Las personas con enfermedad de Parkinson EP tienden a disminuir y disminuir la intensidad de sus movimientos a pesar de que muchas conservan la capacidad de moverse con mayor rapidez y fuerza. Ahora, en experimentos de prueba de concepto con "joysticks" que miden la fuerza,Un equipo de científicos de Johns Hopkins reporta evidencia de que la desaceleración probablemente surge del "análisis de costo / beneficio" del cerebro, que se sesga por la pérdida de dopamina en personas con EP.
Además, su estudio con un pequeño grupo de 20 pacientes con EP demostró que la estimulación de la corteza cerebral con electrodos externos corrigió parte de la distorsión y mejoró temporalmente los síntomas motores de algunos pacientes. La EP afecta a hasta 1 millón de estadounidenses.
"La pérdida de dopamina asociada con la enfermedad de Parkinson hace que el esfuerzo requerido para mover el lado afectado del cuerpo parezca mayor, por lo que el cerebro está menos dispuesto a usar ese brazo para completar tareas", dice Reza Shadmehr, Ph.D.,profesor de ingeniería biomédica en la Facultad de medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Nuestro estudio sugiere que la estimulación con corriente continua puede compensar algo la pérdida de dopamina al disminuir el esfuerzo que el cerebro tiene que hacer para que sus neuronas motoras se disparen", agrega Shadmehr,el autor principal de un informe sobre la investigación publicado en línea en El diario de la neurociencia el 2 de septiembre
Según los investigadores, sus experimentos surgieron del conocimiento de que se sabe que la dopamina, el químico liberado a través de la corteza cerebral por neuronas especializadas, hace que los animales sean más propensos a ejercer un esfuerzo para lograr una recompensa. En general, en las neuronas de dopaminamorir en un lado del cerebro, afectando la capacidad del paciente de ejercer esfuerzo con el lado opuesto del cuerpo. En situaciones urgentes tan simples como evitar que una pelota se caiga de una mesa, por ejemplo, las personas con EP a menudo todavía pueden hacermovimientos rápidos e intensos con el brazo afectado, pero parece que la "evaluación de costos" del cerebro para realizar movimientos cotidianos es anormalmente alta.
Para probar esta hipótesis, Shadmehr y su equipo primero diseñaron un experimento para medir cuánta fuerza el cerebro de un paciente estaba dispuesto a "asignar" a cada brazo. En su primer experimento, los participantes, todos diestros, incluyeron 15 voluntarios sanos y15 con EP, de 50 a 75 años, que habían tenido Parkinson durante dos a 20 años y estaban recibiendo medicamentos para controlar sus síntomas, como temblores, rigidez muscular y falta de equilibrio. Con los brazos sostenidos en soportes móviles sobre una mesa, los participantesse les pidió que agarraran los mangos en los extremos de los soportes, lo que podría medir la fuerza que se les aplicaba. Los participantes tuvieron que aplicar aproximadamente 4 libras de fuerza muscular a los mangos para mover un cursor electrónico en la pantalla de una computadora a un objetivo.podría usar cualquier combinación de ambos brazos para lograr la tarea. Esto se repitió 10 veces en 16 direcciones diferentes que representan un círculo completo.
Al realizar esta tarea, los participantes sanos compartieron el esfuerzo entre ambos brazos: dividieron las 4 libras de fuerza entre sus dos brazos de manera bastante equitativa y nunca aplicaron más del 30 por ciento más de fuerza con un brazo que con el otro. Por el contrario, enen promedio, los pacientes con EP mostraron una preferencia dos veces mayor por su brazo menos afectado, a veces sesgando su esfuerzo hasta en un 70 por ciento hacia el brazo menos afectado.
El equipo de Shadmehr dice que la diferencia no se debió a la falta de fuerza en el brazo afectado de los pacientes con EP, porque el equipo también probó la capacidad de cada brazo para aplicar fuerza en todas las direcciones y descubrió que la fuerza de los pacientes era comparable a esade individuos sanos.
Lo que se destacó, según los investigadores, fue cuán dependientes de la dirección fueron los resultados. Por ejemplo, cuando se le pidió a un paciente que moviera el cursor a la posición de las 3 en punto en la pantalla, podría favorecer completamente su izquierda no afectado Sin embargo, cuando se le pidió a la paciente que moviera el cursor a la posición de las 12 en punto, podría compartir el esfuerzo por igual entre sus dos brazos. Además, los investigadores notaron que los pacientes evitaban usar su brazo afectado particularmente en eldirecciones en las que exhibían una mayor cantidad de variabilidad, o "ruido", al generar fuerza. Es decir, el mayor esfuerzo parecía asociado con una menor capacidad para controlar la generación de fuerza.
Adivinando que la capacidad reducida para controlar la fuerza en pacientes con EP estaba relacionada con la disminución de la dopamina, lo que hace que sea más difícil "reclutar" neuronas para una tarea en particular, los investigadores idearon un experimento de estimulación cerebral para probar aún más su hipótesis.
"Cuanto mayor es el número de neuronas disparando juntas para completar una tarea, menos tienen que disparar y más controlada es la acción resultante", dice Shadmehr. "En el Parkinson, la pérdida de dopamina podría significar que las neuronas controlanel movimiento no se dispara tan fácilmente, lo que significa que algunas neuronas tienen que hacer todo el trabajo y no pueden funcionar tan bien, generando una producción más ruidosa. El cerebro parece saber esto y evita asignar esfuerzo en aquellas direcciones donde tiene menos control"
Para superar este problema, el equipo utilizó la estimulación transcraneal de corriente continua tDCS en un total de 25 pacientes, 10 para cada una de las tres pruebas, y algunos participaron en más de una prueba. Razonaron eso al aumentar la corriente eléctrica dentro delSi las neuronas utilizan una estimulación leve a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo, las células estarían más cerca de su umbral de activación y sería más fácil que el cerebro se enganche.
En otro experimento que involucró a 10 pacientes, donde ni los pacientes ni los médicos que los evaluaron sabían qué tipo de estimulación recibían, los investigadores descubrieron que una forma de estimulación, conocida como tDCS catódica, funcionaba mejor y que los pacientes que recibían dicha estimulaciónestaban más dispuestos a comprometer su brazo afectado que aquellos que no recibieron estimulación o estimulación anódica. Los investigadores también vieron una disminución relacionada en la variabilidad asociada con los movimientos de estos pacientes. Es importante observar que la estimulación produjo una mejora promedio del 25 por cientoen los síntomas motores de los pacientes, tal como se cuantifica a través del componente motor de la Escala Unificada de Enfermedad de Parkinson UPDRS, particularmente mejorando la rigidez en el lado afectado.
Finalmente, los investigadores probaron la efectividad de tDCS en 10 pacientes durante un período de 10 días. En los primeros tres días, los participantes no recibieron estimulación ni estimulación falsa; en los días cuatro a ocho, recibieron estimulación catódica; y en los días nuevey 10, sin estimulación. Cada día, se les realizó la prueba de movimiento del brazo y la UPDRS. Los resultados mostraron que la mejora fue real pero temporal, ya que solo ocurrió en los días en que se administró tDCS catódico.
"Hasta donde sabemos hasta ahora", advierte Shadmehr, "los efectos de tDCS son muy temporales, pero eso no es sorprendente ya que no se están creando nuevas células de dopamina, que es la raíz del problema". Sin embargo, dice, "tDCS es una intervención relativamente simple, indolora y económica que podría desarrollarse para uso doméstico, un dispositivo en el que estamos trabajando. Es posible", agrega, "que el cerebro se acostumbre a la estimulación, justo cuando se ajustaa los medicamentos, y también se vuelven menos sensibles con el tiempo, pero tenemos la esperanza de que la estimulación continuada pueda mejorar los síntomas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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