ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANSCRANEAL

Santiago Stucchi Portocarrero

Médico PsiquiatraINSM “H. Delgado – H. Noguchi” Universidad Peruana Cayetano Heredia

stucchi@amauta.rcp.net.pe

Noviembre 2009

Antecedentes

En 1831, Michael Faraday descubrió que un campo magnético oscilante genera una corriente eléctrica en un conductor (inducción electromagnética).

En 1886, Jacques-Arsène d'Arsonval observó la aparición de vértigo y fosfenos (por estimulación de la retina) cuando un sujeto colocaba la cabeza en el interior de una bobina eléctrica que generaba un campo magnético de 110 V, 30 A y 42 Hz.

En 1902, Bertold Beer y Adrian Pollacsek postularon la utilidad de un campo magnético oscilante aplicado en la cabeza, para el tratamiento de la depresión y la neurosis. En 1910, Silvanus Thompson repitió consigo mismo la experiencia de d'Arsonval, induciéndose fosfenos con un campo magnético.

En 1959, A. Kolin llevó a cabo la estimulación magnética no invasiva del nervio ciático de la rana. En 1965, R. G. Bickford y B. D. Fremming estimularon el nervio facial humano, utilizando campos magnéticos armónicos de 500 Hz.

En 1985, Anthony Barker y sus colaboradores utilizaron un dispositivo circular, a través del cual pasaba una corriente de alto voltaje, para generar un campo magnético, que al aplicarlo por encima de la corteza motora, provocaba el movimiento de los miembros contralaterales. A diferencia de la estimulación eléctrica directa, la denominada estimulación magnética transcraneal (EMT) no generaba dolor alguno.

En 1987, Cadwell Laboratories Inc. introdujo equipos capaces de administrar pulsos repetidos de EMT (EMTr). Se demostró luego que la EMTr podía tener aplicaciones terapéuticas.

Walsh V, Cowey A. Transcranial magnetic stimulation and cognitive neuroscience. Nat Rev Neurosci 2000; 1: 73-9.

Walsh V, Cowey A. Transcranial magnetic stimulation and cognitive neuroscience. Nat Rev Neurosci 2000; 1: 73-9.

Mecanismo de acción

El campo magnético generado por la EMT (habitualmente de 2 teslas = 40 mil veces el campo magnético de la tierra) induce una energía eléctrica en un medio conductor como es el cerebro, la cual puede dar lugar a potenciales de acción que se propagan a lo largo de los axones. Así, la EMT proporciona una vía de estimulación eléctrica cortical sin electrodos, donde el campo magnético hace de puente entre la corriente primaria y secundaria.

La corriente inducida en el cerebro (secundaria) es 1/100.000  de la corriente inductora (primaria). La energía utilizada para la EMT es 1.000.000 veces menor que la utilizada para la TEC.    

La EMT puede aplicarse de dos maneras: como pulso único o como pulsos repetidos (EMTr). La EMTr a su vez puede ser rápida (frecuencia > 1 Hz), o lenta (frecuencia < 1 Hz).

EMT de pulso único / simple

EMT de pulso repetido (EMTr):

- EMTr rápido / de alta frecuencia (> 1 Hz)- EMTr lento / de baja frecuencia (< 1 Hz)

Se ha demostrado que la EMTr rápida tiene un efecto excitatorio, en tanto que la EMTr lenta ejerce una acción inhibitoria. De esta forma, la EMT tendría un efecto neuromodulador.

Los estudios de neuroimágenes (RMN, PET y SPECT) han demostrado que la EMT es activa no solamente en la zona de aplicación, si no en regiones distantes del cerebro.

Metodología

El aparato de EMT consiste básicamente en un estimulador conectado a una bobina mediante un cable, teniendo como accesorios circuitos auxiliares para el monitoreo de la temperatura, la intensidad y la frecuencia del pulso, así como capacitores y un switch electrónico de alto voltaje (thyristor), que hace posible variar la corriente en función del tiempo.

Las bobinas pueden ser principalmente de dos tipos: circulares o “en mariposa” (“en 8”). Las primeras inducen una estimulación más dispersa, en tanto que con las segundas se obtiene una mayor focalización.

A diferencia de la TEC, el cráneo no ofrece resistencia alguna para el flujo eléctrico inducido por la EMT. La EMT no requiere de anestesia ni relajación.

Generador de pulso de alta corriente: 5000 – 10.000 Amp.Bobina: campos magnéticos de 1-4 Tesla de amplitud, pulso de 1 ms de duración.Corriente inducida: 1 - 20 m Amp/ cm2.

La aplicación de los pulsos se organiza en trenes. Cada sesión de EMT consta de múltiples trenes de pulsos.

Umbral motor: La menor intensidad aplicada sobre la corteza motora para producir la contracción del primer ínteróseo dorsal.

Intensidad: 80% -120% del umbral motorFrecuencia: 1 - 25 HzDuración: 50 a 100 msegIntervalo interpulso: 20 a 60 msegCurso del tratamiento: 10 a 20 sesionesDuración de la sesión: < 20 minutos / sesión

Efectos de la EMT

Efectos conductuales:-

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Cambios en las estrategias de manejo del estrés agudo.Disminución en el tiempo de inmovilidad durante el estrés.

Efectos neuroendocrinos:-

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Atenuación de la respuesta del eje hipotálamo-hipofisiario-adrenocortical al estrés agudo.Disminución en la síntesis de CRH y de vasopresina.Aumento en los niveles de taurina, serina y aspartato.Incremento en la liberación de dopamina en el hipocampo y en los núcleos accumbens y estriado.Incremento en los niveles de serotonina en el hipocampo.

Franco López JA. Estimulación magnética transcraneal: su uso actual en neuropsiquiatría. MedUNAB 2004; 7:89-98.

EMT en la investigación

Función motora y sensorial: La EMT simple sobre la corteza motora primaria provoca movimientos de los miembros contralaterales, dando información sobre la organización anatómica y funcional del sistema motor (mapeo), en la normalidad y en la morbilidad. Del mismo modo, tanto la EMT simple como la EMTr se han usado para estudiar los procesos visuales; su uso sobre la corteza occipital genera fosfenos.

Lenguaje: La aplicación de EMTr sobre el hemisferio dominante puede inducir interrupción del habla, lo cual puede utilizarse para un mapeo de la función del lenguaje.

Excitabilidad cortical: La medición de la excitabilidad cortical con la EMT puede proporcionar información acerca de los cambios neurofisiológicos en diversos trastornos.

Determinación del umbral motor: Algunas enfermedades presentan alteraciones en el umbral motor, tales como la esclerosis múltiple (aumentado) y la epilepsia (disminuido).

EMT en la depresión

Los estudios pioneros de Bickford descubrieron una transitoria elevación del ánimo al aplicar EMT simple sobre la corteza motora. Luego se descubrieron cambios anímicos al estimular la corteza prefrontal.

Se han publicado cerca de 30 estudios y 8 metaanálisis sobre el uso de la EMTr en la depresión y en la depresión refractaria (McLoughlin 2009, Fitzgerald 2009, Daskalakis 2008), los cuales han comparado:

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EMTr con EMTr simulada (placebo),EMTr rápida (10-20 Hz) aplicada sobre la corteza prefrontal dorso-lateral izquierda (HFL-rTMS), con EMTr lenta (1 Hz) aplicada sobre la corteza prefrontal dorso-lateral derecha (LFR-rTMS), EMTr con TEC.

La mayor parte de los estudios incluyen muestras de 20-70 pacientes, y duraciones de 2-6 semanas, excepto los estudios de O’Reardon 2007 (301 pacientes) y O’Reardon 2005 (6 semanas – 6 años).

Conclusiones:

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La EMTr es más efectiva que el placebo, tanto en la depresión en general como en la refractaria (HDRS).La diferencia entre EMTr y EMTr simulada, sin embargo, no es muy grande.La EMTr rápida sobre la CPFDL izquierda y la EMTr lenta sobre la CPFDL derecha son igualmente eficaces, aunque la segunda sería más segura.La TEC resulta más eficaz que la EMTr en el tratamiento a corto plazo de la depresión.(McLoughlin 2009, Fitzgerald 2009, Daskalakis 2008),

Variabilidad en los parámetros de aplicación de la EMTr (frecuencia, pulsos, umbral motor, ubicación).Variablidad en el uso de farmacoterapia.Dificultades para aplicar el placebo. Duración breve de los ensayos.No uniformidad en los criterios de depresión refractaria.Pocos datos de seguimiento a largo plazo.

Limitaciones de los estudios:

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Depresión:

Corteza prefrontal dorsolateral izquierda EMTr rápida (10-20 Hz)

Corteza prefrontal dorsolateral derecha EMTr lenta (1 Hz)

Un estudio reciente observó las imágenes de SPECT de 14 depresivos refractarios a la medicación, después de la aplicación de EMTr lenta (1 Hz) sobre la CPFDL derecha, encontrando una disminución importante del flujo sanguíneo cerebral en la corteza prefrontal bilateral, orbitofrontal, insular anterior, cingulada subgeniana derecha y parietal izquierda, que se correlacionaba con una disminución en la HRSD. Al comparar a los 8 que no respondieron con los 6 que sí lo hicieron, descubrieron en éstos un aumento del flujo sanguíneo cerebral en la corteza prefrontal izquierda y las regiones paralímbicas del mismo lado (Kito 2008).

EMT en la esquizofrenia

Un metaanálisis reciente incluyó 10 estudios controlados referentes al uso de EMTr en el tratamiento de las alucinaciones auditivas, encontrando que la EMTr lenta tiene una eficacia superior al placebo al aplicarse sobre la corteza temporoparietal izquierda (SAPS y PANSS) (Tranulis 2008).

Cinco estudios compararon EMT simulada con EMTr rápida (10-20 Hz) aplicada sobre la CPFDL izquierda, para el control de los síntomas negativos; sólo 2 de ellos encontraron una superioridad significativa de la EMTr (PANSS y SANS). Un estudio aplicó la EMTr rápida sobre la CPFDL en forma bilateral, encontrando una mejoría en la subescala de preocupación autística del PANSS (Fitzgerald 2008). Otro estudio encontró una disminución de los síntomas depresivos en esquizofrénicos tras el uso de EMT rápida (15 Hz) sobre la CPFDL izquierda (Maslenikov 2008).

Limitaciones: escaso número de pacientes, duración breve, superposición entre síntomas negativos y depresivos.

EMT en otros trastornos

Trastorno obsesivo-compulsivo (TOC): Un estudio inicial describió una disminución transitoria pero significativa de las compulsiones (mas no de las obsesiones) en 12 pacientes con TOC, tras la aplicación de EMTr rápida (20 Hz) sobre la CPFDL derecha e izquierda, en comparación con la aplicación sobre la corteza occipital (Greenberg 1997). Estudios posteriores, que aplicaron la EMTr lenta sobre la CPFDL derecha, sobre la CPFDL izquierda y sobre el área motora suplementaria, no demostraron una superioridad significativa respecto a la EMTr simulada, (YBOCS) (Prasko 2006, Sachdev 2007, Kang 2009).

Trastorno de estrés postraumático (TEPT): Un estudio describió alivio de los síntomas del TEPT en 10 pacientes, tras la aplicación de EMTr lenta (1 Hz) sobre la corteza motora (Grisaru 1998). Un estudio posterior comparó EMTr lenta con EMTr rápida (10 Hz) y placebo, sobre la CPFDL derecha en 24 pacientes, hallando una mejoría significativa en el grupo de alta frecuencia (Cohen 2004).

Tinnitus: Algunos estudios controlados encontraron que la EMTr lenta (1 Hz) aplicada sobre la corteza temporoparietal izquierda, tenía una eficacia superior al placebo en el control del tinnitus crónico (Rossi 2006, Landgrebe 2008, Marcondes 2009). Otro estudio halló que la EMTr rápida (10-25 Hz) resultaba más eficaz que la EMTr lenta (1 Hz), al aplicarla sobre la corteza temporoparietal izquierda, y que esa respuesta persistía en un seguimiento de 1 año (Khedr 2009).

Enfermedad de Parkinson (EP): Un metaanálisis reciente revisó 10 estudios controlados acerca de la utilidad de la EMTr sobre los síntomas de la EP, encontrando una eficacia significativa para la EMTr rápida (10-25 Hz) aplicada sobre la corteza motora, a diferencia de la escasa respuesta obtenida con la EMTr lenta (Elahi 2009). Un estudio abierto encontró una reducción significativa de los síntomas depresivos de 14 pacientes con EP, al aplicar EMTr rápida (10 Hz) sobre la CPFDL izquierda (Epstein 2007).

Dolor crónico: Ocho estudios controlados encontraron un alivio del dolor crónico de origen central (post-ACV, neuralgia trigeminal), tras el uso de EMTr 0.2-20 Hz sobre la corteza motora primaria; otros estudios hallaron mejoría de la migraña tras el uso de EMTr 20 Hz sobre la CPFDL izquierda, del dolor por pancreatitis crónica tras el uso de EMTr 1 Hz sobre la corteza somatosensorial secundaria derecha, y de la fibromialgia tras el uso de EMTr 1 Hz sobre la CPFDL derecha (Hamond 2008). Un reciente metaanálisis evaluó 5 estudios controlados, concluyendo que la EMTr lenta resultaba más eficaz que la EMTr rápida (> 10 HZ) en el alivio del dolor neuropático, y preferentemente de aquel de origen central (trigémino y espina cordal) (Leung 2009).

Accidente cerebro-vascular (ACV): Tres estudios controlados aplicaron la EMTr lenta (1 Hz) sobre la corteza motora sana, en tanto que otros dos estudios utilizaron la EMTr rápida (3-10 Hz) sobre la corteza motora afectada de pacientes que habían sufrido un ACV, describiendo una mejoría significativa (Hemond 2008).

Manía: Algunos estudios probaron la EMTr rápida (20 Hz) sobre la CPFDL derecha de pacientes maniacos, describiendo una disminución significativa en los puntajes del YMRS y CGI (Grisaru 1998, Kaptsan 2003).

Trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH): Existe un reporte de eficacia de la EMTr lenta (1 Hz) sobre la corteza motora, en el alivio de los síntomas de TDAH (Niederhofer 2008).

Epilepsia: Dos estudios controlados aplicaron la EMTr lenta (1 Hz) sobre el foco epileptogénico; uno de ellos no encontró diferencia con el placebo, en tanto que el otro sí reportó un control de las convulsiones (Hamond 2008).

Otros: Existen reportes de eficacia de la EMTr en trastorno de Tourette (Mantovani 2006), distonías musculares (Tyvaert 2009), dependencia de cocaína (Politi 2008), dependencia de tabaco (Eichammer 2003), trastorno de pánico (García-Toro 2002) y parálisis de Todd (Koppi 2008).

CPFDL izq. CPFDL der. Cort. TP Cort. motora

EMTr lenta (1 Hz)

-Depresión

Alucinaciones auditivasTinnitus

TEPTTDAHACV

Dolor crónico

EMTr rápida (10-25 Hz)

DepresiónTOC

ManíaTOCTEPT

TinnitusEP

ACV Dolor crónico

Efectos secundarios de la EMT

La EMT simple se considera completamente segura.

Convulsiones: Se han reportado 6 casos en voluntarios sanos y 3 en pacientes depresivos (1 de ellos con epilepsia); ninguno con secuelas permanentes ni cambios duraderos en el EEG. Mayor riesgo: alta frecuencia (5-20 Hz), intervalo < 1 segundo entre estímulos, aplicación sobre la corteza motora primaria, antecedente de enfermedad neurológica (ACV, tumor cerebral o esclerosis múltiple) o uso concomitante de antidepresivos o antipsicóticos.

Cefalea: En 10-30% de personas, por estimulación directa de músculos y nervios, generalmente es leve y de corta duración. Responde a analgésicos comunes.

Incremento en el umbral auditivo: Por el artefacto acústico de la bobina magnética. Transitorio. Se recomienda uso de tapones.

Calentamiento o movimiento de objetos metálicos cercanos a la cabeza: Aretes, prótesis, implantes intracraneales.

Alteración del funcionamiento de marcapasos o bombas de medicación.

Manía / hipomanía: Se han reportado episodios maniacos e hipomaniacos en algunos voluntarios sanos, en depresivos y en bipolares, con el uso de EMTr sobre la CPFDL izquierda.

No se ha demostrado deterioro cognoscitivo ni lesiones histopatológicas en humanos con el uso de EMT.

Contraindicaciones

Uso de marcapasos o electrodos cardiacos.

Existencia de esquirlas, clips, placas o bombas de infusión de medicamentos en la cabeza (?)

Historia personal o familiar de epilepsia (EMTr rápida).

Lesiones cerebrales.

Hipertensión endocraneana.

Embarazo.

Niños.

Uso de medicamentos que disminuyan el umbral convulsivo.

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