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DR SAMEER SHETH/BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE

Biotecnología

14 electrodos en el cerebro para tratar los síntomas de la depresión

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Un grupo de investigadores estadounidenses implantaron 14 electrodos en el cerebro de varios voluntarios con depresión

  • por Jessica Hamzelou | traducido por Ana Milutinovic
  • 19 Diciembre, 2022

La vida de John cambió para siempre cuando rompió con su novia. Esa ruptura le provocó una espiral autodestructiva y su primer episodio depresivo cuando tenía 27 años. "Al principio, es una enorme tristeza, luego empiezas a perder el sueño", recuerda John (no es su nombre real), quien habló bajo condición de anonimato. Desarrolló una ansiedad paralizante, experimentando ataques de pánico y pensamientos negativos que más adelante lo llevarían a intentar terminar con su propia vida.

Los fármacos no funcionaron para John; cuenta que ha probado casi todos los antidepresivos, antipsicóticos y sedantes que existen. Aunque la terapia electroconvulsiva (un tratamiento que proporciona estimulación eléctrica a uno o ambos lados de la cabeza del paciente) lo sacó finalmente de su primer episodio depresivo, no redujo los síntomas de su segundo episodio, que comenzó unos cinco años después.

Como parte de un ensayo clínico, John se ha beneficiado de un tratamiento experimental que consiste en insertar electrodos profundamente en el cerebro para administrar pulsos regulares de electricidad. La estimulación cerebral profunda ya se utiliza para tratar casos graves de epilepsia y algunos trastornos del movimiento, como el párkinson. Pero la depresión es más complicada, en parte porque todavía no entendemos completamente lo que sucede en el cerebro cuando sucede.

"La depresión es una enfermedad compleja", afirma el neurólogo de la Facultad de Medicina de Emory en Atlanta, Georgia (EE UU), Patricio Riva Posse, quien no participó en el ensayo. "No es como tratar de corregir un temblor, hay todo un universo de síntomas". Estos incluyen: bajo estado de ánimo, tendencias suicidas, incapacidad para experimentar placer y cambios en la motivación, el sueño y el apetito.

Los médicos llevan décadas utilizando la electricidad para tratar los trastornos cerebrales, incluida la depresión, y algunos estudios han encontrado que los electrodos colocados en el interior del cerebro pueden mitigar sus síntomas. Pero los resultados varían. Los neurocientíficos esperan que, al tener una mejor idea de lo que sucede dentro del cerebro de las personas con síntomas como los de John, puedan lograr que el tratamiento sea más efectivo.

John es una de las cinco personas que se ofrecieron como voluntarias para someterse a las pruebas cerebrales, como parte de un ensayo clínico. A principios de 2020, le implantaron un total de 14 electrodos en el cerebro. Durante nueve días, permaneció en un hospital con cables que sobresalían de su cabeza, mientras los neurocientíficos monitoreaban cómo su actividad cerebral se correlacionaba con su estado de ánimo.

Los investigadores detrás del ensayo afirman que han desarrollado un "descodificador de estado de ánimo", una forma de determinar cómo se siente alguien con solo observar la actividad cerebral. Con el decodificador, los científicos esperan medir la gravedad de la depresión de una persona y determinar con mayor precisión dónde colocar los electrodos para optimizar el efecto sobre el estado de ánimo del paciente. Hasta el momento, han analizado los resultados de tres voluntarios.

Lo que han encontrado es muy prometedor, asegura Sameer Sheth, neurocirujano del Baylor College of Medicine en Houston (Texas, EE UU), , quien dirige el ensayo. No solo han podido vincular la actividad cerebral específica de los voluntarios con su estado de ánimo, también han descubierto una manera de estimular un estado de ánimo positivo. "Esta es la primera demostración exitosa y consistente de una decodificación del estado de ánimo de los humanos en estas regiones del cerebro", según Sheth. Este noviembre, su colega Jiayang Xiao presentó los hallazgos en la reunión anual de la Society for Neuroscience (San Diego, EE UU).

Superar depresión

La estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés) por lo general implica colocar profundamente uno o dos electrodos en el cerebro para enviar pulsos de electricidad a unas regiones específicas. Puede funcionar para personas con la enfermedad de Parkinson, al estimular las áreas que controlan el movimiento. Los investigadores están explorando si también podría ayudar a tratar problemas psiquiátricos, incluidos el trastorno obsesivo compulsivo, los trastornos alimentarios y la depresión.

Algunos estudios realizados en los 2000 sugirieron que la DBS podría ayudar a las personas con depresión que no respondían a los tratamientos típicos, como los antidepresivos. Sin embargo, los primeros resultados de dos grandes ensayos clínicos fueron decepcionantes y las pruebas se detuvieron antes de tiempo.

Se desconoce por qué estos ensayos no obtuvieron los mismos resultados que los estudios anteriores. Pero las diferentes tasas de éxito podrían tener algo que ver con la forma de realizar la estimulación cerebral. Se considera que varias regiones del cerebro tienen un papel en la depresión, y hay muchas formas de administrar los pulsos eléctricos.  Sheth indica: "No sabemos cómo administrar DBS de manera concreta a ningún individuo determinado [con depresión]. Se trata de una terapia muy inmadura".

Sheth ha tratado de averiguar qué podría funcionar mejor. Sus colegas y él tomaron prestado un enfoque de cirugía cerebral que a veces se utiliza para ayudar a las personas con epilepsia que no mejoran con medicación.

En estos casos, los médicos pueden implantar electrodos en el cerebro de la persona para averiguar dónde comienzan las convulsiones. Una vez identificadas, estas regiones se pueden estimular con electrodos o eliminar por completo.

La depresión no se origina en un solo punto del cerebro, como lo hace una convulsión. Aunque Sheth y sus colegas están adoptando el mismo enfoque, implantando temporalmente electrodos en el cerebro para monitorear la actividad cerebral, y comprender así este trastorno.

El equipo está interesado en diferenciar patrones de actividad cerebral cuando una persona se siente mejor o peor de ánimo. Sheth y sus colegas también experimentan con la estimulación: ¿qué nivel, tipo y frecuencia funciona mejor para que el cerebro vuelva a un estado de ánimo positivo? Con esta información, los neurocirujanos tendrán una mejor posición para ayudar a las personas con depresión, y es más probable que la estimulación cerebral profunda funcione, resalta Sheth.

De nuevo activo

John fue el primer voluntario en someterse al procedimiento. Sheth y sus colegas le inyectaron anestesia general antes de perforar agujeros en su cráneo para insertar los electrodos. El equipo implantó dos electrodos DBS en cada lado del cerebro en las regiones que creen que están involucradas en los síntomas de la depresión. Se colocaron otros cinco electrodos temporales a cada lado del cerebro para monitorear la actividad de John en las regiones relacionadas con el estado de ánimo y la cognición.

Para encontrar el lugar adecuado de estimulación, el equipo necesitaba despertar a John durante su operación. John recuerda que, cuando los cirujanos colocaban los electrodos, le preguntaban repetidamente cómo se sentía. John cuenta que "Luego dieron en el clavo y les dije: ‘me siento activo de nuevo’.  La depresión es como un peso constante en el alma. Cuando tocaron ese lugar en concreto, el peso desapareció".

John recuerda haber escuchado a los médicos reírse y decirle que habían encontrado el lugar correcto, luego lo volvieron a dormir.

John se despertó "con un dolor de cabeza como nunca antes" y pasó los siguientes nueve días siendo monitoreado por Sheth y sus colegas. Cada pocas horas, el equipo médico le hacía preguntas sobre su estado de ánimo y cómo se sentía.

Después de ese periodo, el equipo extrajo los 10 electrodos de monitoreo del cerebro de John, pero dejó cuatro electrodos DBS. Estos electrodos estaban conectados a una batería recargable implantada en el pecho de John. Desde entonces, los pulsos de estimulación se han modificado ligeramente en los últimos años. Seis meses después de la operación, el equipo desactivó la estimulación sin avisar a John. De repente, sus síntomas empeoraron. "Era obvio. Les dije: 'No sé qué habéis hecho, pero no puedo dormir, estoy nervioso... no está funcionando", señala John. 

El dispositivo volvió a activarse y ha estado funcionando desde entonces. Por ahora, el equipo de Sheth ha llevado a cabo el mismo procedimiento en otras cuatro personas con depresión severa resistente al tratamiento, y planean estudiar a 12 personas en total.

A pesar de los primeros signos de éxito, Sheth y sus colegas no planean realizar este mismo procedimiento de forma más amplia. La implantación temporal de 10 electrodos en el cerebro proporciona información sobre la depresión de una persona específica, pero no es un enfoque práctico para una enfermedad que afecta a casi 3 millones de personas solo en EE UU. Es un procedimiento invasivo y costoso que lleva mucho tiempo, y conlleva riesgos.

En cambio, Sheth espera encontrar tendencias entre sus 12 voluntarios para usarlas en el desarrollo de una DBS mejor, capaz de ayudar a cualquiera que lo necesite. "Esperamos que haya algunos hallazgos generales de todo esto", añade.

Hasta el momento, Sheth y sus compañeros han analizado las grabaciones cerebrales de solo tres personas, pero ya están notando algunas tendencias. Una región del cerebro llamada giro cingulado [cingulate cortex, en inglés] se activa cuando los tres están de buen humor, y muestra el patrón opuesto de actividad cuando los voluntarios están deprimidos, explica Sheth.

Riva Posse cree que los resultados son "muy alentadores". Empezamos a entender que "hay señales de depresión que parecen bastante consistentes de forma generalizada", afirma el neurólogo. "Esto hará avanzar la comprensión de la depresión y ayudará a encontrar… enfoques de neuroestimulación".

Aun así, todavía es demasiado pronto para decir que estos hallazgos se repetirán en un mayor grupo de personas. "Son solo tres pacientes", resalta Darin Dougherty, psiquiatra del Mass General Research Institute de Boston (EE UU), especializado en neurocirugía para la depresión.

Dougherty cree que la investigación de Sheth es "esencial" y agrega: "Esperemos que puedan obtener suficientes datos de un pequeño grupo de personas para que podamos alejarnos de [implantar tantos electrodos temporales]". Prevé que el enfoque de Sheth podría identificar una región del cerebro a la que dirigirse en la mayoría de las personas con depresión y que es resistente al tratamiento, es decir, que los escáneres cerebrales no invasivos encontrarán el lugar exacto para implantar el electrodo.

Medir el estado de ánimo

Estos neurocirujanos también encontraron algunas diferencias entre los tres voluntarios, y el "descodificador del estado de ánimo" pudo identificar cómo se sentía cada voluntario en función de su actividad cerebral.

Sheth espera que, en el futuro, las nuevas tecnologías le permitan a él y a otros investigadores reunir esta información de forma no invasiva; tal vez colocando un dispositivo en la cabeza de un paciente. Este dispositivo podría medir la gravedad de los síntomas de una persona, indica Sheth.

Hoy en día, se suele determinar la gravedad de la enfermedad según las respuestas y los síntomas del paciente. Dougherty indica que tener algún tipo de medida objetiva, como un escáner cerebral, es un objetivo clave para la psiquiatría.

Sin embargo, también podría ser problemático. Quizás los escáneres cerebrales nunca sean lo suficientemente sensibles como para señalar las diferencias individuales en los cerebros de las personas cuando se trata de los síntomas de depresión, pueden pasar por alto los signos en algunas personas y sobreestimarlos en otras. Sheth también reconoce la posibilidad de que, debido a las investigaciones como la suya, los escáneres cerebrales puedan usarse algún día para diagnosticar depresión en alguien que no está mal, o revelarla en alguien que no quiere reconocerla.

Por su parte, John no quiere que los demás sepan que tiene un historial de depresión y, en particular, los posibles empleadores. "La gente no entiende la depresión, la ven como una debilidad", opina.

"No se puede argumentar que no deberíamos ayudar a todos estos millones de personas con depresión, solo porque existe la posibilidad de un mal uso. Tenemos que encontrar formas de ayudar a estas personas. El resto de la sociedad puede ayudarnos a establecer medidas de protección sobre cómo utilizar esta tecnología", considera Sheth. 

Los electrodos de John todavía envían pulsos de estimulación eléctrica en lo profundo de su cerebro. La batería incrustada en su pecho se carga cada semana. "Hasta donde yo sé, si la estimulación se para, vuelvo al punto de partida", señala John. Aunque la DBS podría no funcionar para cada persona con depresión, "a mí me salvó la vida", concluye.

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