Estimulación eléctrica para potenciar la memoria

Estimulación eléctrica para potenciar la memoria

Publicado por el mar 28, 2016

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Hacia finales del siglo XVIII, el médico italiano Luigi Galvani (1738-1798 ) demostró la naturaleza eléctrica de los impulsos nerviosos. Y lo hacía con el experimento que la mayoría recordaremos haber oído en el colegio: mediante una pequeña corriente eléctrica aplicada en la médula espinal de una rana muerta, Galvani, lograba que sus patas, incluso separadas del cuerpo, saltaran como si el animal estuviese vivo.

Ese mismo experimento llegó a realizarlo con cadáveres. Así llegó a la conclusión de que la electricidad necesaria para lograr esos movimientos no provenía del exterior, sino que era generada en el interior del propio organismo vivo, que, una vez muerto, seguía conservando la capacidad de conducir el impulso y reaccionar a él consecuentemente.

Alessandro Comte Volta (1745-1827), el padre de la pila eléctrica, observó que la electricidad generada por la pila que él mismo había inventado en 1800 podía provocar la contracción y tetanización de la preparación neuromuscular. Con su observación había descubierto el fenómeno de la electroestimulación.

Estos llamativos experimentos inspiraron a la escritora inglesa Mary Shelley, que en 1818 publicó su famoso Frankestein, o mejor dicho “El monstruo de Frankenstein”, una criatura formada por partes de distintos cadáveres, que el científico Victor Frankestein logró revivir gracias a la electricidad. Y es que en esa época, los experimentos de Galvani, Volta y también de Humboldt, se convirtieron en “trending topic”. Hasta el punto de inspirar la novela de Shelley, que puede considerarse la primera obra de ciencia-ficción.

“Si puede imaginarse, puede hacerse”, decía Julio Verne. Y la electricidad se empezó a aplicar en el cerebro, en forma de electroshock. Y dos siglos más tarde la electricidad se utiliza para reanimar a personas que han sufrido un paro cardiaco.

Hoy la estimulación cerebral eléctrica vuelve a ser un “trending topic” no solo entre los neurocientíficos, sino también entre algunas personas que, en casa, mediante la famosa pila de volta, se aplican una corriente continua de baja intensidad, con la intención de potenciar la memoria, su consciencia, o incluso, a la desesperada, para combatir una depresión, la hiperactividad o un trastorno obsesivo compulsivo, como explica la revista “Nature”. Sin embargo, algunos solo consiguieron unas vistosas quemaduras en la frente. Es lo último en “brain-hacking”.

Al parecer, los varones entre 20 y treinta y tantos son los que más recurren a esta tecnología que aún está siendo estudiada en el laboratorio. Algunos estudios apuntan a que la estimulación eléctrica transcraneal de corriente continua, en las condiciones controladas del laboratorio, parece mejorar la memoria y el aprendizaje. También parece eficaz para acelerar la recuperación tras un ictus, cuando se aplica junto con la rehabilitación, y en algunos casos de depresión.

Dos trabajos recientes destacan ambos aspectos. Según un pequeño estudio clínico publicado en Science Translational Medicine, el uso de una corriente eléctrica indolora aplicada al cerebro, junto con la rehabilitación, puede ayudar a acelerar la recuperación motora a las personas que han sufrido un accidente cerebrovascular, la causa más común de discapacidad grave a largo plazo. Otro estudio publicado en Frontiers in Human Neuroscienceapunta que los pilotos novatos aprenden mejor a manejar un avión guiados por las ondas cerebrales de sus colegas expertos.

En ambos casos, los investigadores han utilizado una técnica no invasiva denominada estimulación transcraneal de corriente continua (tDCS, por sus siglas en inglés).

La tDCS aplica una corriente eléctrica continua (como la que produce una batería, una apila o una dinamo) de baja intensidad a tra­vés de unos electrodos dispuestos sobre el cuero cabelludo. Aunque existe una gran pérdida de corriente en el cuero cabelludo y el cráneo, parece que la que alcanza la corteza cerebral es suficiente para ejercer su acción sobre las neuronas.

Las células cerebrales también funcionan con electricidad, que generan ellas mismas moviendo iones a través de la membrana celular y creando una diferencia de potencial igual que en una pila (potencial de membrana). Cuando la tDCS alcanza la superficie de la corteza cerebral, modifica el potencial transmembrana de las neuronas, variando el nivel de excitabilidad y modulando la frecuencia de descarga neuronal. Por eso esta técnica se conoce también como neuromoduladora.

“Las redes de neuronas corticales activas son sorprendentemente susceptibles a perturbaciones por campos eléctricos. Al mismo tiempo, la estimulación cerebral no invasiva con campos eléctricos débiles, exógenos (estimulación transcraneal de corriente continua) ha experimentado un renacimiento debido al amplio alcance de sus posibles aplicaciones en la modulación de la actividad cerebral para la mejora y el tratamiento de los trastornos cerebrales cognitivos”, explica Flavio Fröhlich, de la Universidad de Carolina del Norte, en un artículo publicado en “Dialogues in clinical neuroscience”.

Algunos neurocientíficos creen que esta técnica tiene potencial para llevar a cabo intervenciones tempranas en enfermedades mentales. Sin embargo, en la actualidad hay cierta confusión. Si bien hay estudios que apuntan buenos resultados en el funcionamiento cognitivo, algunos no son reproducibles después. Una de las posibles causas es la dificultad de detallar qué regiones cerebrales están siendo estimuladas, dada la poca especificidad espacial de este método. Por ello quieren tomarse su tiempo para entender cómo funciona esta técnica y averiguar la mejor forma de utilizarla.

Otra, que no hay que descartar, es el efecto placebo. Tanto el aprendizaje como el efecto placebo tienen en común la dopamina. Este neurotransmisor es fundamental en el aprendizaje, porque señala que hay algo que aprender. Y también juega un papel fundamental en el efecto placebo, que se genera con la expectativa de que algo va a ocurrir, en este caso que mejorará la función cognitiva. Y si hay una mayor liberación de dopamina, se aprende con más facilidad…

Junto con la corriente continua, como la generada por una pila, se está utilizando también la corriente alterna, como la que llega a nuestras casas, para estimular el cerebro. Algunos estudios indican que estimulando el cerebro de personas sanas en una frecuencia de 0,75 hertzios, que coincide con la de las ondas delta del sueño profundo, se puede potenciar la memoria, que se consolida en esta fase del descanso nocturno.

Muchos neurocientíficos no dudan de que en el futuro ambas técnicas podrán ser una buena herramienta para la salud cognitiva, porque permitirá intervenir de forma temprana. De momento, queda mucho trabajo por hacer. Y mejor en el laboratorio que en casa, donde además de quemaduras, se pueden causar daños al cerebro, advierten los investigadores.

 

El neurobiólogo Flavio Frolig recibiendo estimulación transcraneal de corriente continua (NATURE)

El neurobiólogo Flavio Frohlich recibiendo estimulación transcraneal de corriente continua (NATURE)

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