Registraron las señales eléctricas que emite el cerebro de las personas con TOC

El llamado trastorno obsesivo compulsivo (TOC) afecta hasta al 2% de la población mundial, y entre el 20 y 40% de los casos no responden a los tratamientos farmacológicos o conductuales tradicionales.

De allí la importancia de los recientes hallazgos de un equipo de investigadores, que registró por primera vez las señales eléctricas en el cerebro humano asociadas con reflujos y flujos en los síntomas del TOC.

El TOC suele ser debilitante debido a que provoca pensamientos no deseados recurrentes y comportamientos repetitivos, por lo que el trabajo podría ser un paso importante para hacer que una terapia emergente llamada estimulación cerebral profunda (ECP) responda a los cambios cotidianos en los síntomas del TOC.

La técnica consiste en pequeños electrodos colocados con precisión en el cerebro que emiten suaves impulsos eléctricos, y resultó eficaz para tratar a más de la mitad de los pacientes en los que han fracasado otras terapias.

Según publican en la revista Nature Medicine, “una limitación es que la ECP no puede ajustarse a los cambios momentáneos de los síntomas del TOC, que se ven afectados por el entorno físico y social. Pero la ECP adaptativa, que puede ajustar la intensidad de la estimulación en respuesta a las señales registradas en el cerebro en tiempo real, podría ser más eficaz que la ECP tradicional y reducir los efectos secundarios no deseados”.

En opinión de David Borton, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Brown, ingeniero biomédico del Centro de Asuntos de Veteranos del Departamento de EEUU para Neurorestoration y Neurotechnology y autor principal de la nueva investigación, “el TOC es un trastorno en el que la gravedad de los síntomas varía mucho con el tiempo y puede ser provocada por factores desencadenantes en el medio ambiente”. “Un sistema de estimulación cerebral profunda que puede ajustar la intensidad de la estimulación en respuesta a los síntomas puede brindar más alivio y menos efectos secundarios a los pacientes. Pero para habilitar esa tecnología, primero debemos identificar los biomarcadores en el cerebro asociados con los síntomas del TOC, y eso es lo que estamos trabajando para hacer en este estudio”, destacó.

“Este trabajo demuestra la viabilidad y utilidad de capturar la electrofisiología intracraneal crónica durante las fluctuaciones diarias de los síntomas para permitir la identificación de biomarcadores neuronales, un requisito previo para el desarrollo futuro de la estimulación cerebral profunda adaptativa para el TOC y otros trastornos psiquiátricos”, puntualizaron los investigadores en la publicación de sus hallazgos.

Para el estudio, los investigadores reclutaron a cinco participantes con TOC grave que eran elegibles para el tratamiento con ECP. El doctor Sameer Sheth, neurocirujano de la Facultad de Medicina de Baylor, implantó a cada participante un dispositivo ECP de investigación de Medtronic capaz de proporcionar estimulación y registrar señales cerebrales eléctricas nativas. Utilizando las capacidades de detección del hardware, el equipo recopiló datos de señales cerebrales de los participantes tanto en entornos clínicos como en el hogar mientras realizaban sus actividades diarias.

Junto con los datos de las señales cerebrales, el equipo también recopiló un conjunto de biomarcadores de comportamiento. En el ámbito clínico, estos incluían la expresión facial y el movimiento corporal. Usando la visión por computadora y el aprendizaje automático, descubrieron que las características del comportamiento estaban asociadas con cambios en los estados internos del cerebro. En casa, midieron los autoinformes de los participantes sobre la intensidad de los síntomas del TOC, así como los datos biométricos (frecuencia cardíaca y niveles de actividad general) registrados por un reloj inteligente y una aplicación de teléfono inteligente. Luego, todas esas medidas de comportamiento se sincronizaron en el tiempo con los datos de detección del cerebro, lo que permitió a los investigadores buscar correlaciones entre los dos.

“Esta es la primera vez que las señales cerebrales de los participantes con enfermedades neuropsiquiátricas se registran de forma crónica en el hogar junto con medidas de comportamiento relevantes”, señaló la investigadora a cargo del trabajo, Nicole Provenza, doctora en ingeniería biomédica recién graduada en el laboratorio de Borton. “Al usar estas señales cerebrales, podemos diferenciar entre cuándo alguien está experimentando síntomas de TOC y cuándo no, y esta técnica hizo posible registrar esta diversidad de comportamiento y actividad cerebral”, agregó.

El análisis de Provenza de los datos mostró que la técnica seleccionó patrones de señales cerebrales potencialmente relacionados con la fluctuación de los síntomas del TOC. Si bien se necesita hacer más trabajo en una cohorte más grande, este estudio inicial muestra que esta técnica es un camino prometedor para confirmar los biomarcadores candidatos del TOC.

“Pudimos recopilar un conjunto de datos mucho más rico que el que se había recopilado antes, y encontramos algunas tendencias tentadoras que nos gustaría explorar en una cohorte más grande de pacientes -sostuvo Borton-. Ahora sabemos que tenemos el conjunto de herramientas para precisar las señales de control que podrían usarse para ajustar el nivel de estimulación de acuerdo con los síntomas de las personas”.

Y tras asegurar que s u objetivo es “comprender lo que dicen esas grabaciones cerebrales y entrenar al dispositivo para que reconozca ciertos patrones asociados con síntomas específicos”, Sheth concluyó: “Cuanto mejor comprendamos las firmas neuronales de la salud y la enfermedad, mayores serán nuestras posibilidades de usar DBS para tratar con éxito trastornos cerebrales desafiantes como el TOC”.

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