La estimulación micromagnética podría reducir algunos trastornos neurológicos

El campo magnético generado por dispositivos microscópicos, implantados en el cerebro, puede modular la actividad de las células cerebrales y reducir los síntomas de varios trastornos neurológicos. La estimulación micromagnética parece generar el tipo de actividad neuronal que en la actualidad se consigue con impulsos eléctricos para la estimulación cerebral profunda (ECP), una terapia que puede reducir los síntomas de la enfermedad de Parkinson, otros trastornos del movimiento, la esclerosis múltiple, y el dolor crónico. El estudio, llevado a cabo por investigadores del Hospital General de Massachusetts, ha sido publicado en Nature Communications.

'Hemos demostrado que los campos magnéticos generados por bobinas, lo suficientemente pequeñas como para ser implantadas en el sistema nervioso central, pueden modular la actividad de las neuronas, ', afirma el doctor Giorgio Bonmassar, del Centro Martinos de Imágenes Biomédicas del Hospital General de Massachusetts.

La actual técnica, el ECP implica la implantación de pequeños electrodos en estructuras profundas del cerebro. Los electrodos, conectados a una fuente de energía implantada en el abdomen, generan señales eléctricas que modulan la actividad neural en diferentes lugares, que varían dependiendo de la condición a tratar. Estos implantes han logrado aliviar los síntomas en pacientes que no respondieron a otros tratamientos, pero tiene sus limitaciones. La resonancia magnética (RM) pueden provocar que los implantes metálicos del ECP se calienten y dañen el tejido cerebral adyacente, lo que limita el uso de la RM en estos pacientes. Además, la presencia de estos implantes, por lo general, provoca una respuesta del sistema inmune, dando lugar a cicatrices alrededor del implante que pueden bloquear la señal eléctrica.

Por otro lado, la estimulación magnética se ha utilizado para diagnosticar y tratar trastornos neurológicos durante dos décadas, pero hasta ahora se ha requerido el uso de grandes bobinas que generan campos desde el exterior del cráneo, lo que limita que las estructuras cerebrales puedan ser estimuladas. El estudio actual, sin embargo, fue diseñado para investigar el potencial de bobinas magnéticas mucho más pequeñas, utilizadas para generar el tipo de actividad neuronal producido por la estimulación cerebral profunda.

Los investigadores, en primer lugar, desarrollaron una simulación informática para comprobar que las bobinas magnéticas (de 1 mm de largo y 0,5 mm de diámetro) podían generar campos magnéticos y eléctricos y estimular, así, la actividad neuronal. Posteriormente, el equipo de investigación probó si una bobina de este tamaño, disponible comercialmente, recubierta con un material plástico, podía activar neuronas en el tejido de la retina.

Posicionadas justo encima del tejido, las bobinas provocaron señales neuronales en las células de la retina. Cuando la bobina fue orientada paralelamente a la retina, el campo inducido activó las células bipolares de la retina, que transmiten las señales de los fotorreceptores sensibles a la luz a las células ganglionares. Por otro lado, las bobinas colocadas de forma perpendicular a la retina, produjeron respuestas indicativas de activación de las células ganglionares.

'Estas diferencias sugieren que, mediante la modificación de la geometría de la bobina, podemos dirigirnos selectivamente a las poblaciones de neuronas, y reducir así al mínimo los efectos sobre otras células', explica Shelley Fried, del Departamento de Neurocirugía del Hospital General de Massachusetts.

Fried concluye que este estudio proporciona una prueba de que las bobinas pequeñas  pueden activar neuronas. Sin embargo, aun tenemos que estudiar la manera de optimizar las propiedades de estas bobinas y evaluar estos dispositivos en modelos animales. También esperamos explorar el uso de estas bobinas en procedimientos cardiovasculares, tales como la estimulación del músculo del corazón.