Neuroestimulación

La neuroestimulación es la modulación intencionada de la actividad del sistema nervioso mediante métodos invasivos (p. ej., microelectrodos ) o no invasivos (p. ej., estimulación magnética transcraneal , estimulación eléctrica transcraneal como tDCS o tACS ). Generalmente, el término neuroestimulación se refiere a los métodos electromagnéticos de neuromodulación .

La tecnología de neuroestimulación puede mejorar la calidad de vida de quienes sufren parálisis severa o pérdidas profundas en diversos órganos sensoriales, así como reducir de forma permanente el dolor crónico intenso que, de otro modo, requeriría terapia constante (las 24 horas del día) con altas dosis de opioides (como el dolor neuropático y las lesiones de la médula espinal ). Constituye la pieza clave de las prótesis neuronales para audífonos , visión artificial, extremidades artificiales e interfaces cerebro-máquina . En el caso de la estimulación neuronal , se utiliza principalmente la estimulación eléctrica, y se adoptan formas de onda de corriente constante bifásicas con carga equilibrada o enfoques de inyección de carga acoplada capacitivamente. Como alternativa, se han propuesto la estimulación magnética transcraneal y la estimulación eléctrica transcraneal como métodos no invasivos en los que un campo magnético o corrientes eléctricas aplicadas transcranealmente provocan neuroestimulación. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Una revisión científica reciente (2024) ha identificado hipótesis relevantes sobre los procesos a nivel celular subyacentes a la neuroestimulación no invasiva. ^{[ 3 ]} El análisis de datos reveló que la actividad mitocondrial probablemente juega un papel central en la estimulación cerebral implementada por diferentes enfoques. Además, el análisis del modelo neurocognitivo madre-feto ^{[ 4 ]} proporcionó información sobre las condiciones de la neuroestimulación natural del sistema nervioso fetal durante el embarazo. ^{[ 3 ]} Con base en estos resultados, el artículo sugirió la hipótesis del origen de la neuroestimulación durante la gestación. ^{[ 3 ]} Según esta posición, la neuroestimulación natural ocurre durante el embarazo debido a las propiedades electromagnéticas del corazón de la madre y su interacción con el propio sistema nervioso de la madre y el del feto. ^{[ 3 ]} La neuroestimulación natural asegura el desarrollo equilibrado del sistema nervioso del embrión y garantiza el desarrollo de la arquitectura correcta del sistema nervioso con las funciones cognitivas necesarias correspondientes al contexto ecológico y las cualidades que hacen únicos a los seres humanos. ^{[ 3 ]} Según el profesor letón Igor Val Danilov, la neuroestimulación natural es la base de muchas técnicas de neuroestimulación. ^{[ 3 ]}

La estimulación cerebral tiene el potencial de tratar algunos trastornos como la epilepsia . En este método, se aplica estimulación programada a objetivos corticales o subcorticales específicos. Existen dispositivos comerciales disponibles ^{[ 5 ]} que pueden administrar un pulso eléctrico a intervalos de tiempo programados. Se hipotetiza que la estimulación programada altera las propiedades neurofisiológicas intrínsecas de las redes epilépticas. Según la profesora Barbara Jobst y sus colegas, los objetivos más explorados para la estimulación programada son el núcleo anterior del tálamo y el hipocampo . Se ha estudiado el núcleo anterior del tálamo, que ha mostrado una reducción significativa de las crisis con el estimulador encendido en comparación con apagado durante varios meses después de la implantación del estimulador. ^{[ 6 ]} Además, la cefalea en racimos (CR) puede tratarse utilizando un electrodo de estimulación temporal en el ganglio esfenopalatino (GEP). El Dr. Mehdi Ansarinia y sus colegas informaron alivio del dolor a los pocos minutos de la estimulación con este método. ^{[ 7 ]} Para evitar el uso de electrodos implantados, los investigadores han diseñado formas de inscribir una "ventana" hecha de circonia que ha sido modificada para ser transparente e implantada en cráneos de ratones, para permitir que las ondas ópticas penetren más profundamente, como en la optogenética , para estimular o inhibir neuronas individuales. ^{[ 8 ]}

La estimulación cerebral profunda (ECP) ha demostrado beneficios para trastornos del movimiento como la enfermedad de Parkinson , el temblor y la distonía , así como para otros trastornos neuropsiquiátricos como la depresión , el trastorno obsesivo-compulsivo , el síndrome de Tourette , el dolor crónico y la cefalea en racimos. La ECP puede modificar directamente la actividad cerebral de forma controlada y, por lo tanto, se utiliza para mapear mecanismos fundamentales de las funciones cerebrales junto con métodos de neuroimagen.

Un sistema DBS consta de tres componentes: el generador de impulsos implantable (IPG), el electrodo y una extensión. El generador de impulsos implantable (PG) genera impulsos de estimulación que se envían a los electrodos intracraneales en la zona objetivo a través de una extensión. Estos impulsos de estimulación interfieren con la actividad neuronal en la zona objetivo.

La aplicación y los efectos de la estimulación cerebral profunda (DBS), tanto en cerebros sanos como enfermos, dependen de numerosos parámetros. Entre ellos se incluyen las propiedades fisiológicas del tejido cerebral, que pueden variar según el estado de la enfermedad. También son importantes los parámetros de estimulación, como la amplitud y las características temporales, así como la configuración geométrica del electrodo y el tejido que lo rodea.

A pesar de la gran cantidad de estudios sobre la estimulación cerebral profunda (DBS), su mecanismo de acción aún no se comprende del todo. El desarrollo de microelectrodos para DBS sigue siendo un desafío. ^{[ 9 ]}

Existen cinco dominios principales de neuroestimulación no invasiva: ^{[ 3 ]}

• Neuroestimulación fotónica a través de las vías visuales formadoras de imágenes e irradiación cutánea. Esta técnica también se conoce como terapia de luz , fototerapia o luxoterapia. Consiste en la exposición del cuerpo a luz artificial intensa en longitudes de onda controladas para tratar diversas enfermedades. ^{[ 10 ]}
• La radiación láser transcraneal se refiere a la radiación de luz monocromática o cuasi monocromática direccional de baja potencia y alta fluencia, también conocida como fotobiomodulación (PBM). ^{[ 11 ]}
• Estimulaciones transcraneales de corriente eléctrica y campo magnético ^{[ 3 ]} (véanse las secciones siguientes Estimulación magnética transcraneal y Estimulación eléctrica transcraneal).
• Estimulaciones sonoras de baja frecuencia, incluyendo la terapia vibroacústica (VAT) y la estimulación auditiva rítmica (RAS). ^{[ 12 ] [ 13 ]}
• Neuroestimulación intelectual fotónica acústica (APIN). Esta técnica aplica características de la neuroestimulación natural. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Neuroestimulación intelectual fotónica acústica

Este método de estimulación cerebral no invasivo simula las características de la neuroestimulación natural del sistema nervioso fetal durante el embarazo, adaptadas a los parámetros de tratamiento de cada paciente. ^{[ 3 ]} El efecto terapéutico de la técnica APIN se basa en que los estímulos energéticos potencian la actividad mitocondrial y en que un campo electromagnético pulsado induce vasodilatación microvascular. Tres agentes terapéuticos provocan la oxigenación de los tejidos neuronales, la liberación de proteínas adenosina-5'-trifosfato y la plasticidad neuronal. Este método muestra resultados significativos en el tratamiento del dolor crónico en diversas afecciones. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Estimulación magnética transcraneal

En comparación con la estimulación eléctrica, que utiliza descargas eléctricas breves y de alto voltaje para activar las neuronas (lo que puede activar las fibras del dolor), la estimulación magnética transcraneal (EMT) fue desarrollada por Baker en 1985. La EMT utiliza un cable magnético sobre el cuero cabelludo que transmite un pulso de corriente agudo y elevado. Debido al pulso aplicado, se induce un campo magnético variable en el tiempo, perpendicular a la bobina, que genera un campo eléctrico basado en la ley de Maxwell . Este campo eléctrico proporciona la corriente necesaria para una estimulación no invasiva y mucho menos dolorosa. Existen dos tipos de dispositivos de EMT: la EMT de pulso único y la EMT de pulso repetitivo (EMTr). Esta última tiene un mayor efecto, pero también un mayor riesgo de convulsiones. La EMT se utiliza en terapia, especialmente en psiquiatría , como herramienta para medir la conducción motora central y como herramienta de investigación para estudiar diferentes aspectos de la fisiología cerebral humana, como la función motora, la visión y el lenguaje. El método de EMTr se ha utilizado para tratar la epilepsia con frecuencias de 8 a 25  Hz durante 10 segundos. Otros usos terapéuticos de la rTMS incluyen enfermedades parkinsonianas, distonía y trastornos del estado de ánimo. Además, la TMS puede utilizarse para determinar la contribución de las redes corticales a funciones cognitivas específicas mediante la interrupción de la actividad en la región cerebral focal. ^{[ 1 ]} Pape et al. (2009) obtuvieron resultados iniciales, aunque no concluyentes, en la recuperación del coma ( estado vegetativo persistente ). ^{[ 17 ]}

La estimulación de la médula espinal (EME) es una terapia eficaz para el tratamiento del dolor crónico e intratable, incluyendo la neuropatía diabética , el síndrome de cirugía fallida de espalda , el síndrome de dolor regional complejo , el dolor del miembro fantasma , el dolor isquémico de las extremidades , el síndrome de dolor unilateral refractario de las extremidades, la neuralgia postherpética y el dolor agudo por herpes zóster . Otra afección dolorosa que es una candidata potencial para el tratamiento con EME es la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT), que se asocia con dolor crónico de moderado a severo en las extremidades. ^{[ 18 ]} La terapia con EME consiste en la estimulación eléctrica de la médula espinal para "enmascarar" el dolor. La teoría de la compuerta propuesta en 1965 por el Prof. Ronald Melzack y el Prof. Wall ^{[ 19 ]} proporcionó un constructo teórico para intentar la EME como tratamiento clínico para el dolor crónico. Esta teoría postula que la activación de fibras aferentes primarias mielinizadas de gran diámetro suprime la respuesta de las neuronas del asta dorsal a la entrada de aferentes primarias pequeñas no mielinizadas. Un sistema simple de EME consta de tres partes diferentes. Primero, se implantan microelectrodos en el espacio epidural para administrar pulsos de estimulación al tejido. Segundo, un generador de pulsos eléctricos implantado en la zona abdominal inferior o la región glútea se conecta a los electrodos mediante cables, y tercero, un control remoto permite ajustar los parámetros de estimulación, como el ancho y la frecuencia del pulso, en el generador de pulsos. Se han logrado mejoras tanto en los aspectos clínicos de la estimulación de la médula espinal (SCS), como la transición de la colocación subdural de los contactos a la epidural, lo que reduce el riesgo y la morbilidad de la implantación, como en los aspectos técnicos, como la mejora de los electrodos percutáneos y los estimuladores multicanal totalmente implantables. Sin embargo, existen muchos parámetros que deben optimizarse, incluyendo el número de contactos implantados, el tamaño y la separación de los contactos, y las fuentes eléctricas para la estimulación. El ancho y la frecuencia del pulso de estimulación son parámetros importantes que deben ajustarse en la SCS, que suelen ser de 400 µs y de 8 a 200  Hz, respectivamente. ^{[ 20 ]}

La evidencia preliminar respalda la estimulación transcutánea del nervio supraorbitario. ^{[ 30 ]} Los efectos secundarios son escasos. ^{[ 31 ]}

Los implantes cocleares han proporcionado audición parcial a más de 120 000 personas en todo el mundo hasta 2008. La estimulación eléctrica se utiliza en un implante coclear para proporcionar audición funcional a personas totalmente sordas. Los implantes cocleares incluyen varios subsistemas, desde el procesador de voz externo y el enlace de transmisión de radiofrecuencia (RF) hasta el receptor interno, el estimulador y los conjuntos de electrodos. La investigación moderna sobre implantes cocleares comenzó en las décadas de 1960 y 1970. En 1961, se implantó un dispositivo rudimentario de un solo electrodo en dos pacientes sordos y se informó de audición útil con estimulación eléctrica. El primer dispositivo completo de un solo canal aprobado por la FDA se lanzó en 1984. ^{[ 32 ]} En los implantes cocleares, el sonido es captado por un micrófono y transmitido al procesador externo detrás de la oreja para ser convertido en datos digitales. Los datos digitalizados se modulan en una señal de radiofrecuencia y se transmiten a una antena dentro de un auricular. Los datos y la portadora de energía se transmiten a través de un par de bobinas acopladas a la unidad interna sellada herméticamente. Al extraer la energía y demodular los datos, se envían comandos de corriente eléctrica a la cóclea para estimular el nervio auditivo a través de microelectrodos. ^{[ 33 ]} El punto clave es que la unidad interna no tiene batería y debe ser capaz de extraer la energía necesaria. Para reducir el riesgo de infección, los datos se transmiten de forma inalámbrica junto con la energía. Las bobinas acopladas inductivamente son buenas candidatas para la telemetría de energía y datos, aunque la transmisión por radiofrecuencia podría proporcionar una mayor eficiencia y velocidades de datos. ^{[ 34 ]} Los parámetros que necesita la unidad interna incluyen la amplitud del pulso, la duración del pulso, el intervalo del pulso, el electrodo activo y el electrodo de retorno que se utilizan para definir un pulso bifásico y el modo de estimulación. Un ejemplo de los dispositivos comerciales es el dispositivo Nucleus 22, que utilizaba una frecuencia portadora de 2,5  MHz y, posteriormente, en la revisión más reciente llamada dispositivo Nucleus 24, la frecuencia portadora se aumentó a 5  MHz. ^{[ 35 ]} La unidad interna en los implantes cocleares es un ASIC ( circuito integrado de aplicación específica).El chip ASIC es responsable de garantizar una estimulación eléctrica segura y confiable. Dentro del chip ASIC, hay una vía de avance, una vía de retroceso y unidades de control. La vía de avance recupera información digital de la señal de RF, que incluye parámetros de estimulación y algunos bits de control de flujo para reducir el error de comunicación. La vía de retroceso generalmente incluye un muestreador de voltaje de telemetría inversa que lee el voltaje durante un período de tiempo en el electrodo de registro. El bloque estimulador es responsable de suministrar una corriente predeterminada mediante una unidad externa a los microelectrodos. Este bloque incluye una corriente de referencia y un convertidor digital-analógico para transformar comandos digitales en una corriente analógica. ^{[ 36 ]}

Las evidencias clínicas teóricas y experimentales sugieren que la estimulación eléctrica directa de la retina podría proporcionar cierta visión a sujetos que han perdido los elementos fotorreceptores de su retina . ^{[ 37 ]} Por lo tanto, se desarrollan prótesis visuales para restaurar la visión de los ciegos mediante la estimulación. Dependiendo de la ubicación de la vía visual a la que se dirige la estimulación neural, se han considerado diferentes enfoques. La vía visual consta principalmente del ojo , el nervio óptico , el núcleo geniculado lateral (NGL) y la corteza visual . Por lo tanto, la estimulación de la retina, del nervio óptico y de la corteza visual son los tres métodos diferentes utilizados en las prótesis visuales. ^{[ 38 ]} Las enfermedades degenerativas de la retina, como la retinosis pigmentaria (RP) y la degeneración macular asociada a la edad (DMAE), son dos enfermedades candidatas probables en las que la estimulación retiniana puede ser útil. Se siguen tres enfoques llamados estimulación epirretiniana intraocular, subretiniana y transretiniana extraocular en dispositivos retinianos que estimulan las células neurales retinianas restantes para sortear los fotorreceptores perdidos y permitir que la señal visual llegue al cerebro a través de la vía visual normal. En el abordaje epirretiniano, los electrodos se colocan en la parte superior de la retina cerca de las células ganglionares , ^{[ 39 ]} mientras que en los abordajes subretinianos se colocan debajo de la retina. ^{[ 40 ]} Finalmente, la superficie escleral posterior del ojo es donde se colocan los electrodos del abordaje extraocular. Second Sight y el grupo Humayun en la USC son los grupos más activos en el diseño de prótesis retinianas intraoculares. El implante retiniano Argus™ 16 es una prótesis retiniana intraocular que utiliza tecnologías de procesamiento de video. Con respecto a la estimulación de la corteza visual, Brindley y Dobelle fueron los primeros en realizar experimentos y demostrar que al estimular la parte superior de la corteza visual, la mayoría de los electrodos pueden producir percepción visual. ^{[ 20 ]} Más recientemente, el profesor Sawan construyó un implante completo para estimulación intracortical y validó su funcionamiento en ratas. ^{[ 41 ]}

El núcleo geniculado lateral (NGL), ubicado en el mesencéfalo para transmitir señales de la retina a la corteza visual, es otra área potencial para la estimulación. Sin embargo, el acceso a esta área es limitado debido a la dificultad quirúrgica. El éxito reciente de las técnicas de estimulación cerebral profunda dirigidas al mesencéfalo ha impulsado la investigación para explorar la estimulación del NGL en el contexto de una prótesis visual. ^{[ 42 ]}

Los marcapasos implantables se propusieron por primera vez en 1959 y desde entonces se han vuelto más sofisticados. La aplicación terapéutica de los marcapasos abarca numerosas arritmias, incluyendo algunas formas de taquicardia (ritmo cardíaco demasiado rápido), insuficiencia cardíaca e incluso accidente cerebrovascular . Los primeros marcapasos implantables funcionaban solo por un corto tiempo y necesitaban recarga periódica mediante un enlace inductivo. Estos marcapasos implantables necesitaban un generador de impulsos para estimular los músculos cardíacos con una frecuencia determinada, además de los electrodos. ^{[ 43 ]} Hoy en día, los generadores de impulsos modernos se programan de forma no invasiva mediante sofisticadas máquinas computarizadas que utilizan radiofrecuencia (RF), obteniendo información sobre el estado del paciente y del dispositivo mediante telemetría. También utilizan una única celda de yoduro de litio (LiI) sellada herméticamente como batería. El circuito del marcapasos incluye amplificadores de detección para detectar las señales eléctricas intrínsecas del corazón, que se utilizan para monitorizar la actividad cardíaca, circuitos adaptativos de frecuencia, que determinan la necesidad de aumentar o disminuir la frecuencia de estimulación, un microprocesador, memoria para almacenar los parámetros, control de telemetría para el protocolo de comunicación y fuentes de alimentación para proporcionar voltaje regulado. ^{[ 44 ]}

Los microelectrodos son uno de los componentes clave de la neuroestimulación, ya que suministran corriente a las neuronas. Los microelectrodos típicos constan de tres componentes principales: un sustrato (el portador ), una capa metálica conductora y un material aislante. En los implantes cocleares, los microelectrodos se fabrican con una aleación de platino-iridio . Los electrodos de última generación permiten una inserción más profunda para alinear mejor el punto tonotópico de estimulación con la banda de frecuencia asignada a cada canal del electrodo, mejorando así la eficiencia de la estimulación y reduciendo el trauma asociado a la inserción. Estos electrodos para implantes cocleares pueden ser rectos o espirales, como los microelectrodos Med-El Combi 40+ y Advanced Bionics Helix, respectivamente. En los implantes visuales, existen dos tipos de matrices de electrodos: planares o tridimensionales (de aguja o de pilar). Las matrices de tipo aguja, como la matriz de Utah, se utilizan principalmente para la estimulación cortical y del nervio óptico, y rara vez en implantes retinianos debido al posible daño a la retina. Sin embargo, se ha utilizado una matriz de electrodos de oro en forma de pilar sobre una película delgada de poliimida en un implante extraocular. Por otro lado, las matrices de microelectrodos planares extensibles se forman a partir de polímeros flexibles, como silicona , poliimida y parileno , como candidatos para implantes retinianos. En cuanto a los microelectrodos de DBS, una matriz, que se puede controlar de forma independiente, distribuida por todo el núcleo objetivo permitiría un control preciso de la distribución espacial de la estimulación y, por lo tanto, permitiría una DBS más personalizada. Existen varios requisitos para los microelectrodos de DBS que incluyen una larga vida útil sin daño al tejido ni degradación de los electrodos, personalización para diferentes sitios cerebrales, biocompatibilidad a largo plazo del material, durabilidad mecánica para alcanzar el objetivo sin dañarse durante la manipulación por parte del cirujano implantador y, finalmente, uniformidad de rendimiento en todos los microelectrodos de una matriz particular. Los microalambres de tungsteno , los microalambres de iridio y los microelectrodos de aleación de platino-iridio depositados por pulverización catódica o electrodeposición ^{[ 45 ]} son ​​ejemplos de microelectrodos utilizados en DBS. ^{[ 20 ]} El carburo de silicio es un material potencialmente interesante para la realización de dispositivos semiconductores biocompatibles. ^{[ 46 ]}

La estimulación del tejido cerebral mediante métodos no invasivos de campos eléctricos y magnéticos plantea varias preocupaciones, entre ellas las siguientes:

El primer problema es la dosis incierta (tiempo y parámetros técnicos del campo) para una estimulación correcta y saludable. ^{[ 47 ]} Si bien la neurofisiología carece de conocimiento sobre la naturaleza de dicho tratamiento de enfermedades nerviosas a nivel celular, ^{[ 48 ]} muchos métodos terapéuticos eléctricos y magnéticos no invasivos implican una exposición excesiva del paciente a un campo intenso, que es varias veces e incluso órdenes de magnitud mayor que las corrientes naturales y los campos electromagnéticos en el cerebro. ^{[ 49 ] [ 50 ]}

Otro desafío significativo de los métodos de campos eléctricos y magnéticos no invasivos es la imposibilidad de localizar el efecto de la estimulación en los tejidos de las redes neuronales relevantes. ^{[ 51 ] [ 52 ]} Todavía necesitamos obtener conocimiento sobre los procesos mentales a nivel celular. La relación entre la actividad neuronal y los procesos cognitivos sigue siendo una cuestión entre los investigadores y un desafío para la selección del tratamiento; por lo tanto, no está claro si los campos eléctricos y magnéticos alcanzan solo aquellas estructuras neuronales del cerebro que requieren tratamiento. Una dosis y un objetivo de radiación indefinidos pueden destruir células sanas durante un procedimiento. La estimulación no invasiva del tejido cerebral se dirige a una gran área de tejido poco caracterizado. La incapacidad de localizar el efecto de la estimulación dificulta dirigir la estimulación solo a las redes neuronales deseadas. ^{[ 51 ] [ 52 ]}

Además, estos métodos no son generalizables a todos los pacientes debido a la mayor variabilidad interindividual en la respuesta a la estimulación cerebral. ^{[ 53 ]}

Los hallazgos primarios sobre la neuroestimulación se originaron a partir de la idea de estimular los nervios con fines terapéuticos. El primer uso registrado de estimulación eléctrica para el alivio del dolor se remonta al año 46 d. C., cuando Scribonius Largus utilizó peces torpedo (raya eléctrica) para aliviar los dolores de cabeza. ^{[ 54 ]} A finales del siglo XVIII, Luigi Galvani descubrió que los músculos de las patas de rana muertas se contraían al ser golpeados con corriente continua en el sistema nervioso. ^{[ 55 ]} La modulación de la actividad cerebral mediante estimulación eléctrica de la corteza motora en perros se demostró en 1870, lo que resultó en movimiento de las extremidades. ^{[ 56 ]} Desde finales del siglo XVIII hasta la actualidad se han desarrollado muchos hitos. En la actualidad, se utilizan ampliamente dispositivos protésicos sensoriales, como implantes visuales, implantes cocleares, implantes auditivos de mesencéfalo y estimuladores de la médula espinal, así como dispositivos protésicos motores, como estimuladores cerebrales profundos, microestimuladores Bion, la interfaz de control y detección cerebral y dispositivos de electroestimulación cardíaca. ^{[ 20 ]}

En 2013, la compañía farmacéutica británica GlaxoSmithKline (GSK) acuñó el término "electroceutical" para abarcar ampliamente los dispositivos médicos que utilizan estimulación eléctrica, mecánica o lumínica para afectar la señalización eléctrica en los tipos de tejido relevantes. ^{[ 57 ] [ 58 ]} Los implantes neuronales clínicos, como los implantes cocleares para restaurar la audición, los implantes de retina para restaurar la vista, los estimuladores de la médula espinal para el alivio del dolor o los marcapasos cardíacos y los desfibriladores implantables, son ejemplos propuestos de electrocéuticos. ^{[ 57 ]} GSK formó un fondo de capital riesgo y dijo que organizaría una conferencia en 2013 para establecer una agenda de investigación para el campo. ^{[ 59 ]} Una revisión de 2016 de la investigación sobre las interacciones entre los sistemas nervioso e inmunitario en los trastornos autoinmunes mencionó los "electroceuticals" de pasada y entre comillas, refiriéndose a los dispositivos de neuroestimulación en desarrollo para afecciones como la artritis. ^{[ 60 ]}

En 2024, la introducción del modelo neurocognitivo Madre-Feto y la definición de las características de la neuroestimulación natural revelaron nuevas perspectivas para desarrollar una nueva generación de dispositivos médicos electrofarmacéuticos. ^{[ 3 ]}

En 2025, comenzaron en Australia Occidental dos ensayos clínicos en humanos, los primeros a nivel estatal, con el objetivo de utilizar la terapia de neuroestimulación mediante electrodos de superficie para participantes con paraplejia y cuadriplejia. ^{[ 61 ]}

Además del enorme uso de la neuroestimulación en aplicaciones clínicas, también se utiliza ampliamente en laboratorios desde la década de 1920 por investigadores como Delgado, quienes la emplearon como manipulación experimental para estudiar los fundamentos del funcionamiento cerebral. Los trabajos iniciales se centraron en el centro de recompensa del cerebro, donde la estimulación de estas estructuras generaba placer, lo que a su vez requería mayor estimulación. Otro ejemplo reciente es la estimulación eléctrica del área temporal media (MT) de la corteza visual primaria para influir en la percepción. En particular, la direccionalidad del movimiento se representa de forma regular en el área MT. Presentaron a monos imágenes en movimiento en una pantalla y su tarea consistía en determinar la dirección. Descubrieron que, al introducir sistemáticamente errores en las respuestas de los monos, estimulando el área MT, responsable de percibir el movimiento en otra dirección, el mono respondía a un punto intermedio entre el movimiento real y el estimulado. Este fue un uso elegante de la estimulación para demostrar que el área MT es esencial en la percepción del movimiento. En el ámbito de la memoria , la estimulación se utiliza con mucha frecuencia para comprobar la fuerza de la conexión entre un grupo de células y otro, aplicando una pequeña corriente en una célula, lo que provoca la liberación de neurotransmisores y la medición del potencial postsináptico .

En general, una corriente corta pero de alta frecuencia en el rango de 100  Hz ayuda a fortalecer la conexión conocida como potenciación a largo plazo . Sin embargo, una corriente más larga pero de baja frecuencia tiende a debilitar las conexiones conocidas como depresión a largo plazo . ^{[ 62 ]}

• Máquina de experiencia
• Neuromodulación
• Neurotecnología
• Neuroterapia
• Estimulación cerebelosa no invasiva
• Wirehead (ciencia ficción)