NEUROMODULACION POR TMS
El uso de la Estimulacion Magnetica Transcraneal en el Autismo
Enviado por Manuel Casanova
Estimulacion Magnetica Transcraneal, Investigación
Estudios de autopsias nos enseñan que el cerebro de personas con autismo tiene anomalías que se pueden demostrar utilizando un microscopio. Estas anomalías envuelven específicamente la organización de la corteza del cerebro, como la misma está construida, su densidad celular y el tamaño de sus neuronas. La corteza del cerebro está organizada a base de una jerarquía de módulos celulares, el más pequeño de los cuales se denomina como la minicolumna.
La minicolumna es una unidad anatómica de la corteza del cerebro que sirve a manera de molde arquitectónico según el cual están dispuestos diversos elementos celulares. Una cadena de neuronas excitatorias (llamadas células piramidales) con sus proyecciones (haces axonales y dendríticos) constituyen su núcleo, el cual se extiende radialmente a través de las capas de la corteza cerebral. En la periferia de este núcleo se encuentra una zona denominada "neuropila" (una región escasa de cuerpos celulares) que contiene elementos sinápticos y neuronas inhibidoras. Un científico de renombre, Vernon Mountcastle, estableció que la minicolumna es la unidad más pequeña de la corteza cerebral que sirve para procesar información. Estudios recientes indican que la minicolumna procrea las funciones ejecutivas del cerebro, ej., la capacidad de planear y organizar, el pensamiento abstracto.
El primer panel muestra la posición dentro de la minicolumna donde se encuentran las células y sus proyecciones, el segundo panel ilustra los compartimentos de la minicolumna: el núcleo o centro compuesto de células excitatorias y el espacio periférico de neuropila que contiene los elementos inhibitorios. El último panel ilustra los resultados de un estudio en pacientes con autismo, en el que se midió la anchura de la minicolumna CW) y el espacio periférico de neuropila (NS). Una reducción del espacio periférico acontece por la mayor parte de los hallazgos. RDR es una medida de dispersión celular.
El circuito básico minicolumnar se distribuye de manera iterativa a lo largo de la corteza del cerebro. Estas unidades modulares varían grandemente en dimensión cuando se comparan diferentes partes del cerebro al igual que cerebros de diferentes especies. Sin embargo, la organización básica del microcircuito minicolumnar se mantiene de manera constante en todos los individuos. Este es el caso, ya que el perder la conformación minicolumnar significa perder la razón por la cual existe la corteza del cerebro humano, por ejemplo, procesar información.
Nuestros resultados de investigación han demostrado que en el autismo las minicolumnas son más pequeñas de lo normal y que la mayor parte de la reducción se encuentra en su periferia o sea que la anormalidad reside dentro del espacio periférico de neuropila, que es el hogar de los elementos inhibitorios para la minicolumna. Es interesante observar que los cerebros de los individuos con autismo equiparan o sobrepasan en volumen al de los pacientes neurotípicos. Esto significa que una reducción en el tamaño de esta estructura se traduce en un número aumentado de minicolumnas. La paradoja es que a pesar de que el cerebro de una persona con autismo puede tener más minicolumnas, una cosa buena, las mismas parecen estar estructuradas de manera anormal.
Un neuroanatomista de fama internacional, Juan o Janos Szentagothai, llamo al espacio periférico de neuropila una "cortina de ducha inhibitoria". La presencia de células inhibitorias dentro de este compartimento sirve, en parte, para mantener el procesamiento de información dentro del núcleo de la minicolumna. Un defecto en este compartimiento permite que los estímulos se desborden a las áreas adyacentes y que se recluten o exciten las minicolumnas vecinas. La avalancha resultante de estimulación proporciona, en algunos casos, convulsiones.
Las neuronas reconocen ciertas señales como estímulos. En este caso ondas cuadradas ocasionan que una neurona dispare su potencial más frecuentemente. La neuronas tiene que disparar (menos frecuentemente) aun cuando no vea su señal. Esto proporciona un nivel de actividad basal para esta célula. En casos patológicos (como en el autismo) el disparo desmedido de la célula hace que se pierda la diferencia entre lo que es una señal y lo que es ruido.
Al principio pensé que pudiéramos aprovechar los hallazgos antes descritos con fines terapéuticos: aumentando el tono inhibitorio de las células dentro del espacio periférico de neuropila, por ejemplo, usando medicamentos como anticonvulsivantes o benzodiacepinas. Sin embargo, estos fármacos no son selectivos para los elementos inhibitorios situados dentro del espacio periférico de neuropila. El uso de estos agentes indiscriminadamente podría apagar la actividad de todas las células dentro de la corteza cerebral. El resultado sería un paciente estuporoso o comatoso. Sin embargo, hay informes de casos en la literatura donde se han descrito mejorías en rasgos autistas en niños tratados con anticonvulsivantes, como en el caso de pacientes con esclerosis tuberosa.
¿Cómo podemos aprovechar la orientación geométrica de las células inhibitorias en el espacio periférico de neuropila? La idea que se me ocurrió fue la de aplicar la ley de Faraday a este problema.
La ley de Faraday propone la inducción de un voltaje en un conductor cuando el mismo se expone a un campo magnético variable.
Si expusiéramos la corteza cerebral a un campo magnético variable, la inducción favorecería aquelloselementos anatómicos dispuestos verticalmente dentro de la corteza, ej., las células inhibitorias del espacioperiférico de neuropila .
(A) Un contraste espacial anormal a través de minicolumnas como se postula en el cerebro de las personas con autismo. Minicolumna 2 recibe información para ser procesada, pero la inhibición lateral es inadecuada lo cual conduce a un contraste espacial muy pobre. En estas circunstancias es difícil reconocer la diferencia entre señal y ruido.
(B) La Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) activa las neuronas inhibitorias dentro de la minicolumna 2 lo cual produce un mejor contraste espacial. Esto conduce a una mayor capacidad discriminatoria para la minicolumna.
Al principio, traté sin éxito de convencer a varios otros neurocientíficos que tenían un historial en el uso de la EMT para que llevaran a cabo estudios en el campo del autismo. Me tomó varios años antes de aventurarme para iniciar el primer ensayo clínico. Sin embargo, los resultados han sido, sin duda, positivos. Tenemos algunas publicaciones en la materia, hemos tratado de 100-200 pacientes encontrando poco en términos de efectos secundarios (1-4). Los resultados están siendo reproducidos por otros grupos en diferentes partes del mundo .
Uno de los problemas que tuvimos que superar fue el de determinar en qué parte de la corteza cerebral de los individuos afectados debemos usar la EMT. Teniendo en cuenta las limitaciones del equipo sería imposible estimular simultáneamente la totalidad del cerebro. Afortunadamente, ya habíamos hecho un estudio topográfico de alteraciones minicolumnares en el autismo. Una y otra vez la mayoría de las anomalías se encontraron dentro de la corteza prefrontal. Al final, hemos seleccionado un área del cerebro llamada la corteza prefrontal dorsolateral (DLPC). Esta área del cerebro tiene el atributo de estar conectada con todo el resto del cerebro. La idea es que al arreglar un área del cerebro se podría promover el bienestar de otras regiones del mismo si las mismas están fuertemente interconectadas.
En esencia, contábamos con la plasticidad del cerebro para arreglarse el mismo. En este sentido la EMT sirve para acelerar el proceso de curación (o neuroplasticidad) del propio cerebro. En artículos futuros hablaremos acerca de cómo optimizar el uso de EMT.
Los niños autistas presentan un tipo de epilepsia sin convulsiones»
Los niños autistas sufren un tipo de epilepsia que no se manifiesta con convulsiones y que, por lo tanto, no es clínica -según el lenguaje médico-, sino sólo apreciable mediante ciertas pruebas diagnósticas. Este hallazgo ha supuesto un paso extraordinario en la comprensión neurobiológica del autismo y podría derivar en una nueva forma de tratarlo, que incluiría la detección de esa actividad epileptiforme subclínica y el uso de antiepilépticos.
Su equipo ha encontrado una relación entre epilepsia y autismo. ¿Qué se sabía anteriormente?
¿En qué ha consistido su investigación?
¿A qué capacidades afecta esta actividad epileptogénica?
¿En qué población lo han estudiado?
Lo hemos estudiado en autismos genéticos primarios, con un clúster (subgrupo) muy homogéneo de 36 niños, y los resultados señalan que tienen esta alteración en la parte perisilviana. La alteración es la misma tanto en el autismo primario como en el regresivo de la investigación estadounidense, a la que me he referido anteriormente.
¿Qué implicación tendrá a partir de ahora este hallazgo?
¿Habría que aplicar la magnetoencefalografía a todos los niños autistas sistemáticamente para comprobar si tienen esta actividad epileptiforme?
¿Podrían mejorar estos niños si se tratara la actividad epileptiforme?
¿Cuál es la trascendencia de este hallazgo?
En el caso del autismo, ¿cuál es el mensaje para pediatras y otros médicos respecto al tratamiento en lo sucesivo?
Diría que el autismo precisa una intervención muy precoz, no sólo habilitadora y psicopedagógica, sino también un tratamiento prematuro con antiepilépticos.
Parece un hallazgo revolucionario...
Confirma todas las teorías del tálamo, del área perisilviana y de la disfunción del tálamo cortical postuladas por Rodolfo Llinàs, que trabaja en Nueva York (EE.UU.) y que ha sido propuesto para Premio Nobel, que apuntan en la misma dirección. De hecho, con este hallazgo estamos abriendo la puerta a un tratamiento específico del tálamo del córtex y a poder mejorar a las personas autistas. El paso es extraordinario.
LA PUNTA DEL ICEBERG
El neuropediatra ha declarado que «sólo es la punta visible, mientras una inmensa masa se esconde entre el desconocimiento y la hipótesis de que cuando estas alteraciones afectan a neuronas no motoras, los efectos pueden existir manifestándose de múltiples formas».