Un marcapasos para el cerebro: cómo la estimulación cerebral alivia los síntomas del Parkinson

Para los pacientes de Parkinson la estimulación cerebral es una de las vías más esperanzadoras cuando la farmacología ya no funciona, lo que se conoce como marcapasos cerebral. Esta tecnología tiene un impacto positivo en la capacidad deambulatoria de las personas que sufren la enfermedad, que con el tiempo van perdiendo la movilidad hasta dejar de caminar.

Ahora, una investigación reciente de la Universidad del Ruhr, Bochum, y la Universidad Philipps de Marburgo (Alemania) se ha centrado en descubrir cuál es el verdadero efecto del marcapasos cerebral en una región específica del cerebro. Los resultados del estudio ya han sido publicados en Scientific Reports.

El Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa con mayor incidencia en el mundo, con más de 7 millones de pacientes. En España, son más de 150.000 las personas que lo sufren y cada año se diagnostican 100.000 nuevos casos. Son los datos más recientes que ofrece la Sociedad Española de Neurología (SEN).

Allá donde la medicación ya no llega para paliar la movilidad reducida en la etapa avanzada del Parkinson, la estimulación cerebral es el recurso más interesante. Para ello, se implanta un emisor de pulsos eléctricos en el núcleo subtalámico, que forma parte funcional del sistema de ganglios basales, es decir, en la regulación del movimiento.

Estudios previos con ratas ya demostraron que la estimulación del colículo inferior, conocido principalmente por procesar la información auditiva, puede utilizarse para superar las restricciones de movilidad. “Existen indicios de que la estimulación de esta región cerebral provoca la activación de la región locomotora mesencefálica (RLM)”, afirma la doctora Liana Melo-Thomas, de la Philipps-Universität Marburg.

Lo curioso es que, a diferencia de los ganglios basales, el colículo inferior no se ve afectado por la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, el grupo de investigación descubrió que su estimulación activa vías motoras alternativas y puede mejorar la movilidad de los pacientes.

Activar y desactivar las neuronas

El presente estudio tuvo como objetivo investigar más a fondo esta influencia activadora del colículo inferior en la MLR. Al hacerlo, los investigadores se aseguraron de que las células nerviosas de animales de prueba modificados genéticamente produjeran una proteína fotosensible en regiones cerebrales específicas. La luz que llega a estas células nerviosas a través de pequeñas fibras ópticas implantadas permite a los investigadores activarlas o inhibirlas específicamente.

Por primera vez, el efecto de la estimulación se documentó directamente mediante mediciones electrofisiológicas de la actividad neuronal en las estructuras diana. Para ello, se utilizó un sistema multielectrodo desarrollado originalmente en la Universidad Philipps de Marburgo. Al combinar estos métodos, los científicos pudieron comprender directamente el efecto de la estimulación. La medición paralela con hasta cuatro electrodos también es muy eficiente, lo que permite minimizar el número de animales utilizados. Se monitorizaron los efectos conductuales que la estimulación puede desencadenar en animales conscientes.

La estimulación optogenética en el colículo inferior desencadenó predominantemente el aumento esperado de la actividad neuronal en su interior. “Las mediciones simultáneas en la región MLR más profunda mostraron un aumento de la actividad en la mayoría de las células, aunque casi una cuarta parte de las células fueron inhibidas por la actividad adicional en el colículo inferior”, explica el doctor Wolfgang Kruse, del Departamento de Zoología General y Neurobiología de la Universidad del Ruhr, Bochum.

La investigación de circuitos externos a los ganglios basales afectados por la enfermedad de Parkinson es un paso prometedor en la búsqueda de un nuevo enfoque terapéutico para aliviar los déficits motores derivados de la enfermedad.