Estimulación cerebral profunda personalizada contra la depresión

La depresión es una enfermedad terrible. Las personas afectadas sienten que no hay esperanza, que su familia estará mejor sin ellos y la muerte se ve demasiado a menudo como la única salida, el final del sufrimiento. Las personas afectadas luchan por encontrar un remedio y a pesar de todo lo que hemos aprendido sobre el cerebro en las últimas décadas, nuestro arsenal terapéutico es limitado e insatisfactorio.

Siguiendo la guía de su médico, una persona en busca de una solución puede llegar a tomar unos veinte medicamentos diferentes, pasar tiempo hospitalizada, probar técnicas complejas y con mala imagen pública como la terapia electroconvulsiva o tratamientos todavía en fase de exploración como la estimulación magnética transcraneal. A pesar de esos esfuerzos casi un tercio de los más de 250 millones de personas con depresión en el mundo no responden a los tratamientos estándar o encuentran los efectos secundarios intolerables.

El equipo de Katherine Scangos ha publicado en Nature Medicine el estudio de una persona a la que se había implantado quirúrgicamente un estimulador,

Katherine Scangos

un dispositivo del tamaño de una caja de cerillas que funciona con pilas y que tras detectar el patrón de actividad neuronal asociado a la depresión, emite pulsos de estímulos eléctricos que compensan o corrigen este efecto, algo comparable a un marcapasos cerebral. La caja, que contiene la batería y el generador de impulsos, se coloca sobre el cráneo, bajo el cuero cabelludo y el pelo y por dos pequeños agujeros en el cráneo hacen llegar a dos electrodos los pulsos eléctricos. Dos ensayos clínicos patrocinados por empresas estadounidenses que fabrican estos dispositivos se detuvieron porque los resultados eran similares a los de un implante «falso», un sistema similar pero donde no se produce la estimulación eléctrica y que, por tanto, sirve como control del procedimiento.

¿Cuál ha sido el avance? Los estimuladores anteriores eran «de talla única», generaban pulsos eléctricos, pero funcionaban igual para todos los pacientes testados y se ponían en las mismas localizaciones; es decir no se probaban distintas ubicaciones para los electrodos ni se generaban patrones individualizados de actividad eléctrica para cada caso. En la actualidad, varios equipos de científicos están trabajando en formas de adaptar la estimulación eléctrica a lo que ocurre en el cerebro de cada paciente. El punto de partida es que la depresión es muy diversa y la depresión de una persona puede ser muy diferente a la de otra. Más aún, cada depresión tendría una «firma» electromagnética, un patrón de actividad neuronal que sería específico de cada persona deprimida.

Pam Belluck ha contado en The New York Times la experiencia de la paciente, de 36 años, y las opiniones de distintos expertos no relacionados con el estudio y el grupo de Katherine Scangos ha explicado cómo han hecho este experimento en su publicación de caso único. Primero, registraron la actividad eléctrica de diez regiones del cerebro de la paciente durante diez días usando múltiples electrodos. También hicieron pruebas de estimulación eléctrica focalizada para identificar un patrón personalizado específico de los síntomas y un lugar de tratamiento donde la estimulación mejorase los síntomas. Para ello, tras los estímulos eléctricos preguntaban a la paciente lo que sentía cuando actuaban en diferentes lugares en dosis variables. El equipo identificó un patrón específico de actividad eléctrica cerebral que coincidía con los pensamientos depresivos de la paciente y que establecieron como biomarcador. A continuación, implantaron un dispositivo crónico de detección y estimulación cerebral profunda, un sistema en «bucle». La fase exploratoria guió a los investigadores a colocar el dispositivo de estimulación sobre el hemisferio cerebral derecho de Sarah, conectado a electrodos situados en dos regiones. Una era el estriado ventral, relacionado con la emoción, la motivación y la recompensa, donde la estimulación «eliminaba sistemáticamente sus sentimientos de depresión», y la otra la amígdala, donde los cambios en la actividad eléctrica permitían «predecir cuándo eran más graves sus síntomas». El estriado ventral ha sido objeto de algunos ensayos anteriores de estimulación cerebral continua, y a algunas personas con depresión muy grave se les extirpa la región mediante neurocirugía. Se cree que la estimulación de alta frecuencia, como la utilizada en este estudio, reduce la actividad cerebral al impedir que las células cerebrales cercanas disparen de forma normal, imitando temporalmente y sin causar una lesión los efectos de la cirugía

En el siguiente paso, los investigadores implementaron la terapia de estimulación cerebral profunda en relación con los patrones identificados. Aunque la estimulación suele administrarse de forma continua, el dispositivo de Sarah está configurado para suministrar sólo una ráfaga de seis segundos cuando detecta el patrón de actividad cerebral vinculado a la depresión. Los electrodos están conectados para que el del estriado ventral sólo se dispare cuando el otro detecte ondas gamma en la amígdala. Se activa unas 300 veces al día.
El objetivo es que la estimulación interrumpa o cambie la actividad neuronal «patológica» para producir un patrón más saludable que alivie los síntomas de la depresión. La terapia en bucle dio lugar a una mejora rápida y sostenida de la depresión. La paciente comentó un momento de felicidad en el que soltó una «gigantesca carcajada» y comentó que era «la primera vez que reía y sonreía espontáneamente» en cinco años. Antes del tratamiento tenía varios pensamientos suicidas cada hora.

Evidentemente, es un estudio de caso único y hará falta ampliar considerablemente la muestra para tener una conclusión fiable sobre la utilidad de este método contra la depresión. La paciente ha seguido tomando su medicación y la estimulación no ha eliminado la actividad anómala asociada a la depresión, pero los resultados son esperanzadores. Los cambios se produjeron en unas semanas. A los doce días de que el dispositivo estuviera completamente operativo, su puntuación en una escala de depresión estándar bajó de 33 a 14, y varios meses después, cayó por debajo de 10, lo que indica una remisión. A las pocas semanas, desaparecieron los pensamientos suicidas. Sarah lo explicaba así: «estás experimentando todo lo negativo, lo depresivo, lo que sea que desencadene, y entonces es como si de repente el lado ultra racional de ti se activara y esas emociones se pudieran separar».  Esa separación la ayuda a utilizar de forma productiva herramientas de psicoterapia y a mantener la calma y la perspectiva.

Luego fue un proceso gradual en el que la paciente sentía que su visión del mundo cambiaba.  Ahora, su depresión se ha vuelto tan manejable que está tomando clases de análisis de datos, se ha mudado a su propia casa y ayuda a cuidar a su madre, que sufrió una caída. Ella concluye: «El dispositivo ha mantenido a raya mi depresión, permitiéndome volver a ser la mejor de mis personas y reconstruir una vida digna de ser vivida». Por otro lado, el enfoque es complicado, caro y con riesgos (diez días de estimulación con electrodos implantados en el cerebro, cirugía intracraneal, decenas de miles de dólares por paciente, etc.), pero la depresión es tan terrible que muchos pacientes están dispuestos a probar lo que sea para salir de ese pozo.

La estimulación cerebral profunda no es una técnica nueva. Se utiliza para tratar la enfermedad de Parkinson y otros trastornos. En el caso de la depresión había habido estudios preliminares pero los resultados eran escasos y poco concluyentes. El de Sarah es el primer caso documentado de personalización de la estimulación cerebral profunda para tratar con éxito la depresión. Hay otras dos personas más en estudio en estos momentos y otros 9 pendientes de ser reclutados. Se necesita mucha más investigación antes de que se sepa con certeza qué eficacia puede tener este método y para cuántos pacientes. La investigación que este trabajo abre también podría conducir a enfoques menos invasivos que ayudarían a más personas.

A lo largo del año, el número de veces al día que el dispositivo de Sarah ha detectado la actividad cerebral relacionada con la depresión y ha suministrado estimulación ha disminuido un poco, pero sigue siendo considerable, dijo la Dra. Scangos.  Aun así, algunos días Sarah no necesita la cantidad máxima para la que está configurado el dispositivo: 300 veces o 30 minutos diarios en total. (Se detiene automáticamente alrededor de las 6 de la tarde porque la estimulación nocturna la ponía demasiado alerta para dormir). El dispositivo está ajustado intencionadamente para que la paciente no pueda notar la estimulación, pero cree que sabe que se ha producido porque posteriormente desarrolla una sensación de «distancia emocional» que mantiene los sentimientos negativos «compartimentados», dijo. Además, «me siento alerta, me siento presente».

El seguimiento se realiza con la ayuda de la propia paciente. Dos o tres veces al día, Sarah se coloca un detector electromagnético sobre la cabeza, lo que hace que el dispositivo guarde los siguientes 90 segundos de actividad neuronal, y completa una encuesta sobre salud mental. Se le anima a elegir los momentos en los que está de muy buen humor o de mal humor. Además, dos veces al día, se transmiten automáticamente 12 minutos de datos neuronales a la empresa del dispositivo y a los investigadores.

De momento, la mejora no se ha consolidado. Poco después de entrar en una fase del estudio en la que el dispositivo se apaga o se deja encendido durante seis semanas sin que el participante sepa cuál, volvieron los pensamientos suicidas.  Su familia intentó hospitalizarla, pero los hospitales estaban llenos y tuvo un empeoramiento muy serio de su depresión. La Dra. Scangos dijo que no podía revelar si la estimulación había estado apagada o encendida, pero comentó que un técnico de la compañía de dispositivos fue enviado a la casa de Sarah para «hacer un cambio de rescate». Después, Sarah volvió a mejorar.

Hay distintas preguntas todavía sin resolver como si el cerebro se acostumbra al tratamiento y va siendo menos eficaz o si la terapia, por el contrario, puede provocar cambios cerebrales duraderos que eviten finalmente la depresión con poca o ninguna estimulación. Ojalá estemos en el camino hacia una solución para la enfermedad invisible.

Para leer más:

  • Belluck P (2021) A ‘Pacemaker for the Brain’: No Treatment Helped Her Depression — Until This. Thew New York Times 4 de octubre. https://www.nytimes.com/2021/10/04/health/depression-treatment-deep-brain-stimulation.html
  • Scangos KW, Khambhati AN, Daly PM, Makhoul GS, Sugrue LP, Zamanian H, Liu TX, Rao VR, Sellers KK, Dawes HE, Starr PA, Krystal AD, Chang EF (2021) Closed-loop neuromodulation in an individual with treatment-resistant depression. Nat Med. 2021 Oct 4. doi: 10.1038/s41591-021-01480-w

Autor: José R. Alonso

Neurobiólogo. Catedrático de la Universidad de Salamanca. Escritor.

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