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Estimulación transcraneal de corriente continua

La estimulación transcraneal con corriente continua ( ETCC ) es una forma de neuromodulación que utiliza electricidad continua de baja intensidad y constante, administrada media...

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La estimulación transcraneal con corriente continua ( ETCC ) es una forma de neuromodulación que utiliza electricidad continua de baja intensidad y constante, administrada mediante electrodos colocados en el cuero cabelludo . Este tipo de neuroterapia se desarrolló originalmente para ayudar a pacientes con lesiones cerebrales o trastornos neuropsiquiátricos como el trastorno depresivo mayor . Se diferencia de la electroterapia craneal , que generalmente utiliza corriente alterna de la misma manera, así como de la estimulación magnética transcraneal . [ 1 ]

La investigación muestra evidencia creciente de que la tDCS es un tratamiento para la depresión. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Existe evidencia emergente que respalda la tDCS en el manejo de la esquizofrenia , especialmente para los síntomas negativos. [ 5 ] [ 6 ] Hay evidencia mixta sobre si la tDCS es útil para la mejora cognitiva en personas sanas. No hay evidencia sólida de que la tDCS sea útil para los déficits de memoria en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer , [ 7 ] el dolor no neuropático, [ 8 ] ni para mejorar la función de brazos o piernas y la fuerza muscular en personas que se recuperan de un accidente cerebrovascular. [ 9 ] 

Eficacia

Depresión

Hay cierta evidencia de que la tDCS podría ser de beneficio moderado como tratamiento para la depresión leve y moderada , [ 10 ] [ 11 ] el trastorno depresivo mayor [ 12 ] y la depresión resistente al tratamiento . [ 13 ]

Otros usos médicos

Investigaciones recientes sobre la tDCS han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de otras afecciones de salud mental como la ansiedad [ 10 ] y el TEPT [ 14 ] . Se requiere más investigación sobre el tema. También hay evidencia de que la tDCS es útil para tratar el dolor neuropático después de una lesión de la médula espinal [ 15 ] . Existe evidencia de calidad muy baja a moderada de que la tDCS puede mejorar la evaluación de las actividades de la vida diaria a corto plazo después de un accidente cerebrovascular [ 16 ] [ 9 ] .

La estimulación transcraneal de corriente continua también se utiliza para complementar la terapia del habla en pacientes con trastornos del lenguaje adquiridos, como la afasia , o para ayudar a mantener las habilidades lingüísticas en el caso de la afasia progresiva primaria , una afección neurodegenerativa. [ 17 ]

Seguridad

Según el Instituto Nacional Británico para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE), la evidencia sobre la tDCS para la depresión no plantea problemas de seguridad importantes. [ 18 ]  

Hasta 2017, con una estimulación de hasta 60 min y hasta 4 mA durante dos semanas, los efectos adversos incluyen irritación de la piel, un fosfeno al inicio de la estimulación, náuseas , dolor de cabeza , mareos y picazón debajo del electrodo. Las sesiones de tratamiento típicas duran aproximadamente 20-30 min y se repiten diariamente durante varias semanas en el tratamiento de la depresión. [ 19 ] No se conocían los efectos adversos del tratamiento a largo plazo hasta 2017. [ 20 ] Las náuseas ocurren con mayor frecuencia cuando los electrodos se colocan por encima de la apófisis mastoides para la estimulación del sistema vestibular . Un fosfeno es un breve destello de luz que puede ocurrir si un electrodo se coloca cerca del ojo. [ 21 ] [ 22 ]

Las personas susceptibles a convulsiones , como las personas con epilepsia, no deben recibir tDCS. [ 21 ] Se han realizado estudios para determinar la densidad de corriente a la que se produce daño cerebral manifiesto en ratas. Se encontró que en la estimulación catódica , una densidad de corriente de 142,9 A/m² que proporciona una densidad de carga de 52400 C/m² o superior causó una lesión cerebral en la rata. Esto es más de dos órdenes de magnitud superior a los protocolos que se utilizaban en 2009. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

Mecanismo de acción

La tDCS estimula y activa las células cerebrales mediante la administración de señales eléctricas. La modulación duradera de la excitabilidad cortical producida por la tDCS la convierte en una solución eficaz para facilitar la rehabilitación y tratar diversos trastornos neuropsiquiátricos. [ 26 ] La estimulación modifica la función cerebral provocando la despolarización o hiperpolarización del potencial de membrana en reposo de la neurona . Cuando se aplica estimulación positiva (tDCS anódica), la corriente causa una despolarización del potencial de membrana en reposo, lo que aumenta la excitabilidad neuronal y permite una mayor activación espontánea de las células . Cuando se aplica estimulación negativa (tDCS catódica), la corriente causa una hiperpolarización del potencial de membrana en reposo. Esto disminuye la excitabilidad neuronal debido a la reducción de la activación espontánea de las células. Además de los cambios localizados en la excitabilidad cortical, se ha demostrado que la tDCS influye en redes cerebrales a gran escala. En lugar de afectar regiones aisladas, la estimulación puede alterar la conectividad funcional entre sistemas neuronales distribuidos, lo que puede contribuir a la variabilidad en los resultados conductuales y cognitivos. [ 21 ] [ 27 ]

En el tratamiento de la depresión, las corrientes de tDCS se dirigen específicamente al lado izquierdo de la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC), ubicada en el lóbulo frontal . Se ha demostrado que la DLPFC izquierda se asocia con una menor actividad en la población deprimida. [ 12 ]

La tDCS es capaz de producir cambios corticales incluso después de que finaliza la estimulación. La duración de este cambio depende de la duración e intensidad de la estimulación. Los efectos de la estimulación aumentan a medida que aumenta su duración o la intensidad de la corriente. [ 28 ] Se ha propuesto que la tDCS promueve tanto la potenciación a largo plazo como la depresión a largo plazo . [ 21 ] [ 27 ]

Operación

La estimulación transcraneal con corriente continua funciona mediante el envío de una corriente continua baja y constante a través de electrodos . Cuando estos electrodos se colocan en la región de interés, la corriente induce un flujo de corriente intracerebral. Este flujo de corriente aumenta o disminuye la excitabilidad neuronal en el área específica que se está estimulando, según el tipo de estimulación utilizada. Este cambio en la excitabilidad neuronal produce una alteración de la función cerebral, que puede utilizarse en diversas terapias, así como para obtener más información sobre el funcionamiento del cerebro humano . [ 21 ]

Regiones

La estimulación transcraneal con corriente continua es una técnica relativamente sencilla que requiere pocos componentes. Estos incluyen dos electrodos y un dispositivo alimentado por batería que suministra corriente constante. También se puede utilizar software de control en experimentos que requieren múltiples sesiones con diferentes tipos de estimulación, de modo que ni la persona que recibe la estimulación ni el experimentador sepan qué tipo se está administrando. Cada dispositivo tiene un electrodo anódico, con carga positiva, y un electrodo catódico, con carga negativa. La corriente se describe "convencionalmente" como el flujo que va desde el ánodo positivo, a través del tejido conductor intermedio, hasta el cátodo, creando un circuito . Cabe señalar que en los circuitos eléctricos tradicionales construidos con cables metálicos, la deriva de carga se crea por el movimiento de electrones con carga negativa, que en realidad fluyen del cátodo al ánodo. Sin embargo, en sistemas biológicos, como la cabeza, la corriente generalmente se crea por el flujo de iones , que pueden tener carga positiva o negativa : los iones positivos fluyen hacia el cátodo; los iones negativos fluyen hacia el ánodo. El dispositivo puede controlar tanto la corriente como la duración de la estimulación. [ 29 ] 

Configuración

Para configurar el dispositivo tDCS, es necesario preparar los electrodos y la piel. Esto garantiza una conexión de baja resistencia entre la piel y el electrodo . La colocación precisa de los electrodos es crucial para el éxito de la técnica tDCS. Las almohadillas de los electrodos vienen en varios tamaños, cada uno con sus propias ventajas. Un electrodo más pequeño logra una estimulación más focalizada de un área, mientras que un electrodo más grande asegura que se estimule toda la región de interés. [ 30 ] Si el electrodo se coloca incorrectamente, se puede estimular un área diferente o más áreas de las previstas, lo que resulta en resultados erróneos. [ 21 ] Uno de los electrodos se coloca sobre la región de interés y el otro electrodo, el electrodo de referencia, se coloca en otra ubicación para completar el circuito . Este electrodo de referencia generalmente se coloca en el cuello o el hombro del lado opuesto del cuerpo a la región de interés. Dado que la región de interés puede ser pequeña, a menudo es útil localizar esta región antes de colocar el electrodo mediante una técnica de neuroimagen como fMRI o PET . [ 21 ] Una vez colocados correctamente los electrodos, se puede iniciar la estimulación. Muchos dispositivos tienen una capacidad incorporada que permite aumentar gradualmente la corriente hasta alcanzar la necesaria. Esto disminuye la cantidad de efectos de estimulación que siente la persona que recibe la tDCS. [ 31 ] Después de que se ha iniciado la estimulación, la corriente continuará durante el tiempo configurado en el dispositivo y luego se apagará automáticamente. Recientemente se ha introducido un nuevo enfoque en el que, en lugar de utilizar dos almohadillas grandes, se utilizan múltiples (más de dos) electrodos de gel más pequeños para dirigirse a estructuras corticales específicas. Este nuevo enfoque se llama tDCS de alta definición (HD-tDCS). [ 30 ] [ 32 ] En un estudio piloto, se encontró que la HD-tDCS tenía cambios de excitabilidad de la corteza motora mayores y más duraderos que la tDCS de esponja. [ 33 ]

Tipos de estimulación

Hay tres tipos diferentes de estimulación: anódica , catódica y simulada. La estimulación anódica es una estimulación positiva (V+) que aumenta la excitabilidad neuronal del área que se está estimulando. La estimulación catódica (V−) disminuye la excitabilidad neuronal del área que se está estimulando. La estimulación catódica puede tratar trastornos psiquiátricos que son causados ​​por la hiperactividad de un área del cerebro. [ 34 ] La estimulación simulada se utiliza como control en los experimentos. La estimulación simulada emite una corriente breve pero luego permanece apagada durante el resto del tiempo de estimulación. Con la estimulación simulada, la persona que recibe la tDCS no sabe que no está recibiendo una estimulación prolongada. Al comparar los resultados en sujetos expuestos a la estimulación simulada con los resultados de sujetos expuestos a la estimulación anódica o catódica, los investigadores pueden ver cuánto del efecto es causado por la estimulación de corriente, en lugar del efecto placebo .

Administración desde casa

Recientemente, se están investigando y creando dispositivos tDCS destinados al uso doméstico , desde el tratamiento de afecciones médicas como la depresión hasta la mejora del bienestar cognitivo general. [ 35 ] [ 36 ] Se necesitan ensayos clínicos para establecer la eficacia, la viabilidad y la aceptabilidad del tratamiento tDCS en el hogar. [ 37 ] 

Historia

El diseño básico de la tDCS, que utiliza corriente continua (CC) para estimular el área de interés, existe desde hace más de 100 años. Antes del siglo XIX se realizaron varios experimentos rudimentarios con esta técnica para estudiar la electricidad en animales y humanos. Luigi Galvani y Alessandro Volta fueron dos investigadores que emplearon la tecnología de la tDCS en sus exploraciones sobre la fuente de la electricidad celular animal [cita requerida]. Gracias a estos estudios iniciales, la tDCS se introdujo por primera vez en la práctica clínica. En 1801, Giovanni Aldini (sobrino de Galvani) inició un estudio en el que utilizó con éxito la técnica de estimulación con corriente continua para mejorar el estado de ánimo de pacientes melancólicos. [ 38 ]

En la década de 1960, se produjo un breve auge del interés por la estimulación transcraneal de corriente continua cuando los estudios del investigador DJ Albert demostraron que dicha estimulación podía afectar la función cerebral al modificar la excitabilidad cortical. [ 39 ] También descubrió que la estimulación positiva y negativa tenían efectos diferentes sobre la excitabilidad cortical. [ 40 ]

La investigación continuó, impulsada además por el conocimiento adquirido a partir de otras técnicas como TMS y fMRI . [ 28 ] [ 21 ]

Comparación con otros dispositivos

Técnicas de estimulación eléctrica transcraneal. Mientras que la tDCS utiliza una intensidad de corriente constante, la tRNS y la tACS utilizan corriente oscilante. El eje vertical representa la intensidad de la corriente en miliamperios (mA), mientras que el eje horizontal ilustra la evolución temporal.

En la estimulación magnética transcraneal (EMT), se coloca una bobina eléctrica sobre la región de interés en el cuero cabelludo que utiliza campos magnéticos que cambian rápidamente para inducir pequeñas corrientes eléctricas en el cerebro. Existen dos tipos de EMT: EMT repetitiva y EMT de pulso único. Ambas se utilizan en terapia de investigación, pero los efectos que duran más que el período de estimulación solo se observan en la EMT repetitiva. De forma similar a la tDCS, se puede lograr un aumento o una disminución de la actividad neuronal mediante esta técnica, pero el método de inducción es muy diferente. La estimulación transcraneal de corriente continua tiene dos direcciones de corriente diferentes que causan los distintos efectos. El aumento de la actividad neuronal se induce en la EMT repetitiva mediante el uso de una frecuencia más alta, y la disminución de la actividad neuronal se induce mediante el uso de una frecuencia más baja. [ 29 ]

Las variantes relacionadas con tDCS incluyen tACS , tPCS y estimulación transcraneal de ruido aleatorio ( tRNS ), un grupo de tecnologías comúnmente denominadas estimulación eléctrica transcraneal o TES. [ 41 ]

Investigación

Depresión

Se está investigando la seguridad y la eficacia del tratamiento con tDCS para personas con depresión:

  • En 2020 se publicó una revisión sistemática de ensayos controlados con placebo que investigaban el tratamiento con tDCS para el trastorno depresivo mayor. [ 12 ] El metaanálisis recopiló los resultados de nueve estudios elegibles (572 participantes) hasta diciembre de 2018 para estimar la razón de probabilidades (OR) y el número necesario para tratar (NNT) de respuesta y remisión, y la mejoría de la depresión. Los resultados mostraron una eficacia estadísticamente superior de la tDCS activa en comparación con el placebo para nueve estudios elegibles (572 participantes), que presentaban una certeza de evidencia moderada/alta, que fueron incluidos. La tDCS activa fue significativamente superior a la simulada en cuanto a respuesta (30,9 % frente a 18,9 % respectivamente; OR = 1,96, IC del 95 % [1,30–2,95], NNT = 9), remisión (19,9 % frente a 11,7 %, OR = 1,94 [1,19–3,16], NNT = 13) y mejoría de la depresión (tamaño del efecto β = 0,31, [0,15–0,47]). [ 12 ]
  • Un metaanálisis de 2016 mostró que el 34% de las personas tratadas con tDCS mostraron una reducción de los síntomas de al menos el 50% (en comparación con el 19% del placebo). [ 42 ]
  • Un estudio realizado por Brunoni en 2017 mostró que 6 semanas de tratamiento con tDCS resultaron en una reducción de al menos la mitad de los síntomas de depresión en el 41% de las personas deprimidas (frente al 22% con placebo y el 47% con antidepresivos). [ 43 ]
  • En 2015, el Instituto Nacional Británico para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) determinó que la tDCS era segura y parecía eficaz para el tratamiento de la depresión. Hasta 2014, se habían realizado varios ensayos clínicos aleatorizados (ECA) pequeños en el trastorno depresivo mayor (TDM); la mayoría encontró alivio de los síntomas depresivos. Solo se han realizado dos ECA en el TDM resistente al tratamiento; ambos fueron pequeños, y uno encontró un efecto y el otro no. [ 44 ] Un metaanálisis de los datos se centró en la reducción de los síntomas y encontró un efecto en comparación con el tratamiento simulado, pero otro que se centró en la recaída no encontró ningún efecto en comparación con el tratamiento simulado. [ 44 ]

Otros trastornos

Cognición

Existe evidencia contradictoria sobre si la tDCS es útil para la mejora cognitiva en personas sanas. Varias revisiones han encontrado evidencia de mejoras cognitivas pequeñas pero significativas. [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Otras revisiones no encontraron evidencia alguna, [ 49 ] [ 50 ] aunque una de ellas [ 50 ] ha sido criticada por pasar por alto los efectos dentro del sujeto [ 51 ] y la evidencia de ensayos de tDCS de múltiples sesiones. Sin embargo, los autores originales abordaron estas preocupaciones planteadas en un análisis posterior y continuaron sin encontrar evidencia de impacto [ 52 ]

Una revisión de 2015 de los resultados de cientos de experimentos de tDCS encontró que no había evidencia estadísticamente concluyente que respaldara ningún efecto cognitivo neto, positivo o negativo, de una sola sesión de tDCS en poblaciones sanas ; no hay evidencia de que la tDCS sea útil para la mejora cognitiva . [ 50 ] Un segundo estudio de los mismos autores encontró que había poco o ningún impacto estadísticamente confiable de la tDCS en cualquier resultado neurofisiológico. [ 49 ] 

Parkinson, enfermedad de Alzheimer y esquizofrenia

No hay evidencia sólida de que la tDCS sea útil para los déficits de memoria en la enfermedad de Alzheimer , [ 7 ] esquizofrenia , [ 53 ] dolor no neuropático. [ 8 ] Se han realizado algunos ensayos clínicos sobre el uso de la tDCS para mejorar los déficits de memoria en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer y sujetos sanos, con resultados mixtos. [ 7 ] Los estudios sobre la tDCS para la rehabilitación de la marcha en pacientes con Parkinson también han mostrado resultados mixtos. [ 54 ] La investigación realizada hasta 2013 en esquizofrenia , ha encontrado que si bien inicialmente se encontraron grandes tamaños del efecto para la mejora de los síntomas, estudios posteriores y más grandes han encontrado tamaños del efecto más pequeños (ver también la sección sobre el uso de la tDCS en trastornos psiquiátricos más adelante). [ 53 ] Los estudios se han concentrado principalmente en síntomas positivos como las alucinaciones auditivas; la investigación sobre los síntomas negativos es escasa. [ 53 ]

Ataque

No hay evidencia sólida de que la tDCS pueda ayudar a mejorar la función de las extremidades superiores después de un accidente cerebrovascular. [ 55 ] [ 56 ] En el caso del accidente cerebrovascular, la investigación realizada hasta 2014 ha encontrado que la tDCS no es eficaz para mejorar la función de las extremidades superiores después de un accidente cerebrovascular. [ 55 ] [ 56 ] Si bien algunas revisiones han sugerido un efecto de la tDCS para mejorar la afasia posterior al accidente cerebrovascular , una revisión Cochrane de 2015 no pudo encontrar ninguna mejora al combinar la tDCS con el tratamiento convencional. [ 57 ] [ 56 ] [ 58 ] La investigación realizada hasta 2013 sugiere que la tDCS puede ser eficaz para mejorar los déficits de visión después de un accidente cerebrovascular. [ 56 ]

Aprendizaje motor y función de la memoria

Existe evidencia de que ciertos montajes de tDCS pueden aumentar las tasas de aprendizaje para tareas específicas en individuos sanos, concretamente tareas motoras y la función de la memoria. [ 59 ] Sin embargo, la reproducibilidad aún no se ha probado completamente en todos los estudios y la estandarización para este tipo de estudios no se ha implementado por completo, aunque en 2017 se publicó un intento de formalizar los estándares. [ 59 ]

Otro

La investigación realizada hasta 2012 sobre el uso de tDCS para tratar el dolor, encontró que la investigación ha sido de baja calidad y no puede usarse como base para recomendar el uso de tDCS para tratar el dolor. [ 8 ] En el dolor crónico después de una lesión de la médula espinal, la investigación es de alta calidad y ha encontrado que la tDCS es ineficaz. [ 60 ] La tDCS también se ha estudiado en la adicción. [ 61 ] [ 62 ] Hay cierta evidencia moderada (nivel B) que indica que, además de tratar el trastorno depresivo mayor, la tDCS también puede ser apropiada para tratar la fibromialgia y los trastornos de antojo. [ 63 ]

La tDCS se ha utilizado en la investigación neurocientífica, particularmente para intentar vincular regiones cerebrales específicas con tareas cognitivas específicas [ 64 ] o fenómenos psicológicos [ 65 ] . El cerebelo ha sido objeto de investigación debido a su alta concentración de neuronas, su ubicación inmediatamente debajo del cráneo y sus múltiples conexiones anatómicas recíprocas con las partes motoras y asociativas del cerebro [ 66 ] . La mayoría de estos estudios se centran en el impacto de la tDCS cerebelosa en las funciones motoras, cognitivas y afectivas en poblaciones sanas y de pacientes, pero algunos también emplean la tDCS sobre el cerebelo para estudiar la conectividad funcional del cerebelo con otras áreas del cerebro [ 67 ] .

Limitaciones

Aunque la creciente literatura muestra la eficacia de la estimulación transcraneal de corriente continua (tDCS) para tratar enfermedades nerviosas como los episodios depresivos agudos, la falta de conocimiento sobre la naturaleza de este tratamiento a nivel celular [ 1 ] plantea preocupaciones con respecto a posibles efectos adversos que aparecerían mucho después de que el tratamiento haya terminado.

En primer lugar, la terapia tDCS implica la exposición del cerebro a un campo eléctrico intenso, que es varias veces e incluso órdenes de magnitud mayor que los campos naturales del cerebro. [ 68 ] [ 69 ] Si bien el efecto terapéutico se observa en un corto período de meses, el impacto de los campos eléctricos en el cerebro, específicamente en las estructuras neuronales tratadas, es una cuestión que requiere más investigación a largo plazo.

En segundo lugar, la estimulación del tejido cerebral mediante tDCS se dirige a una amplia zona de tejido poco caracterizado. [ 68 ] [ 70 ] Por lo tanto, no está claro si los campos eléctricos alcanzan únicamente las estructuras neuronales del cerebro que necesitan tratamiento. La radiación puede destruir células sanas que no necesitan tratamiento durante la terapia con tDCS. [ 70 ]

Aprobaciones regulatorias

La tDCS es un tratamiento aprobado por la CE para el trastorno depresivo mayor (TDM) en el Reino Unido, la UE, Australia y México. En diciembre de 2025, la empresa Flow Neuroscience anunció que su dispositivo tDCS había sido aprobado en los EE. UU. para el tratamiento independiente o complementario de la depresión en el hogar [ 71 ] .

Véase también

Referencias

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