. Esquema de la implantación del sistema para ENV.(3)

Figura 3Figura 1

Figura 2

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Cuadro 1 - Circuitos excitatorios e inhibitoriosdel modelo fisiopatológico del Parkinson

La sustancia nigra es un núcleo mesencefálico con dos regiones anatómica y funcionalmentedistintas. La parte compacta está compuesta de neuronas dopaminérgicas que proyectanhacia el núcleo estriado de los ganglios basales, compuesto por los núcleos caudado y puta-men. La parte reticular está compuesta de neuronas gabaérgicas que proyectan hacia loscentros locomotores del tronco encefálico.En un individuo sano, la acción de la sustancia nigra compacta en los ganglios basales ayuda aregular dos circuitos motores antagónicos. En el circuito llamado directo, neuronas gabaérgi-cas del núcleo putamen proyectan hacia la región interna del globo pálido. A su vez, neuronasgabaérgicas del globo pálido proyectan hacia los núcleos ventral anterior y ventral lateral deltálamo.Desde los núcleos talámicos ventral anterior y ventral lateral neuronas glutaminérgicas pro-yectan hacia la corteza motora. La inhibición del putamen sobre la región interna del globopálido en el circuito directo disminuye la inhibición del último sobre los núcleos de relevo deltálamo, resultando efectivamente en un efecto excitador que permite el flujo de comandosmotores hacia la corteza motora. Utilizando una analogía matemática:

proyección inhibitoria proyección inhibitoria del aumento en la actividaddel putamen x globo pálido interno = de los núcleos del tálamo(-) (-) (+)

En el circuito llamado indirecto, neuronas gabaérgicas del putamen proyectan hacia la regiónexterna del globo pálido. Desde la región externa del globo pálido neuronas gabaérgicas pro-yectan hacia el subtálamo, y neuronas glutaminérgicas del subtálamo proyectan hacia la re-gión interna del globo pálido y la sustancia nigra reticular. Desde la región interna del globopálido surgen proyeccciones gabaérgicas hacia los núcleos ventral anterior y ventral lateraldel tálamo, al igual que en el circuito directo.La inhibición de la región externa del globo pálido por parte del putamen previene la inhibi-ción del subtálamo por parte de la región externa del globo pálido. Consecuentemente laproyección excitadora del subtálamo aumenta la inhibición de los núcleos ventral anterior yventral lateral de tálamo por parte de la región interna del globo pálido, previniendo el flujo decomandos motores hacia la corteza motora. Utilizando la misma analogía matemática:

proyección proyección disminución enproyección proyeccióninhibitoria del inhibitoria del la actividadinhibitoria x x excitadora x =globo pálido globo pálido de los núcleosdel putamen del subtálamoexterno interno del tálamo(-) (-) (+) (-) (-)

Si bien la sustancia nigra compacta no forma parte directa en ninguno de los dos circuitos, lamisma provee, a través de su proyección dopaminérgica al putamen, el estímulo regulador deambos. El putamen posee dos tipos de receptores dopaminérgicos, D1 y D2.(2) Los receptoresD1 predominan en aquellas neuronas que proyectan directamente hacia la región interna delglobo pálido, mientras que los receptores D2 predominan en las neuronas que proyectanhacia la región externa del globo pálido.(2) La dopamina tiene efectos distintos sobre estosreceptores. Los receptores D1 tienen una respuesta excitadora ante la presencia de dopami-na, mientras que los receptores D2 tienen una respuesta inhibidora. Consecuentemente, laproyección de la sustancia nigra compacta al putamen, estimula el circuito directo (excitador)al tálamo, mientras que inhibe el circuito indirecto (inhibidor).(2)

nas dopaminérgicas, principal-mente en la sustancia nigra com-pacta. El Parkinson afecta a un0.3% de la población general, y al3% de la población mayor a 65años.(20) Los síntomas característi-cos de la enfermedad son de ca-rácter motor (rigidez, lentitud enla ejecución de movimientos, pasocorto, encorvamiento, y temblores)aunque también se observan sín-tomas de carácter cognitivo, prin-cipalmente demencia.

La estimulación cerebral profunda,ECP, de núcleos de los ganglios ba-sales o del tálamo permite un trata-miento seguro y efectivo de los sín-tomas motores de la enfermedad.Fisiopatologíadel ParkinsonComo se señala en el Cuadro 1, antela muerte de las neuronas dopami-nérgicas de la sustancia nigra com-pacta observada en la enfermedad deParkinson, los circuitos directo e in-

directo al tálamo se desrregulan, ob-servándose una reducción en la ac-tividad del circuito directo, y un au-mento en la actividad del circuito in-directo. Esto produce una depresiónsignificativa de la actividad de lacorteza motora, explicando la rigi-dez y lentitud en la ejecución de mo-vimientos observados en los pacien-tes afectados por la enfermedad.Adicionalmente, el aumento de laactividad del subtálamo sobre la sus-tancia nigra reticular, aumenta la in-

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hibición de esta última sobre los cen-tros locomotores mesencefálicos,dando cuenta de los déficits obser-vados en la locomoción y en la pos-tura.Por más de treinta años, el tratamien-to de primera opción para el parkin-sonismo ha sido la administraciónde levodopa, catecolamina precur-sora de la dopamina que atraviesala barrera hemato-encefálica y esconvertida por acción de la enzimadopamina decarboxilasa. La dopa-mina sintetizada a partir de la levo-dopa compensa el déficit generadopor la muerte de neuronas dopami-nérgicas en la sustancia nigra com-pacta. Desafortunadamente el efec-to compensatorio de la dopaminasintetizada a partir de levodopa dis-minuye a medida que la enfermedadprogresa y el tratamiento se mantie-ne. Otra de las desventajas del tra-tamiento con levodopa es la apari-ción de movimientos incontrolados(diskinesias) inducidos por la acciónde la dopamina.El desarrollo de técnicas imageno-lógicas ha promovido un resurgi-miento de los tratamientos quirúr-gicos.(21) Estos se basan en la inte-rrupción de los circuitos regulato-rios de los ganglios basales a tra-vés de la destrucción, total o par-cial, unilateral o bilateral, de dife-rentes núcleos. Las núcleos de elec-ción para las intervenciones quirúr-gicas son el sector interno del glo-bo pálido (palidotomía), y los nú-cleos ventral anterior y ventral la-teral del tálamo (talamotomía). Lostratamientos quirúrgicos son irre-

versibles y habitualmente se venasociados a otras complicaciones,incluyendo déficit cognitivo.(21)Ante la presencia de complicacio-nes importantes asociadas a trata-mientos farmacológicos y quirúrgi-cos, la estimulación cerebral pro-funda se presenta como una alter-nativa terapéutica efectiva y segu-ra para el tratamiento de la enfer-medad de Parkinson.Sistema Terapéuticopor ECPEl primer sistema utilizado pararealizar estimulación cerebral pro-funda con fines terapéuticos fue de-sarrollado por Medtronic Inc., Min-neapolis, a principios de los añosochenta. El mismo se utilizó porprimera vez en 1987 por el Prof.Alim Benabid de la Universidad deGrenoble en Francia, para el trata-miento de los temblores en pacien-tes afectados por la enfermedad deParkinson.(23) A pesar que el siste-ma ha evolucionado con los años,los componentes esenciales siguensiendo los mismos: estimulador yelectrodo(s).El estimulador es similar al utili-zado en ENV y se implanta a tra-vés de un procedimiento análogo enla pared anterior del tórax. Los elec-trodos son de tipo aguja y se clasi-fican en unipolares y bipolares. Losunipolares, utilizados para estimu-lación unilateral, están generalmen-te conectados al cátodo del estimu-lador, y utilizan como ánodo a lapropia caja de titanio del estimula-dor.(12) En los bipolares, cátodo yánodo están presentes en el electro-

do mismo y ambos se encuentran apoca distancia del tejido estimula-do.(12)La técnica de implantación de loselectrodos requiere una interven-ción significativamente más com-pleja que la utilizada para el elec-trodo en la ENV. En este caso, pre-viamente a la implantación se rea-lizan estudios imagenológicos conresonancia nuclear magnética parala identificación estereotáctica delas zonas blanco. Los electrodosson guiados con micromanipulado-res y se activan en el modo de gra-bación para utilizar los patrones deactivación de distintos núcleoscomo una ayuda para la navegacióna través de los mismos.Una vez alcanzado el entorno de lazona blanco, los electrodos se acti-van en el modo de estimulaciónpara detectar la ubicación final apartir de la aparición de efectos te-rapéuticos deseados. En este modo,los parámetros del estimulador sonvariados ya que los efectos terapéu-ticos pueden aparecer únicamenteante ciertas combinaciones de pa-rámetros. Una vez terminada la in-tervención, el neurólogo tratantepuede ajustar los parámetros del es-timulador (amplitud, duración, yfrecuencia del pulso) a través de uncontrol remoto. A diferencia de laENV, la ECP es continua.Eficacia y Seguridaddel Tratamiento por ECPA modo general, el mecanismo deacción de la ECP en el tratamientodel parkinsonismo se basa en la in-terrupción/corrección de circuitos en

Figura 4. Sistema terapéuticopor estimulación cerebral pro-funda (ECP): componentes yáreas de implantación.(22)

Tabla 2 - Parámetros habituales del pulso deestimulación en el tratamiento del mal de Parkinson.Los rangos disponibles son 0-10.5 Vpara la amplitud, 2-250 Hz para la frecuencia,y 60-450 µs para la duración del pulso.(12, 24)

Parámetro de ValorEstimulación

Amplitud 1 – 5 VFrecuencia 100 - 185 HzDuración 60 - 200 µs

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los ganglios basales. Se hipotetizaque la interrupción o corrección deun circuito es producto de los efec-tos causados por la estimulación enla activación de canales iónicos ac-tivados por voltaje, o la estimulacióneléctrica directa en los axones de lasneuronas de la zona blanco.(9, 24) Laestimulación de diferentes zonasblanco produce diferentes efectos enlos pacientes, y estos efectos nosiempre pueden ser explicados uti-lizando el modelo fisiopatológico dela enfermedad.(9, 24)

La estimulación del núcleo ventralintermedio del tálamo (región difu-sa entre el núcleo ventral anterior yel núcleo ventral lateral) produce unalivio del temblor en el miembrocontralateral en el 80-90% de los pa-cientes.(23, 24) Desafortunadamente, laestimulación de esta zona blanco noproduce efectos significativos en losotros síntomas de la enfermedad oen las diskinesias inducidas por la

levodopa.(9, 23, 24) El núcleo ventral in-termedio del tálamo es entonces unazona altamente efectiva para el tra-tamiento de pacientes con tembloresencial, pero no para aquellos quesufren un parkinsonismo desarrolla-do.(24)

La estimulación del globo pálido in-terno produce efectos beneficiososen todos los síntomas motores de laenfermedad, incluyendo disminu-ción de las diskinesias inducidas porla levodopa.(9, 24) La reducción en losresultados de la Escala Unificadapara la Evaluación de la Enferme-dad de Parkinson (UPDRS, por susigla en inglés) durante la fase nomedicada se sitúa entre el 30 y50%.(24) Se han registrado reduccio-nes significativas en los resultadosde la UPDRS para la lentitud delmovimiento, la postura, el paso, ylos temblores.(24) La estimulación delglobo pálido interno también redu-ce calambres y síntomas sensoria-

les presentes en la fase no medica-da. Sin embargo, la estimulación deesta zona blanco no permite una re-ducción en las dosis de levodopa,excluyendo de este procedimientoparticular a aquellos pacientes quetienen reacciones adversas severasa la medicación.(9)

La estimulación del subtálamo ac-túa sobre todos los síntomas moto-res, con mayor efectividad que la es-timulación del globo pálido interno,y permite reducir la dosis de levo-dopa administrada al paciente, re-duciendo las reacciones adversasgeneradas por la misma.(9, 24) La es-timulación bilateral produce reduc-ciones en la UPDRS durante la faseno medicada del 50 al 70%.(24) Lareducción promedio en la dosis delevodopa es del 50-65%, y en algu-nos estudios, un número variable depacientes (10-50%) han podido dis-continuar la medicación.(24) Comoconsecuencia de esto, las diskinesias

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inducidas por levodopa se ven re-ducidas.(24) El subtálamo se ha con-vertido en la zona blanco de prime-ra opción para el tratamiento delparkinsonismo con ECP.(24)

El grado de beneficio de la ECP delsubtálamo o del globo pálido inter-no generalmente no excede el obte-nido con la administración de dosisindividuales de levodopa.(9) En elcaso de los síntomas que afectan lalocomoción, la ECP combinada conlevodopa logra un efecto sinérgico,restableciendo los parámetros cine-máticos y dinámicos de los pacien-tes a valores observados en indivi-duos normales.(18)

En términos generales, la ECP in-troduce dos beneficios importantespara el paciente:

• reduce la duración de los efec-tos de la fase no medicada (cuan-do el beneficio de una dosis in-dividual disminuye),

• permite, en el caso de la ECP delsubtálamo, la reducción de la do-sis de levodopa administrada alpaciente.(9)

Considerando las zonas blanco en elcontexto del modelo fisiopatológi-co de la enfermedad, la elección dealgunas de estas zonas para realizarla ECP podría parecer contraprodu-cente. La estimulación del núcleoventral intermedio del tálamo coin-cide con el modelo, ya que la esti-mulación contrarrestaría el efecto in-hibitorio de las proyecciones del glo-bo pálido interno. Sin embargo, tan-to la estimulación del globo pálidointerno, como la estimulación delsubtálamo parecerían contraprodu-centes ya que teóricamente aumen-tarían la inhibición de los núcleosventrales del tálamo. Los resultadosempíricos demuestran que esto noes así. Para aceptar esta discordan-cia se debe considerar que el mode-lo fisiopatológico es un modelo in-completo con poder explicativo li-mitado, y mas importante aún, quela ECP se realiza con parámetros queno son fisiológicos. Los parámetroshabituales de la ECP para el trata-miento de la enfermedad de Parkin-son se incluyen en la Tabla 2.Las reacciones adversas de la ECPson de distinta entidad, y están rela-

cionadas a los procedimientos qui-rúrgicos de la implantación, a fallasen el hardware del sistema, a la esti-mulación, y a cambios en la medi-cación efectuados para optimizar eltratamiento.(24)

El mayor riesgo quirúrgico esta aso-ciado a déficits permanentes causa-dos por una hemorragia intracra-neal.(24) La incidencia de hemorra-gia intracraneal es baja (3.9%) y noestá correlacionada con el númerode trayectorias exploratorias realiza-das en la intervención.(10, 24) Otrasreacciones adversas asociadas a lacirugía incluyen confusión tempo-ral (15.6%), infección (1.7%), con-vulsiones (1.5 %), embolia pulmo-nar (0.3%) y otras de diversa enti-dad (3.6%).(10, 24)

Reacciones adversas asociadas alhardware de la ECP incluyen fun-cionamiento incorrecto de cable/guía/electrodo (4.4%), funciona-miento incorrecto del estimulador(3%), infección (1.9%), y migraciónde electrodo(s) (1.5%).(10, 24)

Entre las reacciones adversas aso-ciadas con la estimulación se en-cuentran la disartria (9.3%), aumen-to de peso (8.4%), depresión (6.8%),apraxia en la elevación del párpado(3.6%), diskinesias (2.6%), episo-dios maníacos (1.9%), otras de en-tidad motora (4.0%), y otras de en-tidad psiquiátrica (3.5%).(10, 24)

La disminución en la dosis de levo-dopa después de la intervención pue-de generar síndrome de abstinenciade los efectos psicotrópicos de la le-vodopa, pudiendo inducir depresiónen los meses posteriores a la inter-vención.(11, 24) La mayoría de los sín-tomas neuropsiquiátricos son tran-sitorios, tratables, y potencialmenteprevenibles.(11)

ECP en la DepresiónFármaco-resistenteMuchos de los síntomas y reaccio-nes adversas psíquicos observadosen pacientes recibiendo ECP hansido atribuidos a cambios en la do-sis de levodopa administrada poste-riormente a la implantación. Sin em-bargo, existe evidencia de que estasobservaciones pueden ser atribuidas

en muchos casos a la estimulacióncolateral de áreas adyacentes a laszonas blanco en pacientes con par-kinsonismo.(11, 14) Stefurak y cols. ob-servaron los cambios del humor ex-perimentados por una paciente querecibió ECP bilateral en el subtála-mo.(14) El electrodo derecho de lapaciente se había elevado y despla-zado lateralmente, estimulando lazona incierta y provocando episo-dios de disforia aguda.(14)

Mayberg y otros cols. de este mis-mo estudio, realizaron un estudiopara analizar el potencial de la ECPen el tratamiento de la depresión.(13)

A través de estudios preliminares deresonancia nuclear magnética fun-cional en pacientes depresivos, seidentificó a la región del cyrus cyn-guli subgenual (área 25 de Brod-mann) como zona blanco para la es-timulación.(13) Seis pacientes condiagnóstico de trastorno depresivomayor fármaco-resistente fueron se-leccionados para el estudio.(13) Du-rante la implantación de los electro-dos los pacientes no manifestaronningún fenómeno motor o sensorialanormal.(13) Una vez alcanzada lazona blanco, la amplitud del pulsode estimulación fue aumentada y lospacientes fueron interrogados traslos distintos ajustes.(13) Todos los pa-cientes expresaron espontáneamen-te efectos beneficiosos significativosa determinado nivel de ajuste de laestimulación.(13)

Entre los efectos manifestados porlos pacientes se encuentran “sereni-dad repentina”, “aumento de luz enla sala operatoria”, aumento en lapercepción, aumento en el interés,y “sensación de estar conectado almundo”.(13) Aumento en la velocidadde los movimientos, y en el volu-men, velocidad, y riqueza del len-guaje también fueron observados.(13)

Los efectos desaparecieron al sus-pender la estimulación o al estimu-lar con valores inferiores a los delumbral en el cual se observaron losefectos.(13) Aunque todos los pacien-tes presentaron mejorías, solo cua-tro de los seis pacientes que partici-paron en el estudio satisfacieron elcriterio de respuesta positiva (reduc-ción mayor o igual al 50% en la pun-

Fronteras de la Neurociencia

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Bibliografía

tuación basal obtenida con la escalaHamilton de severidad de depresióncon 17 ítems, HAMD-17).(13) Esteestudio, y otros estudios similaresenfocados en otras afecciones (sín-drome de Tourette y síndrome ob-sesivo compulsivo), abren una nue-va línea de investigación, y terapéu-tica en la ECP, y prometen resulta-dos auspiciosos para enfermedadespreviamente intratables o de difíciltratamiento.(9, 13)

Perspectivas FuturasLa estimulación eléctrica precisa ysegura de diferentes áreas del cere-bro abre las puertas para la realiza-

ción de estudios que permitan me-jorar nuestro conocimiento de loscentros activos de la regulación delcomportamiento y de la función mo-tora.(14)

Al mismo tiempo, la estimulacióndel sistema nervioso se ha converti-do en una herramienta terapéuticasegura y efectiva cuyas aplicacio-nes incluyen el tratamiento de en-fermedades neurológicas y psiquiá-tricas, el tratamiento del dolor cró-nico, y el control de la incontinen-cia urinaria.(9, 12)

La prostética neural también ha lo-grado resultados importantes en elrestablecimiento de déficits senso-

riales (implantes cocleares para lasordera, implantes retinales pararestaurar la visión) y motores (es-timuladores musculares funciona-les, prótesis biónicas para miem-bros superiores e inferiores).(6, 7, 8,15, 16, 17)

Muchas de éstas tecnologías ya seencuentran maduras y disponi-bles, mientras que otras continúanen fase de investigación, generan-do perspectivas prometedoraspara el desarrollo de nuevas téc-nicas y herramientas que permi-tan un mejor conocimiento, reha-bilitación, y desarrollo de las po-tencialidades humanas.