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Biotecnología

Un nuevo dispositivo implantable puede manipular y registrar la actividad cerebral

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Se han realizado pruebas humanas de un electrodo implantado profundamente en el cerebro, con el que algún día podrían crearse implantes inteligentes autorregulados.

  • por Susan Young | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 12 Agosto, 2013

Un nuevo implante cerebral capaz de registrar la actividad neuronal, y al mismo tiempo proporcionar corriente eléctrica, ha sido implantado en un paciente por primera vez.

El nuevo dispositivo de Medtronic, una compañía de dispositivos médicos con sede en Minneapolis (EE.UU.), también puede ajustar su producción eléctrica en respuesta a las condiciones cambiantes del cerebro. Este control automático podría mejorar algún día los tratamientos con estimulación cerebral profunda e incluso permitir a los médicos utilizar el dispositivo para el tratamiento de más enfermedades, según los expertos.

Más de 100.000 pacientes han recibido estimulación profunda del cerebro para el tratamiento de problemas de movimiento asociados con la enfermedad de Parkinson y otros trastornos del movimiento. También se está explorando el uso del tratamiento con pacientes con epilepsia, depresión grave y otros trastornos cerebrales. El dispositivo, parecido a un marcapasos, ofrece descargas eléctricas al cerebro para corregir o prevenir la actividad neuronal perjudicial asociada con síntomas de estas enfermedades. Con los dispositivos actuales, el patrón y la fuerza de los impulsos eléctricos debe ser preestablecido por un especialista y luego ser ajustado para satisfacer las necesidades del paciente. El nuevo dispositivo de Medtronic y otros actualmente en desarrollo podrían cambiar esa situación.

"Todo lo que hay en el mercado hoy día es un estimulador de un único sentido", afirma Joseph Neimat, neurocirujano del Centro Médico Universitario Vanderbilt y especializado en implantes de estimulación cerebral profunda. "Los dispositivos no registran o responden al paciente", asegura. "Sería mejor tener un sistema que pudiera anticipar o leer el estado del paciente y responder a un estímulo apropiado".

Los ensayos con pacientes se iniciaron el miércoles pasado y pondrán a prueba si el nuevo dispositivo de Medtronic puede registrar de forma segura la actividad eléctrica en el cerebro de un paciente al mismo tiempo que proporciona corriente eléctrica. Estas pruebas explorarán cómo responden los cerebros de los pacientes a la terapia de estimulación cerebral profunda. Sin embargo, según los ensayos con animales de laboratorio, el dispositivo es capaz de no solo detectar la actividad eléctrica del tejido cerebral en el que se encuentra, sino también de cambiar su salida en consecuencia.

El objetivo final es que el dispositivo proporcione terapia de respuesta mediante la detección de las señales del cerebro, y que ajuste su producción en consecuencia, señala Lothar Krinke, gerente general de la división de estimulación cerebral profunda de la empresa. Otras compañías han desarrollado estimuladores inteligentes para el tratamiento de pacientes con epilepsia. NeuroPace, por ejemplo, está desarrollando un implante cerebral que vigila el cerebro frente a un ataque inminente, y en ese momento proporciona descargas para bloquearlo. El nuevo implante de Medtronic se podría utilizar para detectar la actividad cerebral relacionada con el Parkinson, los temblores, el trastorno obsesivo compulsivo y otras afecciones, además de la epilepsia.

"Este es el comienzo de una nueva forma de hacer medicina", señala Robert Fisher, neurólogo y director del Centro de Epilepsia de Stanford. En lugar de implantar un estimulador que cambie la actividad eléctrica sin responder a la situación actual del cerebro, "ahora podemos considerar un proceso más sofisticado en el que nos fijamos en lo que está pasando en el cerebro y lo estimulamos en consecuencia", afirma. Muchas enfermedades neurológicas son episódicas, es decir, que los síntomas aparecen y desaparecen o fluctúan en intensidad, afirma Fisher. Si los nuevos dispositivos son capaces de detectar e interpretar señales eléctricas que se correlacionen con síntomas y luego responder con impulsos eléctricos para alterar la función cerebral, los médicos podrían tener una forma completamente nueva de tratar estos trastornos, afirma.

La nueva información que podría provenir del implante de registro y estimulación podría ayudar a los investigadores a comprender mejor los trastornos cerebrales. La depresión, por ejemplo, es una afección heterogénea. Los pacientes pueden tener déficits en diferentes regiones o circuitos del cerebro, y a día de hoy no existe ningún buen método para estudiar estas diferencias, señala Ron Salomon, psiquiatra de la Universidad de Vanderbilt, cuyo grupo de investigación estudia nuevos tratamientos para la depresión, entre ellos la estimulación profunda del cerebro. "Ser capaz de determinar de forma objetiva los cambios en la actividad neuronal en diferentes pacientes puede darnos algunas herramientas para la subdivisión de la depresión sobre una base neurobiológica, en lugar de basarnos en síntomas y signos observados desde el exterior", afirma.

Por otra parte, un dispositivo que pueda detectar la actividad cerebral disruptiva, interpretarla y usar descargas eléctricas para corregirlas podría permitir a los médicos tratar más afecciones. "La aplicación se ha limitado a enfermedades en las que una simple estimulación produzca un efecto", afirma Neimat. Los dispositivos de respuesta "podrían no solo mejorar la forma en que tratamos actualmente la enfermedad, sino abrimos las puertas al tratamiento de otras enfermedades".

Biotecnología

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