En este artículo describiremos en qué consiste la neuromodulación, las distintas modalidades que existen y aplicaciones en la medicina general.
¿Qué es la neuromodulación?
La neuromodulación es una técnica que se utiliza para aumentar o disminuir la excitación neuronal gracias a la aplicación de pulsos eléctricos, conociéndose también como neuromodulación no invasiva.
Para ello, son necesarios unos electrodos de estimulación o de un catéter con fármacos que se administran en varias zonas del sistema nervioso.
Se han realizado numerosas investigaciones sobre los distintos mecanismos relacionados con la neuromodulación, incluyendo cambios en la expresión de receptores neuronales en el axón, las dendritas y el cuerpo celular.
Además, se han publicado varias modificaciones en la actividad de los astrocitos y la microglía que permiten la regulación neuronal del sistema nervioso.
El avance de la tecnología ha conseguido desarrollar dispositivos más específicos para la neuromodulación, así como sus chips y sus baterías.
Por tanto, cuando estos dispositivos son implantados hay que tener una precaución extrema, y tener un buen control del software y comunicación inalámbrica, con el objetivo de que los especialistas puedan aplicar esta técnica de forma sencilla.
Modalidades de la neuromodulación
La despolarización neuronal se puede realizar de varias formas, por ello en la siguiente tabla se muestran las distintas modalidades de neuromodulación y sus diferencias (3):
|
Modalidad en neuromodulacióm |
Estímulo típico/potencial/electrodo |
Latencia AP |
Invasividad |
|---|---|---|---|
Electricidad directa:
|
∼100µW. Eficiencia:VCS > QCS > CCS
|
< 1 ms |
Cualquiera Cualquiera Sí |
Magnética:
|
∼1 kilovatio |
∼1 ms ∼10 msC |
No Sí |
| Optogenética | 100 mW/cm2 | -1-10 ms | Cualquiera |
Térmica:
|
∼1kW/cm2 segundo
100 vatios |
-1 ms
∼10 segundos |
Sí
Sí |
| Acústica-mecánica | ∼10mW/cm2 segundo | 10 ms | No |
Química:
|
∼100µW ∼1µW |
∼1 segundo ∼1 minuto |
Sí Sí |
Beneficios de la neuromodulación
A lo largo de este artículo vamos a describir varios beneficios que presenta la técnica de neuromodulación, sobre todo, la neuromodulación percutánea, entre los que destacan (7):
- Tratamiento de las patología de la médula espinal
- Tratamiento de las hernias discales
- Alivio del dolor crónico
- Tratamiento de lesiones del músculo y tendones
- Tratamiento de problemas neuromusculares, como la esclerosis, distrofia muscular o atrofia muscular espinal)
- Tratamiento de trastornos neurológicos, como la epilepsia, las cefaleas
- Tratamiento del trastorno de movimiento, como la enfermedad del Parkinson, temblor esencial, distonía
Efectos secundarios de la neuromodulación eléctrica
Al igual que cuando nos sometemos a un procedimiento quirúrgico, la estimulación eléctrica mediante neuromodulación no invasiva presenta posibles efectos secundarios similares (7):
- Infección
- Hemorragia
- Rechazo del implante
- Posición inadecuada de los electrodos
- Propagación del campo eléctrico a estructuras vecinas
De forma general, los dos últimos efectos secundarios suelen desaparecen cuando termina el procedimiento de neuromodulación eléctrica.
¿Cómo se resuelve el riesgo de sufrir estos efectos secundarios?
ℹ Podemos evitar estos riesgos seleccionando otra zona de contacto diferente, modificando los parámetros de amplitud o el ancho del pulso eléctrico, reduciendo el área que influye en el campo eléctrico (7).
Beneficios y contraindicaciones de la neuromodulación percutánea
La neuromodulación percutánea se considera una técnica invasiva, que utiliza la acupuntura y equipos que realizan terapias eléctricas para estimular los puntos neuro-reactivos del organismo (7).
Los beneficios de la neuromodulación percutánea son (6):
- Alivio del dolor crónico neuropático
- Tratamiento de musculación alterada, roturas musculares, lesiones de ligamentos o lesiones faciales
- Mejora neuromuscular y control motor
- Tratamiento de hernias discales
- Mejora del rendimiento en el deporte para aquellas personas que sufren una sensibilización periférica y central
- Tratamiento de tendinopatías
Por otro lado, aunque la neuromodulación percutánea está avalada científicamente, requiere una formación específica por parte del especialista para tener en cuenta una serie de aspectos (6,7):
- Antecedentes de reacciones alérgicas a las agujas
- Tomar precaución si la persona está embarazada, sobre todo los 3 primeros meses
- Pacientes que presenten implantes protésicos
- Pacientes con enfermedades como el cáncer, hepatitis, VIH
- Si el paciente está tomando algún anticoagulante no realizar una estimulación intensa en la cabeza
Aplicaciones de la neuromodulación en la medicina general
Las principales aplicaciones de la neuromodulación no invasiva que se conocen actualmente son tres (3):
- Prótesis: para mejorar la función neuronal sensorial, motora o cognitiva deteriorada, como por ejemplo los implantes cocleares o los implantes de retina y propioceptivos
- Terapia: el principal objetivo de la neuromodulación es la regulación neuronal de los órganos corporales. Por ejemplo, se utiliza en personas diabéticas, o con problemas de absorción renal, además de tratar la epilepsia, la depresión, la lesión cerebral traumática, la enfermedad de Parkinson y la obesidad.
- Investigación en neurociencia: trata de realizar una investigación exhaustiva de la función de las neuronas y las
redes neuronales en el sistema nervioso central y periférico, dando lugar a nuevas aplicaciones en la neuromodulación.
Neuromodulación eléctrica y dolor raquídeo
El dolor raquídeo o espinal se considera un cuadro patológico de gran incidencia y prevalencia que puede ocasionar graves consecuencias sociosanitarias.
Por esta razón, se han ido introduciendo distintas técnicas de neuromodulación eléctrica para tratar a los pacientes con esta patología, resultando ser una terapia nueva, segura y eficaz que no había surgido antes (3).
De hecho, se ha estimado que cerca de un 80% de la población ha sufrido dolor raquídeo en algún momento de su vida, y, según datos estadísticos de la Unidad de Dolor en España, la incidencia de la población que acude a estos centros por dolores raquídeos no oncológicos es del 55,3% (3).Tradicionalmente, se han llevado a cabo métodos lesivos en las zonas neuronales afectadas.
Sin embargo, la irreversibilidad de las lesiones, los efectos secundarios y la resistencia en la mejoría del dolor causal con estos procedimientos ha conllevado la realización de distintas investigaciones en las nuevas modalidades de neuromodulación para el tratamiento del dolor de la médula espinal.
Las causas de dolor espinal se clasifican principalmente en dos tipos: mecánicas (en el caso de que el dolor se origine en alguno de los componentes del complejo tri-articular raquídeo) o radiculares (hernia discal, la estenosis de canal, la estenosis del receso lateral, aracnoiditis y la fibrosis epidural) (3).¿Cuáles son las causas del dolor espinal?
La neuromulación eléctrica consiste en la aplicación de pequeñas corrientes eléctricas directamente a través de los nervios. Las aplicaciones más recientes son el tratamiento de trastornos neurológicos, la enfermedad de Parkinson, el dolor crónico y la epilepsia.
El uso de la neuromodulación para el tratamiento del dolor se remonta desde la Antigüedad, ya que desde el año 47 d. C. se ha utilizado la neuromodulación mediante descargas eléctricas para tratar dolores articulares y cefaleas, en el momento en que Scribonious Largus, un médico del siglo I, publicó un caso de artritis con alivio parcial del dolor (3).
Sin embargo, la extensión de la neuroestimulación eléctrica en la medicina surgió a partir de 1965 debido a los siguientes sucesos (3):
- Diseño de la teoría de los modelos inhibitorios de la transmisión del dolor de Melzack y Wall
- Descubrimiento de los sistemas endorfinérgicos
- Conocimiento exhaustivo de la fisiopatología del dolor
- Buenos resultados en la clínica humana
Cabe destacar que en en 1967, Wall y Sweet proponen la estimulación eléctrica directa de los nervios periféricos como tratamiento de la disestesia dolorosa de las zonas corporales.
El objetivo principal de esta técnica fue el control de la sensibilidad o modalidad sensorial sobre la médula espinal, produciendo un efecto inhibidor, y por tanto, reduciendo la presencia del dolor.
Además, Shealy et al. también vieron la posibilidad de realizar la neuromodulación eléctrica a través de los cordones posteriores de la médula espinal, en casos de dolores crónicos que afectaran a los miembros inferiores del cuerpo (3).
Neuromodulación en problemas auditivos
Como ya hemos mencionado a lo largo de este artículo, la neuromodulación es una técnica multifuncional, por lo que también se aplicaba a problemas auditivos.
De hecho, en aquellas personas que presentan el nervio auditivo dañado, sería muy eficaz la aplicación de esta técnica para evitar la pérdida de audición.
La pérdida de audición puede ser originada por diversos factores como los siguientes, para los cuales podría aplicarse la neuromodulación (4,5):
- Exposición al ruido
- Aumento de la edad
- Trastornos genéticos
- Daños en varias estructuras intra o extraóticas
Terapia Ototech
Consiste en la la aplicación de una corriente a baja intensidad en la zona del hueso mastoides del oído, produciendo un aumento de la temperatura de la zona, favoreciendo que células ciliadas se rehabiliten, y por lo tanto, que mejore la función auditiva(4).
¿Qué es la neuromodulación quirúrgica?
La neuromodulación quirúrgica (NMQ) incluye aquellas técnicas quirúrgicas en las que se utilizan una serie de equipos capaces de transmitir electricidad o sustancias químicas.
El objetivo principal es la alteración de la transmisión de las señales nerviosas para poder inhibir, excitar o modificar los grupos neuronales y conseguir un efecto terapéutico.
Normalmente, las técnicas de neuromodulación las han llevado a cabo los anestesiólogos, los neurocirujanos, neurofisiólogos, neurólogos, cardiólogos y traumatólogos.
No obstante, actualmente se están incorporando otras especialidades médicas, biomédicas y biotecnológicas a la rama de neuromodulación quirúrgica, suponiendo un gran crecimiento en la medicina general.
Técnicas de neuromodulación quirúrgica
En primer lugar, comentaremos las técnicas novedosas de neuromodulación quirúrgica aplicadas en el sistema nervioso central, a nivel cerebral y medular.
Además, veremos sus aplicaciones en el sistema nervioso periférico, para paliar el dolor, en urología y en la proctología.
También, cabe destacar las nuevas investigaciones en neuroprótesis y la rehabilitación de lesiones medulares y cerebrales en el campo de la cirugía.
Neuromodulación cerebral
Gracias al desarrollo de la cirugía guiada por la imagen, es decir, neuronavegación, las técnicas de neuromodulación cerebral se han puesto en auge, ya que, hoy en día, la mayoría de las termolesiones con radiofrecuencia se estimulan a través de la electricidad (6).
La estimulación de la corteza motora permite tratar dolores neuropáticos en cara y manos, dando lugar a unos resultados muy buenos, además de abrir una línea de investigación para controlar los síntomas de la enfermedad de Parkinson (6).
El manejo de la epilepsia a través de la neuromodulación cerebral quirúrgica constituye un aspecto novedoso en la rama de la medicina, aprobada por la FDA (Food and Drud Administration) norteamericana.
En estos casos, lo que se realiza es una estimulación del nervio vago para controlar la complejidad de crisis como efecto de resección quirúrgica. Además, esta técnica también se ha aplicado en casos de depresión severa que no mejoran con fármacos (6).
Neuromodulación medular
La neuromodulación eléctrica y química de la medula espinal es una aplicación antigua para controlar el dolor crónico originado por distintos mecanismos y la musculación tensa y rígida debido a traumatismos o degeneración.
De hecho, en España, muchos especialistas han utilizado esta técnica quirúrgica desde su origen (6).
Como novedad tenemos la aplicación de la estimulación eléctrica medular, a través de los cordones posteriores de la médula espinal, para tratar el dolor visceral abdominal, como consecuencia de pancreatitis, neuromas en pared abdominal, esplenectomías postraumáticas o dolor abdominal tras una operación (6).Además, se han realizado líneas de investigación emergentes para tratar la isquemia cerebral y el tratamiento de radioterapia y quimioterapia de los tumores cerebrales malignos mediante la estimulación eléctrica medular (6).
Neuromodulación de nervios periféricos
Esta técnica de neuromodulación trata de buscar soluciones a casos complejos de dolor crónico. Para ello, se estimulan los nervios periféricos directamente en el tejido subcutáneo mediante unos electrodos que se implantan debajo de la piel.
La estimulación de los nervios periféricos ha conseguido paliar los dolores crónicos en casos de neuritis postherpética con muy buenos resultados. De hecho, se ha conseguido aliviar hasta un 50% la intensidad del dolor en el 70% de los pacientes (6).
Además, esta técnica se aplica a nivel facial, concretamente en el espacio subcutáneo, y casos de dolor de origen neuropático tras un trauma o una cirugía.
Pero, la aplicación más novedosa ha sido para tratar la típica enfermedad Cluster Headcache (CH) o «cefalea en raciomos», sobre todo en aquellos casos en los que no se obtiene respuesta mediante un tratamiento médico (6).
Neuroprótesis
Desde hace más de 20 años, la neuromodulación ha sido utilizada para neuroprótesis motoras y sensitivas, las cuales se han desarrollado para los implantes nerviosos. De hecho, en los nervios periféricos y en el Sistema Nervioso Central se ha aplicado la microelectrónica, destacando las prótesis visuales (6).
Cabe destacar la importancia que tiene el trabajo de los neurocirujanos neuromoduladores para mejorar las funciones motoras o sentisitivas del paciente.
En concreto, la implantación de marcapasos frénicos es una de las intervenciones quirúrgicas más comunes en el área de las neuroprótesis motoras, para que los pacientes que presenten lesiones medulares graves puedan respirar (6).
Por otro lado, en relación a las neuroprótesis sensitivas para la restitución de las funciones sensoriales, sobresalen dos tipos distintos (6):
- Los implantes cocleares
- Los del tronco cerebral
Referencias Bibliográficas
- Quiroz-González, S., Li, L., Xavier, A. R., & Estrada, I. J. (2017). Electroacupuntura y neuromodulación en la médula espinal: implicaciones en el dolor neuropático. Revista internacional de acupuntura, 11(3): 85–95.
- Luan, S. et al. (2014). Neuromodulation: present and emerging methods. Frontiers in Neuroengineering, 27 (7): 1-9.
- García-March, G. & García-Catalán, G. (2015). Neuromodulación eléctrica y dolor raquídeo. Revista de la Sociedad Española del Dolor, 22(3): 116-125.
- Eggermont, J. J., y Roberts, L. E. (2004). The neuroscience of tinnitus. Trends in Neuroscience, 27, 676–682.
- Acúfenos, tinnitus o pitidos en el oído. (s/f). https://www.cun.es. Recuperado el 16 de octubre de 2023, de https://www.cun.es/enfermedades-tratamientos/enfermedades/acufenos
- Robaina Padrón, F. J. (2008). Neuromodulación quirúrgica: Nuevos horizontes en Neurocirugía. Neurocirugia (Asturias, Spain), 19(2):143–155.
- Láinez, J.M. (2015). Neuromodulación: una alternativa en las enfermedades neurológicas. Real Academia de Medicina de la Comunidad Valenciana.
