Neuropsicologia de la percepció i les pràxies
Temps mínim previst de lectura i comprensió: 3 horesL’estimulació magnètica transcranial en la rehabilitació neuropsicològica
-
Elena Muñoz Marrón
Doctora en Psicologia per la Universitat Complutense de Madrid i màster en Neuropsicologia Cognitiva per la Universitat Complutense de Madrid. Durant la seva carrera professional ha combinat la investigació, la docència i la intervenció neuropsicològica clínica en pacients amb dany cerebral. Actualment és professora dels Estudis de Ciències de la Salut de la UOC (Universitat Oberta de Catalunya) i directora del màster universitari de Neuropsicologia. La seva activitat investigadora se centra en l’estudi de les bases neurals dels processos cognitius, les seves alteracions i la seva recuperació per mitjà de la tècnica d’estimulació magnètica transcranial. És codirectora del grup d’investigació reconegut per l’AGAUR Neurociència Cognitiva i Tecnologies de la Informació (2014 SGR 1483) i codirectora i cofundadora del laboratori Cognitive Neurolab (www.cognitiveneurolab.org).
PID_00241565
Cap part d'aquesta publicació, incloent-hi el disseny general i la coberta, no
pot ser copiada,
reproduïda, emmagatzemada o transmesa de cap manera ni per cap mitjà, tant si
és elèctric com
químic, mecànic, òptic, de gravació, de fotocòpia o per altres mètodes, sense
l'autorització
prèvia per escrit dels titulars del copyright.
Índex
- 1.Descripció de la tècnica d’estimulació magnètica transcranial
- 2.L’estimulació magnètica transcranial com a aproximació terapèutica en la rehabilitació neuropsicològica
- 3.Conclusions
- Bibliografia
1.Descripció de la tècnica d’estimulació magnètica transcranial
L’estimulació magnètica transcranial (TMS, de l’anglès transcranial magnetic stimulation) és una tècnica neurofisiològica d’ús recent que permet modular l’activitat cerebral,
de forma segura i no invasiva, mitjançant la generació d’un camp magnètic que penetra
a través del crani i indueix un corrent elèctric al cervell.
L’aparell d’estimulació produeix un camp magnètic d’intensitat similar al que genera
un escàner de ressonància magnètica, però d’una durada de l’ordre de mil·lisegons.
Aquest camp magnètic penetra fàcilment a través del crani i, a causa de la seva capacitat
de canvi ràpid, indueix un corrent elèctric a l’àrea del cervell sobre la qual es
trobi situada la bobina d’estimulació.
La base de la TMS és la inducció electromagnètica descoberta per Michael Faraday a
principi de segle xix. Un de corrent elèctric fluïnt a través d’una bobina de fil conductor genera un camp
magnètic. La freqüència de canvi d’aquest camp magnètic determina la inducció d’un
corrent elèctric secundari en un conductor proper. En el cas de la TMS, el corrent
elèctric passa a través d’una bobina de fil de coure que es troba encapsulada en una
carcassa de plàstic (bobina d’estimulació). Si aquest corrent elèctric té prou força
i durada es genera un camp magnètic que passa a través del cuir cabellut, crani i
meninges del subjecte gairebé sense atenuar-se induïnt un corrent elèctric al teixit
neural del subjecte (figura 1).
Figura 1. Representació gràfica del funcionament de la TMS.
El corrent necessari per a generar un camp magnètic de prou intensitat per estimular
l’escorça cerebral és d’aproximadament 7-10 quiloampers, que s’aplica en un pols la
durada aproximada del qual és d’1 mil·lisegon. El corrent elèctric induït pel camp
magnètic activa els axons de les neurones de l’escorça cerebral i de la substància
blanca subjacent. Per tant, cal tenir present que el pols elèctric activa diferents
tipus de grups neuronals, alguns localitzats a l’àrea de l’escorça que es troba just
a sota de la bobina, i d’altres que projecten o reben projeccions del lloc sobre el
qual s’està aplicant l’estimulació.
Aquesta tècnica ocupa una posició privilegiada per a la recerca sobre el funcionament
cerebral, atès que a través de la TMS és possible activar o interferir de forma específica
(en funció dels protocols d’estimulació que s’apliquin) determinades funcions cerebrals.
Això permet establir relacions causals entre conducta, cognició i activitat cerebral
i no només aproximacions correlacionals, com succeeix amb altres tècniques neurofisiològiques
o de neuroimatge. Per tant, és una tècnica amb grans possibilitats per al mapatge
cortical de funcions cognitives.
Aplicada repetitivament, aquesta tècnica és capaç de modular l’activitat cerebral
a llarg termini, és a dir, més enllà de la durada de l’estimulació, la qual cosa la
converteix en una tècnica amb aplicacions terapèutiques prometedores en aquelles alteracions
amb les quals es busqui generar modificacions de l’activitat cerebral.
Figura 2. Aparell d’estimulació magnètica transcranial (Magstim Rapid2).
1.1.Història de l’estimulació magnètica transcranial
La tècnica es basa en els principis d’inducció electromagnètica descoberts per Michael
Faraday (figura 3), físic i químic britànic del segle xix que va estudiar l’electromagnetisme i que és conegut, principalment, pel seu descobriment
de la inducció electromagnètica el 1831.
No obstant això, va ser l’equip d’Anthony Barker el que, el 1985, va aconseguir desenvolupar
un estimulador capaç de despolaritzar neurones a l’escorça cerebral i evocar moviments
contralaterals en activar vies corticoespinals (figura 4). Ells van ser els primers
a utilitzar aquesta tècnica, tal com ara la coneixem, i ho van fer per a avaluar en
un ésser humà, de manera no invasiva, segura i indolora, la integritat de les vies
motores a través de l’activació del còrtex motor.
Figura 4. Anthony Barker en una demostració del funcionament de la TMS
Font: extreta de https://brainphreezdotcom.wordpress.com/tag/tms/
Durant els anys següents es va continuar utilitzant la TMS, principalment en l’estudi
de l’escorça motora, i posteriorment la recerca feta amb aquesta tècnica es va ampliar
a l’estudi de funcions cognitives superiors i alteracions tant motores com cognitives.
A més, el desenvolupament d’estimuladors magnètics capaços de generar estímuls repetitius
a freqüències fins i tot superiors a 50 Hz ha potenciat la recerca en el camp de la
neuropsicologia i la neurociència cognitiva.
Des del moment en què va ser aplicada per primera vegada s’ha produït un ràpid increment
de les aplicacions de la TMS tant a la clínica com a la recerca, encara que l’estructura
bàsica de la tècnica i el seu funcionament no han variat excessivament des dels anys
d’Anthony Barker.
Figura 5. Cognitive Neuro-Lab, 2015
Encara que la TMS es va fer servir inicialment com una eina de suport al diagnòstic,
gràcies a la seva capacitat de modular l’excitabilitat del teixit cerebral està adquirint
un paper rellevant en el tractament de diverses alteracions neuropsicològiques i psiquiàtriques.
A més, a través d’aquesta tècnica és possible conèixer amb més exactitud síndromes
neurològiques i neuropsicològiques descrites a partir de l’experiència clínica, i
ofereix la possibilitat de validar models neuropsicològics de funcionament cerebral
proposats des d’una perspectiva bàsica o clínica.
Actualment es comencen a posar de manifest, gràcies a la recerca feta en aquest camp,
els efectes beneficiosos potencials de la teràpia amb estimulació magnètica en diferents
afeccions neurològiques, com la malaltia de Parkinson, l’esclerosi múltiple o l’epilèpsia,
així com en alteracions psiquiàtriques, com ara la depressió, l’ansietat, l’esquizofrènia,
el Transtorn obsessiu-compulsiu o el dèficit d’atenció amb hiperactivitat.
1.2.Paràmetres de l’estimulació magnètica transcranial
La resposta del sistema nerviós a l’estimulació magnètica transcranial depèn de la
combinació de diferents paràmetres. És fonamental conèixer amb molta precisió aquests
paràmetres així com les respostes que generen a l’escorça amb la finalitat d’aplicar
els que s’adeqüen millor als objectius experimentals o terapèutiques.
1.2.1.Freqüència d’estimulació
En funció de la freqüència amb la qual s’apliqui es pot parlar de tres tipus d’estimulació
amb TMS (figura 6), que produeixen efectes diferents sobre l’activitat cerebral i
són emprats amb diferents objectius.
Figura 6. Protocols de TMS en funció de la freqüència de l’estimulació
1) TMS de pols únic o pols simple. A la TMS de pols únic o pols simple es produeix un únic pols amb una durada determinada
que, en funció de la seva intensitat, pot ser capaç de despolaritzar una població
de neurones i, d’aquesta manera, evocar un determinat fenomen (un moviment, una percepció,
etc.) o, l’alteració transitòria de l’activitat cerebral. Per tant, si l’àrea estimulada
és necessària per al desenvolupament d’una tasca cognitiva determinada, la seva execució
es veurà alterada de manera molt breu, ja que la TMS de pols simple altera l’activitat
de les xarxes neuronals durant uns mil·lisegons.
La resolució temporal de la TMS de pols únic és excel·lent, la qual cosa fa que sigui
una tècnica molt adequada per a l’estudi de la cronometria de la cognició, ja que
ofereix informació precisa sobre el moment en què l’activitat cerebral d’una àrea
determinada contribueix essencialment a l’execució d’una tasca específica. D’aquesta
manera, aplicada sobre l’escorça motora, la TMS permet investigar la cronometria de
la participació de l’escorça motora en l’execució dels programes motors; aplicada
sobre l’escorça somatosensorial pot aportar pistes sobre el curs de la percepció tàctil;
aplicada sobre l’escorça occipital permet explorar la cronometria de la detecció i
percepció dels estímuls visuals, etc.
2) TMS de polsos apariats. A la TMS de polsos apariats es produeixen diversos polsos d’intensitat idèntica
o diferent, separats per un interval interestímuls variable de diversos mil·lisegons
a la mateixa zona cerebral (amb una única bobina d’estimulació) o en diferents àrees
corticals (fent servir dues bobines o més). La producció de dos polsos o més en una
àrea cortical determinada augmenta l’efectivitat de la tècnica i la durada dels seus
efectes, i indueix fenòmens de modulació i plasticitat intracortical a curt termini.
L’aplicació de polsos apariats en àrees corticals diferents permet l’estudi dels circuits
d’inhibició i facilitació intracortical dins del mateix hemisferi cerebral, així com
l’estudi de la connectivitat interhemisfèrica.
3) TMS repetitiva. A la TMS repetitiva (rTMS) s’apliquen trens de polsos que poden variar en freqüència.
Així, es pot diferenciar entre rTMS de baixa i d’alta freqüència, que exerceixen un
efecte modulador diferent sobre l’excitabilitat cortical.
L’rTMS de baixa freqüència o lenta (≤ 1 Hz) té un efecte inhibidor de l’activitat
cerebral, mentre que la d’alta freqüència (o ràpida, > 5 Hz) tendeix a induir un augment
de l’excitabilitat cortical de l’àrea estimulada.
La resolució temporal de l’rTMS no és tan alta com a la TMS de pols únic, però constitueix
una tècnica molt eficaç per a la localització d’àrees cerebrals implicades en una
funció cognitiva, ja que permet modificar l’excitabilitat de l’àrea cortical estimulada
(ja sigui augmentant-la o disminuint-la) així com les àrees distals amb les quals
està connectada funcionalment, cosa que permet l’estudi de la integritat d’una via.
A més, fa possible la generació de «lesions virtuals» transitòries, atès que és capaç
de bloquejar, durant un període de temps i de manera selectiva, xarxes neuronals específiques
responsables de determinades funcions cognitives. Això la converteix en una eina molt
valuosa en la neuropsicologia, ja que permet conèixer amb més exactitud síndromes
neuropsicològics descrits a partir de l’experiència clínica i ofereix la possibilitat
de validar models neuropsicològics de funcionament cerebral proposats des d’una perspectiva
bàsica. A més, permet extrapolar els models validats en animals a humans a través
d’una tècnica innòcua.
Així mateix, l’rTMS permet estudis amb paradigmes diferits en els quals l’estimulació
i l’execució estan separades en el temps, ja que els seus efectes van més enllà de
la durada de l’estimulació, i són de major o menor durada en funció del protocol empleat,
la intensitat i el temps d’estimulació. A més, la capacitat de l’rTMS per a modular
l’excitabilitat cortical a llarg termini fa que pugui ser utilitzada com a aproximació
terapèutica en processos neurològics, neuropsicològics i psiquiàtrics associats amb
alteracions de l’excitabilitat cortical.
El protocol de Theta Burst Stimulation (TBS) (figura 7), desenvolupat per Huang el
2005, constitueix un tipus especial d’rTMS consistent en ràfegues de tres polsos aplicades
a una freqüència de 50 Hz amb un total de 600 polsos.
Figura 7. Protocol d’estimulació TBS
Font: modificada de Huang et al. (2009).
A partir d’aquest patró bàsic s’han desenvolupat dos paradigmes amb efectes contraris
al sistema nerviós:
-
TBS contínua (cTBS):: aquest paradigma va ser dissenyat per a induir efectes d’inhibició a llarg termini i consisteix en ràfegues de tres polsos aplicades a 50 Hz de manera contínua (cada 200 ms) a una intensitat del 80% del llindar motor actiu (AMT, de l’anglès active motor threshold). La durada total de l’estimulació és de 40 segons. Encara que inicialment va ser dissenyat per a aplicar sobre l’escorça motora primària, actualment aquest protocol és emprat per a l’estimulació d’altres àrees corticals i obté efectes similars.
-
TBS intermitente (iTBS):: aquest paradigma va ser dissenyat per a induir efectes de potenciació a llarg termini i consisteix igualment en trens de tres polsos a 50 Hz però aplicats cada 10 segons i amb una durada de 2 segons cada tren. La durada total de l’estimulació és de 190 segons.
El gran avantatge de la TBS enfront de l’rTMS convencional és que permet produir efectes
més duradores amb temps d’aplicació molt menors.
1.2.2.Intensitat del camp magnètic
Un altre factor que l’investigador pot controlar és la intensitat del camp magnètic
produït, mitjançant la modificació de la intensitat del flux de corrent que passa
a través de la bobina d’estimulació.
Per a determinar el nivell adequat d’intensitat de l’estimulació s’ha de determinar
el llindar motor (MT, de l’anglès motor threshold) de cada persona de manera individual.
El llindar motor es defineix com la menor intensitat necessària per a provocar, amb
un únic pols de TMS, un potencial evocat motor (MEP, de l’anglès motor evoked potential) de mínima amplitud o una contracció visible del primer múscul interossi dorsal (figura
8) en el 50% dels assajos, aplicant un únic pols de TMS sobre l’escorça motora cerebral.
Figura 8. Primer múscul interossi dorsal, l’activació del qual permet fixar el llindar
motor
En funció del protocol d’estimulació que s’apliqui, es determina el MT en repòs o
actiu (amb el múscul lleugerament contret). En el cas de l’MT l’amplitud del MEP ha
de ser major de 50 μV, mentre que en l’AMT ha de ser superior a 100 μV.
Figura 9. Procediment per a la determinació del llindar motor amb bobina circular
i amb bobina en forma de vuit
Hem de tenir en compte que una intensitat d’estimulació determinada té un efecte més
gran quan és aplicada sobre un cervell actiu en comparació amb quan el cervell es
troba en repòs.
Aquest fet es produeix perquè l’estímul magnètic proporcionat evoca una activitat
sinàptica cortical, i aquesta evocació és més eficaç quan les neurones postsinàptiques
es troben actives quan es produeix aquest estímul. Per aquest motiu, el llindar motor
és generalment més baix en activació que en repòs, ja que es necessita una intensitat
d’estimulació més baixa per a obtenir un efecte sobre el múscul.
És important assenyalar que la intensitat del corrent induït al cervell disminueix
de manera important a mesura que hi va penetrant. Aquest és el motiu pel qual només
és possible estimular, directament, àrees corticals amb TMS. Però més que una àrea,
el que estem estimulant amb aquesta tècnica és una xarxa neural, per la qual cosa
l’estimulació també tindrà efecte sobre àrees corticals i subcorticals interconnectades
amb la regió directament estimulada.
1.2.3.Forma i orientació de la bobina
La focalització de l’estimulació cerebral produïda per la TMS depèn la forma de la
bobina amb la qual s’estigui generant el camp magnètic.
Les bobines utilitzades més habitualment són circulars o en forma de vuit (figura
10).
A les bobines circulars, la intensitat de l’estimulació és més gran sota la circumferència
que forma la bobina, i mínima al centre de l’anell. Això fa que es produeixi un camp
elèctric més distribuït que en el cas de la bobina en forma de vuit, la qual cosa
permet l’estimulació de tots dos hemisferis alhora. En el cas de la bobina en forma
de vuit, el camp elèctric màxim es produeix on s’uneixen els dos anells del vuit,
cosa que permet una estimulació més focal i selectiva. La focalitat és més gran com
més petit és el diàmetre de la bobina. Això fa que aquest tipus de bobines siguin
les més utilitzades en la recerca bàsica en neurociència cognitiva i en l’aplicació
terapèutica de la tècnica.
Figura 10. Bobina d’estimulació circular i en forma de vuit i els seus respectius
camps elèctrics
També s’ha de tenir en compte l’orientació de la bobina pel que fa al cuir cabellut
a l’hora de produir l’estimulació, ja que influeix en els elements de l’escorça que
s’activen pel corrent elèctric produït.
És important assenyalar que la resolució de la TMS, tant espacial com temporal, es
pot millorar gràcies a la combinació amb altres tècniques, com la ressonància magnètica
estructural (MRI, de l’anglès magnetic resonance imaging) i funcional (fMRI, de l’anglès functional magnetic resonance imaging) o la tomografia per emissió de positrons (PET, de l’anglès positron emission tomography). Gràcies a aquesta combinació, l’efectivitat de la TMS millora en gran mesura i
fa possible una major precisió en l’estudi de l’activitat cerebral i de la cognició
humana, la qual cosa resulta especialment interessant per a la neurociència cognitiva.
1.2.4.Paradigma d’aplicació
La recerca amb TMS es pot dur a terme amb paradigmes online i offline.
Als primers paradigmes online, l’aplicació de l’estimulació es fa de manera concurrent
a la realització de la tasca per part del subjecte, de manera que es fa servir, principalment,
per a aprofundir en el coneixement sobre la implicació temporal d’una àrea cerebral
determinada sobre una funció cognitiva concreta.
Per contra, al paradigma offline tots dos aspectes estan dissociats, de manera que
la TMS i l’execució de la tasca no coincideixen en el temps. Quan s’empren aquest
tipus de paradigmes es pretén valorar l’efecte de la TMS més enllà del temps d’estimulació
en una determinada funció cognitiva.
Figura 11. Paradigmes d’estimulació de TMS en línia i fora de línia
La TMS també es pot fer servir de manera concurrent o dissociada en el temps amb tècniques
de neuroimatge, amb la finalitat d’aprofundir en el coneixement sobre els efectes
que té l’aplicació de l’estimulació en l’activitat cerebral (figura 12).
Figura 12. Aplicació en línia i fora de línia de TMS i neuroimatge
L’ús concurrent de totes dues tècniques permet obtenir informació tempoespacial dels
efectes immediats de la TMS sobre l’activitat neural, atès que la neuroimatge ens
mostra, en temps real, els canvis induïts per la TMS a l’activitat tant a les àrees
sobre les quals s’aplica l’estimulació com a les regions cerebrals que hi estan connectades.
D’altra banda, la neuroimatge adquirida abans de l’aplicació de la TMS és de gran
utilitat per al guiatge de l’estimulació posterior, ja que gràcies a aquesta neuroimatge
podem aplicar la TMS, a través d’un sistema de neuronavegació, a la localització cerebral
exacta i mantenir aquesta localització durant tot el protocol d’estimulació, cosa
que augmenta la precisió de la tècnica. A més, la fMRI proporciona informació sobre
el patró d’activació que hi ha durant la realització de la tasca experimental. D’aquesta
manera, es pot conèixer l’estat de l’activitat cerebral relacionada amb una tasca
determinada, fet que resulta de gran utilitat en experiments en els quals es pretén
interferir en l’execució d’una tasca, ja que ens ajuda a definir la finestra temporal
òptima per a aconseguir aquesta interferència.
Finalment, la neuroimatge pot ser adquirida després de l’aplicació de l’estimulació.
Aquesta aproximació és de gran valor a l’hora de conèixer els patrons d’activitat
cerebral induïts per l’estimulació i pot informar sobre els processos de reorganització
funcional potenciats per l’rTMS. La neuroimatge ha de ser registrada tan aviat com
sigui possible, per assegurar-se que els efectes de curta durada també siguin recollits.
1.2.5.Localització de l’estimulació: avantatges de la neuronavegació
La TMS posseeix una alta resolució espacial i temporal, però la focalitat de la TMS
es pot millorar gràcies a la combinació amb tècniques de neuroimatge, com la ressonància
magnètica estructural (MRI) i funcional (fMRI) (figura 13).
Figura 13. Ús de la neuronavegació per al guiat de l’estimulació amb TMS d’una àrea
cerebral determinada
Els sistemes de neuronavegació (figura 14) permeten integrar la ressonància magnètica
del subjecte i possibiliten la determinació de la regió cortical exacta sobre la qual
es vol aplicar la TMS (amb un error que no excedeix els 2 mm) per a fer una estimulació
selectiva de l’àrea cerebral desitjada. A més, assegura l’exactitud de la posició
de la bobina durant tot el temps que duri l’estimulació i fa viable la repetició de
l’estimulació al mateix punt en sessions posteriors.
Figura 14. Representació esquemàtica del funcionament del neuronavegador Briansight
2.L’estimulació magnètica transcranial com a aproximació terapèutica en la rehabilitació neuropsicològica
Al llarg dels últims anys s’ha progressat de manera espectacular en la comprensió
del funcionament cerebral, i més específicament en els mecanismes de plasticitat cerebral
i en la implicació de la integritat de les xarxes neurals en la cognició i conducta
humanes. Aquest augment de coneixement ens proporciona un marc teòric prometedor per
a la neurorehabilitació cognitiva.
Les aproximacions terapèutiques clàssiques de la rehabilitació neuropsicològica han
mostrat efectes positius en la reducció dels dèficits cognitius en l’àmbit clínic,
però la millora en les limitacions del subjecte en la vida diària i la persistència
dels efectes aconseguits a consulta són insuficients. Aquestes limitacions han potenciat
l’aparició de noves estratègies terapèutiques, entre les quals l’estimulació magnètica
transcranial constitueix una eina prometedora, per la qual cosa ha de ser considerada,
almenys, com una tècnica d’intervenció adjuvant a les aproximacions terapèutiques
convencionals.
Un principi fonamental subjacent a la neurorehabilitació cognitiva és la capacitat
que té el cervell per recuperar-se d’un dany patit reorganitzant les seves xarxes
neurals amb la finalitat de maximitzar la seva recuperació.
Així, les funcions cognitives alterades després de l’aparició d’un dany cerebral poden
ser restaurades o compensades, almenys en part, gràcies a canvis adaptatius en els
circuits neurals. Aquesta capacitat plàstica està influïda per un gran nombre de factors,
com per exemple la localització i extensió de la lesió, l’estadi de l’alteració, l’edat
en la qual s’ha produït el dany, la reserva cognitiva individual, etc.
La gran potencialitat de l’rTMS rau en la seva capacitat per a induir canvis a l’excitabilitat
cortical, cosa que augmenta la capacitat plàstica del cervell i facilita la recuperació
o reorganització de les xarxes neurals afectades i restableix l’equilibri en les interaccions
interhemisfèriques cerebrals.
L’rTMS proporciona al cervell una guia en els processos de plasticitat, afavoreix
els processos que resulten especialment adaptatius i inhibeix aquells que no ho són.
D’aquesta manera, fa possible una millor recuperació o reorganització de les xarxes
neurals disfuncionals responsables de la funció cognitiva alterada, ja que ajuda a
enfortir i a modificar aquestes xarxes. A més, els efectes de la TMS es mantenen més
enllà de la durada de l’estimulació en si, i els beneficis són observables durant
minuts, hores i fins i tot dies, gràcies als mecanismes de potenciació i depressió
a llarg termini (LTP, de l’anglès long term potentiation, i LTD, de l’anglès long term depression, respectivament) que aquesta tècnica és capaç d’induir.
L’ús de la TMS com a eina terapèutica en pacients amb dany cerebral, ja sigui sobrevingut
o degeneratiu, ha augmentat exponencialment els últims anys. Així, podem trobar recerques
recents que estudien l’ús de la TMS com a aproximació terapèutica en pacients amb
malaltia de Parkinson, demència tipus Alzheimer, traumatismes cranioencefàlics, accidents
cerebrovasculars i un altre tipus d’alteracions neurològiques, neuropsicològiques,
psicològiques i psiquiàtriques que deriven en afectació cognitiva.
És important saber que els efectes de la TMS depenen de l’estat d’activació sota el
qual es troba l’àrea cerebral estimulada.
Els beneficis terapèutics de l’aplicació de TMS sobre un circuit cerebral disfuncional
són més grans quan el circuit sobre el qual està incidint es troba actiu. Per aquest
motiu, la combinació de TMS i rehabilitació cognitiva constitueix una idea més que
raonable en la rehabilitació neuropsicològica, ja que pot potenciar la recuperació
dels dèficits més que no pas els dos tractaments per separat i reduir el temps de
tractament i accelerar la recuperació.
Lamentablement, les recerques que se centren en l’estudi dels efectes sinèrgics dels
dos tipus d’intervenció són molt escasses, per la qual cosa no disposem de dades fonamentals,
com, per exemple, si el benefici és més gran en realitzar tots dos tractaments de
forma concurrent, en paral·lel o dissociats en el temps. A més, també hem de tenir
en consideració els tractaments farmacològics que normalment els pacients amb alteracions
neuropsicològiques estan rebent, de manera que s’ha de treballar des d’un equip interdisciplinari
amb la finalitat de seleccionar el tractament més eficaç combinant totes les aproximacions
terapèutiques disponibles. Així, integrant diverses aproximacions, podem treballar
sobre diferents mecanismes, potenciar l’impacte terapèutic i aconseguir, així, una
millora més gran, més ràpida i més duradora.
2.1.Interacció i competència interhemisfèrica
Els hemisferis cerebrals es troben, en estat de repòs, en constant interacció, i exerceixen
una acció excitatòria i inhibitòria recíproca a través de les xarxes transcalloses
existents amb la finalitat de mantenir una activació dinàmica equilibrada entre tots
dos. Quan apareix un dany cerebral aquest equilibri interhemisfèric es trenca, ja
que l’hemisferi danyat, a més de trobar-se hipoactiu a causa del dany sofert, no és
capaç d’exercir la seva acció inhibitòria de manera eficaç sobre l’activitat de l’hemisferi
preservat. Això es tradueix en una hiperactivitat patològica de l’hemisferi sa a causa
de l’absència d’inhibició exercida per l’altre hemisferi, la qual cosa rebaixa cada
vegada més l’activitat neural de l’hemisferi danyat per l’augment de la inhibició
exercida sobre ell.
Per tant, la disfunció subjacent a molts dèficits neuropsicològics és tant la hipoactivitat
de l’hemisferi danyat com la hiperactivitat patològica de l’hemisferi intacte, a causa
de l’alliberament de la inhibició exercida pel seu bessó.
Com més gran és l’alteració de l’equilibri interhemisfèric, pitjor el pronòstic de
pitjor és la recuperació dels dèficits cognitius.
Figura 15. Representació dels efectes d’un dany cerebral en l’activitat neural segons
el model de rivalitat interhemisfèrica cerebral
La modificació de l’equilibri interhemisfèric després d’un dany cerebral ens proporciona
un marc de treball excel·lent per a l’estudi dels efectes terapèutics de la intervenció
amb tècniques d’estimulació cerebral no invasiva. Seguint la lògica de la competència
interhemisfèrica, la reducció de la hiperactivitat patològica de l’hemisferi intacte
proporcionarà beneficis terapèutics al pacient, ja que es reduirà la inhibició exercida
sobre les regions cerebrals danyades. L’aplicació d’rTMS en pacients neurològics a
baixa freqüència sobre l’hemisferi sa és capaç de reduir-ne l’activació i, per tant,
pot millorar els dèficits causats per un dany cerebral, fet demostrat en diversos
estudis duts a terme amb pacients amb alteracions neuropsicològiques de diferent tipus.
2.2.Dany cerebral sobrevingut
Després de patir un dany cerebral l’excitabilitat i funcionament cortical es troben
alterats, i hi ha una afectació de les xarxes neurals implicades en el dany a causa
de la disminució de l’activació en la localització de la lesió i les àrees connectades,
a més d’una alteració a les interaccions interhemisfèriques. L’rTMS constitueix una
eina terapèutica que, a través de la neuromodulació, pot ajudar els processos de plasticitat
cerebral modificant l’excitabilitat cortical i fent que millori la connectivitat de
les xarxes neurals afectades i potenciant la restauració de l’equilibri interhemisfèric.
L’ús de l’rTMS en la neurorehabilitació és un camp d’estudi molt recent. La funció
motora ha estat la més estudiada en aquest sentit, sent els resultats obtinguts bastant
concloents i realment prometedors. Insuficients, però igualment encoratjadores, són
les evidències empíriques sobre l’efecte de l’rTMS en la rehabilitació de l’afàsia
i l’heminegligència. S’han dut a terme molt pocs estudis per a estudiar els possibles
efectes beneficiosos dels tractaments amb TMS en les alteracions mnèsiques i les funcions
executives.
El potencial de l’rTMS en la rehabilitació neuropsicològica depèn de diversos factors,
entre els quals cal assenyalar la grandària i localització de la lesió i el temps
transcorregut entre el dany sofert i l’inici del tractament. En funció d’aquests factors,
el protocol d’rTMS recomanat i els resultats que s’obtinguin variaran en bona mesura.
A més de per a la potenciació de la recuperació, la TMS constitueix una tècnica molt
valuosa per a l’avaluació de les conseqüències i la severitat del dany cerebral, així
com per a estudiar la plasticitat cerebral secundària als mecanismes espontanis de
recuperació i els produïts per la rehabilitació neuropsicològica convencional i el
tractament farmacològic.
2.2.1.Alteracions motores
La recuperació de les funcions motores alterades després d’un accident cerebrovascular
o un traumatisme cranioencefàlic gràcies a la intervenció amb rTMS ha estat àmpliament
estudiada, i hi ha resultats bastant concloents quant a l’àrea cerebral que ha de
ser estimulada i el protocol d’rTMS més eficaç. Encara que no ens aturarem en aquest
aspecte, ja que no acostuma a ser objecte de rehabilitació neuropsicològica, a continuació
es presenten els resultats més concloents:
-
L’àrea cerebral estimulada que sembla mostrar resultats més satisfactoris en la millora de les alteracions motores després d’un dany cerebral és l’escorça motora primària (M1).
-
Els protocols d’rTMS més eficaços són rTMS de baixa freqüència aplicat en l’hemisferi contralesional i rTMS d’alta freqüència a l’hemisferi ipsilesional.
-
Són els pacients en fase crònica els que sembla que es beneficien més de l’aplicació d’rTMS de baixa freqüència a l’hemisferi sa, encara que també s’han obtingut efectes beneficiosos en pacients crònics amb rTMS d’alta freqüència sobre l’hemisferi danyat i en pacients en fase postaguda amb tots dos tipus de protocols d’estimulació.
Figura 16. Escorça motora primària
Imatge creada a partir del programari lliure Brain Voyager (Brain Voyager Tutor):
http://www.brainvoyager.com/products/braintutor.html.
2.2.2.Heminegligència
Diversos grups de recerca han centrat la seva activitat en l’estudi de la TMS com
a eina terapèutica en l’heminegligència, que és una de les alteracions que han rebut
més atenció en aquest aspecte.
El grup d’Oliveri ha dut a terme, a les últimes dècades, diversos intents per a millorar
la simptomatologia de l’heminegligència en pacients amb dany cerebral (esquerre i
dret), fent servir tant TMS de pols simple com rTMS. Al seu primer estudi amb rTMS
(Oliveri et al. 2001), aquests autors van fer servir un protocol d’estimulació online,
en el qual l’estimulació s’aplica simultàniament a la realització de la tasca per
part del subjecte. Amb una estimulació de 25 Hz aplicada durant l’execució d’una tasca
de judici de longitud de línies, van observar que l’rTMS sobre l’escorça parietal
posterior (PPC, de l’anglès posterior parietal cortex) de l’hemisferi sa (concretament sobre els punts P5 i P6 fixats d’acord amb el sistema
10/20 d’electroencefalograma) reduïa la simptomatologia present en pacients amb heminegligència.
Segons el nostre coneixement, aquest va ser el primer estudi que va demostrar que
l’aplicació rTMS pot millorar els dèficits atencionals que presenten aquests pacients.
Però els beneficis d’aquest protocol semblen limitar-se a la durada del tren d’estimulació,
per la qual cosa cal explorar altres maneres d’aplicació de TMS que siguin capaces
d’induir efectes més duradors. Això va ser el que van intentar aconseguir amb rTMS
offline (en la qual l’estimulació i la realització de la tasca estan dissociades en
el temps) a 1 Hz sobre la PPC esquerra (P5) en pacients amb heminegligència després
d’un dany cerebral dret (Brighina et al., 2003). Van aplicar l’estimulació durant
dues setmanes (7 sessions en dies alterns) i van avaluar els subjectes amb una tasca
de judici de longitud de línies, la tasca del dibuix del rellotge i una tasca de bisecció
de línies. L’avaluació es feia 15 dies abans de l’rTMS, al començament de la sessió
d’rTMS, al final d’aquesta sessió i 15 dies després de la intervenció. L’execució
en les tres tasques va millorar després de la intervenció amb rTMS, i aquesta millora
va romandre estable almenys durant 15 dies. Aquestes dades són consistents amb la
idea que la inhibició induïda per TMS redueix de manera duradora la hiperactivitat
patològica de l’hemisferi intacte i permet alleujar la simptomatologia de l’heminegligència,
tal com proposa el model de rivalitat interhemisfèrica.
Els resultats d’aquest grup van ser corroborats i ampliats per Shindo i col·laboradors
amb un protocol de tractament similar (Shindo et al., 2000). Ells van aplicar sobre
l’escorça parietal contralesional rTMS a 0,9 Hz, tres vegades per setmana durant dues
setmanes, en pacients amb heminegligència crònica. Els resultats van mostrar efectes
positius tant en proves baremades d’atenció, en el Test d’Inatenció Conductual (BIT)
i en activitats de la vida diària, mesurades amb l’índex de Barthel. Els efectes positius
es van mantenir fins a sis setmanes després del tractament.
Tres anys després, Song et al. (2009) van obtenir resultats similars aplicant rTMS offline de baixa freqüència
(0,5 Hz) durant 15 minuts sobre la PPC esquerra (P3). Pacients amb dany cerebral dret
van rebre estimulació dues vegades al dia durant dues setmanes, i van ser avaluats
en dues ocasions abans del tractament (dues setmanes abans i al començament de la
intervenció) i dues més després (al finalitzar i després de dues setmanes). L’avaluació
es va dur a terme mitjançant tasques de cancel·lació i de bisecció de línies. Els
seus resultats van mostrar una millora significativa en les tasques atencionals, que
seguia present dues setmanes després de l’estimulació.
També sobre l’hemisferi sa (P5) van rebre rTMS fora de línia els pacients de l’estudi
del grup de Lim (Lim, Kong i Paik, 2010). Amb un protocol d’1 Hz, aplicat 15 minuts
al dia durant deu sessions, aquests autors van aconseguir millorar el rendiment en
tasques de bisecció de línies.
Figura 17. Escorça parietal posterior de l’hemisferi esquerre
Imatge creada a partir del programari lliure Brain Voyager (Brain Voyager Tutor):
http://www.brainvoyager.com/products/braintutor.html.
El protocol d’estimulació Theta Burst (TBS), desenvolupat recentment per Huang, constitueix una tècnica prometedora per
a la intervenció terapèutica, ja que, amb un temps d’estimulació més curt que l’rTMS
convencional (40 o 44 segons), s’aconsegueixen efectes més duradors en la modulació
de l’excitabilitat cortical. Basant-se en el protocol inicial, dissenyat per ser aplicat
sobre l’escorça motora, Nyffeler i col·laboradors han ideat un protocol inhibitori
amb TBS contínua (cTBS), específic per a la millora de l’heminegligència consistent
en ràfegues de tres polsos a 30 Hz durant 44 segons, i amb aquest protocol han aconseguit
induir efectes conductuals que es perllonguen fins a 30 minuts (Nyffeler et al., 2006).
A més, aquest protocol pot tenir aplicacions repetides un mateix dia, la qual cosa
provoca que els efectes positius perdurin molt més temps. Això fa que la TBS sigui
una tècnica excepcional per a la rehabilitació en pacients amb alteracions neurològiques.
En un estudi recent, Koch et al. (2012) van aconseguir reduir, amb un protocol de cTBS aplicat sobre la PPC contralesional,
la hiperexcitabilitat patològica de l’hemisferi sa i millorar la simptomatologia de
l’heminegligència, avaluada a través del Test d’Inatenció Conductual (BIT). El mateix
grup va obtenir resultats similars amb una única sessió d’rTMS de baixa freqüència
(1 Hz) aplicada sobre la PPC de l’hemisferi sa (P3) (Koch et al., 2008), però amb
TBS els beneficis van ser més perllongats.
2.2.3.Afàsia
Seguint amb el principi aplicat en la recuperació de l’heminegligència, l’estimulació
cerebral no invasiva s’ha fet servir en la millora de les alteracions del llenguatge
i ha augmentat l’activitat neural a les àrees corticals danyades o ha inhibit les
àrees homòlogues contralaterals.
Bona part de la recerca amb pacients afàsics ha escollit l’àrea de l’hemisferi dret
homòloga a l’àrea de Broca (concretament el pars triangularis –àrea 45 de Broadmann–) per a aplicar rTMS de baixa freqüència amb la finalitat de
disminuir la hiperactivació de l’hemisferi sa.
Existeixen estudis de neuroimatge funcional que han obtingut que la hiperactivació
d’aquesta àrea està associada amb una pitjor recuperació de les alteracions del llenguatge,
i que la reactivació de la xarxa neural del llenguatge de l’hemisferi ipsilateral
a la lesió s’associa amb una millora d’aquestes alteracions.
Figura 18. Àrea 45 de Broadmann de l’hemisferi cerebral dret. Les àrees 44 (pars opercularis) i 45 (pars triangularis) de Broadmann de l’hemisferi esquerre formen l’àrea de Broca.
Imatge creada a partir del programari lliure Brain Voyager (Brain Voyager Tutor):
http://www.brainvoyager.com/products/braintutor.html.
El grup de Weiduschat va ser el que va dur a terme el primer estudi controlat, en
el qual incloïa deu pacients en fase postaguda que, després de sofrir un accident
cerebrovascular, mostraven diferents tipus d’afàsia: afàsia fluent, no fluent i global
(Weiduschat et al., 2011). Els pacients van rebre, a més de la teràpia convencional
per a la millora del llenguatge, rTMS a baixa freqüència al gir frontal inferior (IFG,
de l’anglès inferior frontal gyrus) dret o al vèrtex (grup de control). El rendiment en diferents tasques de llenguatge,
avaluat a través de l’Aachen Aphasia Test, va mostrar una millora significativa després
de les dues setmanes d’intervenció al grup d’rTMS activa en comparació amb el grup
de control. Amb el mateix protocol d’intervenció (1) el mateix grup va obtenir, en dues recerques més amb mostres superiors a 20 subjectes
igualment heterogenis, resultats similars (Heiss et al., 2013 y Thiel et al., 2013).
Així, van comprovar l’eficàcia de la intervenció conjunta de tots dos tractaments,
encara que és impossible determinar els efectes específics per a cada tipus d’afàsia.
A més, en un dels seus estudis es van incloure pacients esquerrans, que van millorar
menys que els dretans.
Aquests resultats no han estat corroborats pel grup de Walsowski i Seniów, que no
han obtingut diferències significatives entre el grup que va rebre rTMS activa i sham
(aplicada amb una bobina d’estimulació sham) en una mostra de pacients amb afàsia
de Broca, afàsia de Wernicke i afàsia global. En un dels seus estudis, dut a terme
amb 26 individus en fase postaguda d’un dany isquèmic esquerre (Walsowski et al.,
2012), van sotmetre els pacients a un tractament consistent en una sessió diària de
30 minuts durant tres setmanes (15 dies de tractament) d’rTMS de baixa freqüència
(1 Hz) sobre IFG dret seguit de 45 minuts de teràpia convencional per a la rehabilitació
del llenguatge, i no van trobar diferències entre el grup experimental i el grup de
control al Computerized Picture Naming Test (CPNT). Tampoc no van trobar efectes en
un estudi fet un any més tard amb una mostra de 40 pacients avaluats amb el Boston
Diagnostic Aphasia Examination (BDAE). (Seniów et al., 2013).
Tenint en compte aquests resultats contradictoris, no és possible arribar a cap conclusió
en relació amb l’eficàcia de l’rTMS de baixa freqüència sobre l’IFG dret en pacients
amb diferents tipus d’afàsia. De fet, sembla més apropiat dur a terme recerques amb
mostres més homogènies amb la finalitat de poder arribar a establir l’eficàcia de
l’estimulació cerebral no invasiva en la rehabilitació dels diferents tipus d’afàsia.
Centrant-nos en l’afàsia de Broca, trobem estudis que, amb rTMS de baixa freqüència
aplicada sobre l’IFG dret, mostren resultats prometedors. El grup de Barwood va demostrar,
en diferents estudis amb pacients amb afàsia no fluent crònica, que l’estimulació
amb rTMS sobre el pars triangularis dret millorava les alteracions del llenguatge en comparació amb l’estimulació sham.
A més, els efectes persistien durant almenys dos mesos després del tractament. (Barwood
et al., 2011a, 2011b, 2012).
En un estudi molt recent, Tsai i col·laboradors van tractar, durant dues setmanes,
56 pacients amb afàsia de Broca amb rTMS a 1 Hz aplicada sobre IFG dret (Tsai et al.,
2014). El tractament es va mostrar eficaç en la millora dels dèficits, ja que augmentava
la precisió en la denominació d’objectes i reduïa el temps de reacció en el Picture
Naming Test (PNT). A més, la millora es va mantenir durant tres mesos.
De nou, malgrat que els resultats obtinguts són prometedors, l’evidència empírica
no és prou extensa per poder fer una recomanació sobre l’ús de l’rTMS de baixa freqüència
sobre l’IFG de l’hemisferi sa per a la rehabilitació de les alteracions del llenguatge
en pacients amb afàsia de Broca.
Un nou plantejament ha estat proposat pel grup de Khedr per al tractament de l’afàsia
no fluent (Khedr et al., 2014). Es basa en la hipòtesi que l’aplicació simultània
d’rTMS de baixa freqüència a l’hemisferi no dominant per al llenguatge i rTMS d’alta
freqüència al dominant tindria més efecte en la millora dels dèficits del llenguatge,
sobretot si es combinés amb un tractament convencional per a la rehabilitació del
llenguatge, ja que així la potenciació de la plasticitat seria màxima. Sota aquesta
premissa, van fer una intervenció en 30 pacients en fase postaguda que consistia en
una sessió diària durant deu dies consecutius d’rTMS a 1 Hz a l’IFG dret i rTMS a
20 Hz a l’IFG esquerre seguida de la teràpia convencional. Els resultats van mostrar
una millora significativament més gran en els pacients que van rebre rTMS activa en
comparació amb el grup de control, que a més van persistir durant dos mesos. En el
mateix sentit, i amb el mateix tipus de pacients, Vuksanović i col·laboradors van
plantejar l’aplicació d’iTBS a l’àrea de Broca i cTBS a l’àrea homòloga dreta contralesional
durant 15 sessions (Vuksanovic´ et al., 2014). El tractament va aconseguir millorar
diferents funcions, entre les més destacades eren la parla proposicional, la fluïdesa
semàntica, la memòria verbal a curt termini i l’aprenentatge verbal.
Com en el cas de l’estimulació a baixa freqüència sobre l’hemisferi sa, la potencialitat
dels efectes acumulatius de l’estimulació bilateral necessita més recerca, encara
que sembla que la millora que es pot aconseguir amb aquest tipus de protocols és més
gran que amb intervencions unilaterals.
Amb prou feines existeixen estudis centrats en l’efecte que tenen sobre la rehabilitació
de l’afàsia l’aplicació d’rTMS d’alta freqüència sobre l’hemisferi lesionat. Dammekens
i col·laboradors (2014), en un estudi molt recent de cas únic, van trobar efectes
positius en diferents funcions del llenguatge. Els grups de Szaflarski i de Cotelli
també van trobar resultats positius en pacients crònics amb un protocol d’intervenció
amb rTMS excitatòria sobre l’hemisferi danyat. El primer grup va fer servir en vuit
pacients crònics un protocol d’intervenció de deu sessions d’iTBS sobre l’àrea de
Broca danyada (Szaflarski et al., 2011), mentre que el grup de Cotelli va fer una
prova pilot en tres pacients amb un protocol d’rTMS d’alta freqüència sobre dlPFC
esquerre (ipsilesional, àrees 8 i 9 de Broadmann) aplicat durant quatre setmanes,
que va demostrar ser eficaç en la millora de la denominació d’objectes (Cotelli, Fertononi,
Miozzo et al., 2011). Malgrat els resultats positius obtinguts, l’evidència empírica
encara és insuficient per a poder fer recomanacions sobre l’ús de protocols que augmentin
l’excitabilitat a l’hemisferi cerebral danyat en pacients afàsics.
Quant a la rehabilitació de l’afàsia fluent, amb prou feines hi ha recerca duta a
terme amb pacients amb afàsia de Wernicke, per la qual cosa no és possible fer cap
tipus de recomanació.
2.3.Malalties neurodegeneratives
Actualment no es disposa de cap aproximació terapèutica capaç d’evitar l’aparició
de malalties neurodegeneratives, com la malaltia de Parkinson o la demència tipus
Alzheimer, la qual cosa ha dut la comunitat científica a buscar noves estratègies
d’intervenció. L’estimulació cerebral no invasiva és una eina prometedora en aquest
sentit, i hi ha evidències recents que indiquen la capacitat d’aquestes tècniques
per a promoure la neuroplasticitat, especialment en grups de risc o en pacients que
es trobin en estadis inicials de la malaltia.
2.3.1.Malaltia d’Alzheimer
La malaltia d’Alzheimer és la causa més comuna de demència i no té, actualment, cap
tractament. L’afectació cognitiva va augmentant a mesura que avança la malaltia i
les aproximacions terapèutiques existents no resulten gaire eficaces en la millora
dels dèficits cognitius ni de la simptomatologia comportamental. La comunitat científica
està fent grans esforços per a trobar noves estratègies d’intervenció que puguin,
almenys, alentir la deterioració de la malaltia.
Mentre que hi ha una quantitat considerable de recerca que estudia, a través de TMS,
els canvis a l’excitabilitat cortical dels pacients amb malaltia d’Alzheimer, solament
disposem d’algunes dades sobre el possible efecte terapèutic dels tractaments amb
rTMS en aquests pacients, encara que en els últims anys la recerca en aquest sentit
s’ha incrementat de manera important.
L’àrea cerebral més estudiada en pacients amb malaltia d’Alzheimer és l’escorça prefrontal
dorsolateral (dlPFC, de l’anglès dorsolateral prefrontal cortex) de tots dos hemisferis, que sol ser estimulada amb rTMS d’alta freqüència per a
potenciar-ne l’activitat neural.
El nombre de pacients inclosos a cada estudi és altament variable, ja que hi ha estudis
de cas únic fins a més de 40 pacients. La durada del tractament també és variable,
i abasta des d’un dia, fins vàries setmanes i inclús mesos.
Figura 19. Àrees 9 (en verd) i 46 (en blau) de Broadmann, corresponents a dlPFC. a. dlPFC hemisferi esquerre. b. dlPFC hemisferi dret
Imatge creada a partir del programari lliure Brain Voyager (Brain Voyager Tutor):
http://www.brainvoyager.com/products/braintutor.html.
En un estudi de cas únic, Haffen i col·laboradors van dur a terme un tractament de
dues setmanes, amb deu sessions en total, d’rTMS d’alta freqüència (10 Hz) sobre dlPFC
esquerre. Al cap de dues setmanes, el pacient va millorar la seva velocitat de processament
de la informació i la seva memòria episòdica. (Heffen et al., 2012).
La intervenció terapèutica amb rTMS sobre dlPFC també s’ha mostrat eficaç en estudis
amb mostres àmplies. Per exemple, en un estudi de 2012, Ahmed i col·laboradors van
dividir 45 pacients amb malaltia d’Alzheimer en tres grups. Cada grup va rebre cinc
sessions, al llarg d’una setmana, d’rTMS d’alta freqüència (20 Hz), rTMS de baixa
freqüència (1 Hz) o sham sobre dlPFC de manera bilateral. Els pacients que van rebre
rTMS d’alta freqüència van veure incrementat significativament el seu funcionament
cognitiu (avaluat amb el Mini Mental State Examination, MMSE) en comparació amb els
altres dos grups. A més, aquesta millora es va mantenir almenys durant tres mesos.
Únicament es van beneficiar dels efectes de l’rTMS els pacients amb demència moderada,
mentre que aquells amb afectació severa no van millorar de manera significativa. (Ahmed
et al., 2012).
Diversos estudis del grup de Cotelli han demostrat l’efecte beneficiós de l’rTMS d’alta
freqüència tant en dlPFC dret com esquerre en l’execució en tasques de denominació
de dibuixos. Així mateix, aquest grup ha obtingut, en pacients amb malaltia d’Alzheimer
moderada, una millora significativa de la comprensió auditiva d’oracions després de
l’aplicació de deu sessions d’rTMS a 20 Hz sobre dlPCF esquerre, encara que no va
tenir cap efecte sobre cap altra funció cognitiva.(Cotelli et al., 2006, 2008, 2011).
En un estudi de l’any 2013, aleatoritzat i a cegues, Rabey i col·laboradors van investigar
en 15 pacients amb malaltia d’Alzheimer els efectes sinèrgics de la combinació d’entrenament
cognitiu i l’aplicació d’rTMS d’alta freqüència (10 Hz) a sis localitzacions cerebrals
diferents (2) . El tractament consistia en un total de 54 sessions al llarg de quatre mesos i mig,
dividit en una fase intensiva (6 setmanes de tractament de cinc dies setmanals) i
una fase de manteniment de tres mesos amb dues sessions setmanals. Cada dia de tractament
s’estimulaven tres àrees cerebrals (3) i es feia entrenament cognitiu convencional. A més, hi havia un grup de control,
en el qual els pacients seguien el mateix protocol però l’rTMS s’aplicava amb una
bobina sham i l’entrenament cognitiu era substituït pel visionament d’una pel·lícula
sobre natura. Els resultats obtinguts van mostrar una millora significativa en el
funcionament cognitiu, avaluat a través de la secció cognitiva de l’Alzheimer’s Disease
Assessment Scale (ADAS-cog) i de la condició clínica general, avaluada amb la Clinical
Global Impression of Change (CGIC) al grup experimental en comparació amb el grup
de control, que fins i tot va mostrar una lleu deterioració passats els quatre mesos
i mig. Aquests resultats són prometedors, però és impossible destriar, amb el disseny
experimental utilitzat, entre l’efecte de l’rTMS i l’efecte de l’entrenament cognitiu
atès que l’interès s’ha posat en l’avaluació de l’efecte sinèrgic.
Dos anys abans, aquest mateix grup ja havia demostrat els efectes beneficiosos de
l’aplicació d’rTMS a 10 Hz sobre sis localitzacions diferents (amb l’objectiu de cobrir
com més dominis cognitius afectats millor) combinada amb l’entrenament cognitiu convencional.
Després de sis setmanes de tractament les puntuacions a l’MMSE i l’ADAS-cog van millorar,
i la millora es va mantenir fins a les sis setmanes i els quatre mesos i mig, respectivament.
(Bentwich et al., 2011).
2.3.2.Malaltia de Parkinson i altres trastorns del moviment
Els trastorns del moviment són les alteracions que més atenció han acaparat en la
recerca sobre els efectes terapèutics de la TMS. Així i tot, l’evidència empírica
existent és massa limitada per a poder fer una recomanació terapèutica concreta per
a l’abordatge terapèutic de l’atàxia cerebel·losa, la mioclònia o la malaltia de Huntington.
Per contra, la bibliografia científica existent sobre el tractament de la malaltia
de Parkinson, la distonia, el tremolor essencial i la síndrome de Tourette fan possible
establir certes recomanacions sobre aquest tema.
La majoria dels estudis estan centrats en el tractament de la simptomatologia motora
i depressiva d’aquests trastorns, i avaluen l’efecte en les funcions cognitives de
manera secundària. Aquest últim efecte és el que més ens interessa en aquest apartat.
En relació amb la reducció de les alteracions motores, la millor opció terapèutica
sembla que és l’aplicació d’rTMS d’alta freqüència a l’escorça motora primària (M1)
de tots dos hemisferis i tant d’extremitats superiors com inferiors. No hi ha resultats
concloents sobre l’eficàcia de l’estimulació amb rTMS d’alta freqüència sobre l’escorça
somatosensorial de tots dos hemisferis, ni de l’estimulació d’alta o baixa freqüència
aplicada a l’àrea de representació de la mà, encara que hi ha estudis amb resultats
encoratjadors.
Són els estudis centrats a estudiar els efectes de l’rTMS sobre la simptomatologia
depressiva els que ens proporcionen dades sobre els beneficis terapèutics de l’rTMS
sobre els dèficits cognitius en pacients amb malaltia de Parkinson. L’àrea estimulada
és, en pràcticament tots els casos, el dlPFC esquerre, atès que està ben establert
que és l’estimulació amb rTMS d’alta freqüència d’aquesta regió cerebral la millor
aproximació terapèutica per a la depressió (figura 20).
La recerca centrada a estudiar els beneficis de l’aplicació d’rTMS d’alta freqüència
sobre dlDFC esquerre ha obtingut resultats contradictoris. Hi ha estudis que mostren
una millora en la velocitat de processament, el test d’Stroop, el Hooper Visual Organization
Test (HVOT) o el Wisconsin Card Sorting Test (WCST) (Boggio et al., 2005; Fregni et al., 2004; Koch et al., 2004; Pal et al., 2010) després de tractaments que oscil·len entre les dues i les deu sessions.
Però també hi ha estudis que no troben cap millora significativa en altres tasques
després d’aquest tipus d’estimulació, com el Trail Making Test (TMT), la Torre de
Londres, el Verbal Fluency Test-category o l’amplitud de dígits (p. ex. Pal et al., 2010; Sedlackova et al., 2009; Srovnalova et al., 2012).
En algunes proves s’han obtingut resultats contradictoris, com els trobats pel grup
de Fregni i per Pal i col·laboradors. Mentre que el primer troba canvis a l’MMSE després
d’aplicar rTMS sobre dlPFC esquerre, Pal no troba diferències en aquesta prova després
de l’aplicació d’un protocol molt similar. La diferència entre tots dos protocols
rau en la freqüència i intensitat dels rTMS emprada, que són de 15 Hz i amb una intensitat
del 110% del llindar motor al primer cas i de 5 Hz al 90% del llindar a l’estudi de
Pal i col·laboradors.
Figura 20. Àrees 9 (en verd) i 46 (en blau) de Broadmann, corresponents a dlPFC esquerre
Imatge creada a partir del programari lliure Brain Voyager (Brain Voyager Tutor):
http://www.brainvoyager.com/products/braintutor.html.
S’han obtingut millores en el test d’Stroop després de l’estimulació seqüencial amb
rTMS a 25 Hz del gir frontal inferior esquerre i dret (encara que sense millora en
la Frontal Assessment Battery scores; Srovnalova et al., 2011). A més, l’aplicació d’rTMS d’alta freqüència sobre dlPFC dret s’ha mostrat
eficaç a l’hora de reduir el temps d’execució de la tasca de la Torre de Londres (Srovnalova
et al., 2012).
No s’ha obtingut cap efecte després de l’estimulació a alta freqüència de l’escorça
dorsal premotora en pacients de Parkinson sense alteracions cognitives al Trail Making
Test (TMT), el Verbal Fluency Test-category o en amplitud de dígits (Sedlackova et al., 2009).
3.Conclusions
La recerca feta fins avui sobre els efectes de l’estimulació cerebral no invasiva
en la rehabilitació neurocognitiva és realment encoratjadora, ja que s’ha demostrat
que la TMS és capaç d’ajudar la capacitat plàstica del cervell després de l’aparició
d’un dany estructural o funcional.
Així mateix, l’ús combinat de protocols d’intervenció amb TMS juntament amb rehabilitació
neuropsicològica convencional, malgrat que l’evidència empírica encara és escassa,
ofereix una gran esperança per a la millora dels pacients amb alteracions cognitives
causades per un dany cerebral, ja sigui sobrevingut o degeneratiu. El potencial de
l’ús combinat de totes dues aproximacions terapèutiques rau en el fet que la combinació
de l’activació de xarxes neurals específiques a través de tècniques de rehabilitació
cognitiva amb la potenciació, sumada a TMS, dels processos neuroplàstics, pot derivar
en una activació més gran de les xarxes neurals afectades, i modificar o enfortir
aquestes xarxes. A més, és imprescindible afegir estudis de neuroimatge a la recerca
en aquest sentit, amb la finalitat de comprovar els canvis produïts tant per la rehabilitació
cognitiva convencional com per la intervenció amb TMS.
No hem d’oblidar un aspecte important a l’hora d’utilitzar l’rTMS com a estratègia
terapèutica: la possibilitat que aparegui, com a efecte secundari, una crisi epilèptica.
Aquest fet s’ha de tenir molt present en l’elecció de l’rTMS com a eina terapèutica
en determinats pacients, encara que l’aparició d’aquestes complicacions és molt poc
freqüent si se segueixen les línies de seguretat establertes. El 2009 es van actualitzar
les recomanacions internacionals en relació amb la intensitat i freqüència de la TMS
amb la finalitat de minimitzar al màxim els riscos tant en subjectes sans com en pacients
amb alteracions cerebrals. Aquestes recomanacions es troben publicades per Rossi i
col·laboradors (2009) a la revista Clinical Neurophysiology.
Bibliografia
Abo, M.; Kakuda, W.; Watanabe, M. i altres (2012). «Effectiveness of low-frequency
rTMS and intensive speech therapy in poststroke patients
with aphasia: a pilot study based on evaluation by fMRI in relation to type of aphasia».
Eur Neurol (núm. 68, pàg. 199-208).
Ahmed, M. A.; Darwish, E. S.; Khedr, E. M. i altres (2012). «Effects of low versus
high frequencies of repetitive transcranial magnetic stimulation
on cognitive function and cortical excitability in Alzheimer’s dementia». J Neurol (núm. 259, pàg. 83-92).
Barker, A. T.; Jalinous, R.; Freeston, I. L. (1985). «Non-invasive magnetic stimulation
of human motor cortex». Lancet (vol. 325, núm. 8437, pàg. 1106-1107). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%28barker[Author%20-%20First]%29%20AND%20non%20invasive[Title]
Barwood, C. H.; Murdoch, B. E.; Whelan, B. M. i altres (2011a). «The effects of low
frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS)
and sham condition rTMS on behavioural language in chronic non-fluent aphasia: short
term outcomes». NeuroRehabilitation (núm. 28, pàg. 113-128).
Barwood, C. H.; Murdoch, B. E.; Whelan, B. M. i altres (2011b). «Improved language
performance subsequent to low-frequency rtms in patients with chronic
non-fluent aphasia post-stroke». Eur J Neurol (núm. 18, pàg. 935-943).
Barwood, C. H.; Murdoch, B. E.; Whelan, B. M. i altres (2012). «Improved receptive
and expressive language abilities in nonfluent aphasic stroke
patients after application of rTMS: an open protocol case series». Brain Stimul (núm. 5, pàg. 274-286).
Bentwich, J.; Dobronevsky, E.; Aichenbaum, S. i altres (2011). «Beneficial effect
of repetitive transcranial magnetic stimulation combined with cognitive
training for the treatment of Alzheimer’s disease: a proof of concept study». J Neural Transm (núm. 118, pàg. 463-471).
Boggio, P. S.; Fregni, F.; Bermpohl, F. i altres (2005). «Effect of repetitive TMS
and fluoxetine on cognitive function in patients with Parkinson’s
disease and concurrent depression». Mov Disord (vol. 9, núm. 20, pàg. 1178-1184).
Brighina, F.; Bisiach, E.; Oliveri, M. i altres (2003). «1 Hz repetitive transcranial
magnetic stimulation of the unaffected hemisphere ameliorates
contralesional visuospatial neglect in humans». Neurosci Lett (núm. 336, pàg. 131-133).
Cotelli, M.; Calabria, M.; Manenti, R. i altres (2011). «Improved language performance
in Alzheimer disease following brain stimulation».
J Neurol Neurosurg Psychiatry (núm. 82, pàg. 794-797).
Cotelli, M.; Fertonani, A.; Miozzo, A. i altres (2011b). «Anomia training and brain
stimulation in chronic aphasia». Neuropsychol Rehabil (núm. 21, pàg. 717-741).
Cotelli, M.; Manenti, R.; Cappa, S. i altres (2006). «Effect of transcranial magnetic
stimulation on action naming in patients with Alzheimer
disease». Arch Neurol (núm. 63, pàg. 1602-1604).
Cotelli, M.; Manenti, R.; Cappa, S. i altres (2008). «Transcranial magnetic stimulation
improves naming in Alzheimer disease patients at
different stages of cognitive decline». Eur J Neurol (núm. 15, pàg. 1286-1292).
Dammekens, E.; Vanneste, S.; Ost, J. i altres (2014). «Neural correlates of high frequency
repetitive transcranial magnetic stimulation
improvement in post-stroke non-fluent aphasia: a case study». Neurocase (núm. 20, pàg. 1-9).
Fregni, F.; Santos, C.; Myczkowski, M. i altres (2004). «Repetitive transcranial magnetic
stimulation is as effective as fluoxetine in the
treatment of depression in patients with Parkinson’s disease». J Neurol Neurosurg Psychiatry (núm. 75, pàg. 1171-1174).
Haffen, E.; Chopard, G.; Pretalli, J. i altres (2012). «A case report of daily left
prefrontal repetitive transcranial magnetic stimulation
(rTMS) as an adjunctive treatment for Alzheimer disease». Brain Stimul (núm. 5, pàg. 264-266).
Hallett, M. (2007). «Transcranial magnetic stimulation: a primer». Neuron (vol. 2, núm. 55, pàg. 187-199).
Heiss, W. D.; Hartmann, A.; Rubi-Fessen, I. i altres (2013). «Noninvasive brain stimulation
for treatment of right- and left-handed poststroke
aphasics». Cerebrovasc Dis (núm. 36, pàg. 363-372).
Huang, Y. Z.; Edwards, M. J.; Rounis, E. i altres (2005). «Theta burst stimulation
of the human motor cortex». Neuron (núm. 45, pàg. 201-206).
Huang, Y. Z.; Sommer, M.; Thickbroom, G. i altres (2009). «Consensus: New methodologies
for brain stimulation». Brain Stimul (vol. 1, núm. 2, pàg. 2-13). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Huang%20et%20al.%20%282009%29.%20Brain%20Stimul%2C%202%281%29%2C%202-13
Kakuda, W.; Abo, M.; Momosaki, R. i altres (2011b). «Therapeutic application of 6-Hzprimed
low-frequency rTMS combined with intensive
speech therapy for poststroke aphasia». Brain Inj (núm. 25, pàg. 1242-1248).
Khedr, E. M.; Abo El-Fetoh, N.; Ali, A. M. i altres (2014). «Dual-Hemisphere Repetitive
Transcranial Magnetic Stimulation for Rehabilitation of
Poststroke Aphasia: A Randomized, Double-Blind Clinical Trial». Neurorehabil Neural Repair (vol. 8, núm. 28, pàg. 740-775).
Koch, G.; Bonni, S.; Giacobbe, V. i altres (2012). «Theta-burst stimulation of the
left hemisphere accelerates recovery of hemispatial
neglect». Neurology (núm. 78, pàg. 24-30).
Koch, G.; Oliveri, M.; Brusa, L. i altres (2004). «High-frequency rTMS improves time
perception in Parkinson disease». Neurology (núm. 63, pàg. 2405-2406).
Koch, G.; Oliveri, M.; Cheeran, B. i altres (2008). «Hyperexcitability of parietal-motor
functional connections in the intact left-hemisphere
of patients with neglect». Brain (núm. 131, pàg. 3147-3155).
Lim, J. Y.; Kang, E. K.; Paik, N. J. (2010). «Repetitive transcranial magnetic stimulation
to hemispatial neglect in patients after
stroke: an open-label pilot study». J Rehabil Med (núm. 42, pàg. 447-452).
Nyffeler, T.; Wurtz, P.; Luscher, H. R. i altres (2006). «Repetitive EMT over the
human oculomotor cortex: comparison of 1-Hz and theta burst».
Neurosci Lett (núm. 409, pàg. 57-60).
Oliveri, M.; Bisiach, E.; Brighina, F. i altres (2001). «rTMS of the unaffected hemisphere
transiently reduces contralesional visuospatial
hemineglect». Neurology (núm. 57, pàg. 1338-1340).
Oliveri, M.; Rossini, P. M.; Traversa, R. i altres (1999). «Left frontal transcranial
magnetic stimulation reduces contralesional extinction
in patients with unilateral right brain damage». Brain (núm. 122, pàg. 1731-1739).
Oliveri, M.; Rossini, P. M.; Cicinelli, P. i altres (2000). «Neurophysiological evaluation
of tactile space perception deficits through transcranial
magnetic stimulation». Brain Res Prot (núm. 5, pàg. 25-29).
Pal, E.; Nagy, F.; Aschermann, Z. i altres (2010). «The impact of left prefrontal
repetitive transcranial magnetic stimulation on depression
in Parkinson’s disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled study». Mov Disord (núm. 25, pàg. 2311-2317).
Pascual-Leone, A.; Tormos-Muñoz, J. M. (2008). «Estimulación magnética transcraneal:
fundamentos y potencial de la modulación de
redes neurales específicas». Rev Neurol (vol. S1, núm. 46, pàg. 3-10).
Rabey, J. M.; Dobronevsky, E.; Aichenbaum, S. i altres (2013). «Repetitive transcranial
magnetic stimulation combined with cognitive training is
a safe and effective modality for the treatment of Alzheimer’s disease: a randomized,
double-blind study». J Neural Transm (núm. 120, pàg. 813-819).
Rossi, S.; Hallett, M.; Rossini, P. M. i altres (2009). «Safety of TMS Consensus Group.
Safety, ethical considerations, and application guidelines
for the use of transcranial magnetic stimulation in clinical practice and research».
Clin Neurophysiol (vol. 12, núm. 120, pàg. 2008-2039).
Rossini, P. M.; Burke, D.; Chen, R. i altres (2015). «Non-invasive electrical and
magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots
and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research
application. An updated report from an I.F.C.N. Committee». Clin Neurophysiol (vol. 6, núm. 126, pàg. 1071-1107). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25797650
Saur, D.; Hartwigsen, G. (2012). «Neurobiology of language recovery after stroke:
lessons from neuroimaging studies».
Arch Phys Med Rehabil (vol. S1, núm. 93, pàg. 15-25).
Sedlackova, S.; Rektorova, I.; Srovnalova, H. i altres (2009). «Effect of high frequency
repetitive transcranial magnetic stimulation on reaction
time, clinical features and cognitive functions in patients with Parkinson’s disease».
J Neural Transm (núm. 116, pàg. 1093-1101).
Seniów, J.; Waldowski, K.; Leśniak, M. i altres (2013). «Transcranial magnetic stimulation
combined with speech and language training in early
aphasia rehabilitation: a randomized double-blind controlled pilot study». Top Stroke Rehabil (núm. 20, pàg. 250-261).
Shindo, K.; Sugiyama, K.; Huabao, L. i altres (2006). «Long-term effect of low-frequency
repetitive transcranial magnetic stimulation over
the unaffected posterior parietal cortex in patients with unilateral spatial neglect».
J Rehabil Med (núm. 8, pàg. 65-67).
Song, W.; Du, B.; Xu, Q. i altres (2009). «Low-frequency transcranial magnetic stimulation
for visual spatial neglect: a pilot
study». J Rehabil Med (núm. 41, pàg. 162-165).
Srovnalova, H.; Marecek, R.; Rektorova, I. (2011). «The role of the inferior frontal
gyri in cognitive processing of patientswith Parkinson’s
disease: a pilot rTMS study». Mov Disord (núm. 26, pàg. 1545-1548).
Srovnalova, H.; Marecek, R.; Kubikova, R. i altres (2012). «The role of the right
dorsolateral prefrontal cortex in the Tower of London task
performance: repetitive transcranial magnetic stimulation study in patients with Parkinson’s
disease». Exp Brain Res (núm. 223, pàg. 251-257).
Szaflarski, J. P.; Vannest, J.; Wu, S. W. i altres (2011). «Excitatory repetitive
transcranial magnetic stimulation induces improvements in chronic
post-stroke aphasia». Med Sci Monit (núm. 17, pàg. 132-139).
Thiel, A.; Hartmann, A.; Rubi-Fessen, I. i altres (2013). «Effects of noninvasive
brain stimulation on language networks and recovery in early
poststroke aphasia». Stroke (núm. 44, pàg. 2240-2246).
Tsai, P. Y.; Wang, C. P.; Ko, J. S. i altres (2014). «The persistent and broadly modulating
effect of inhibitory rTMS in nonfluent aphasic
patients: a shamcontrolled, double-blind study». Neurorehabil Neural Repair (vol. 8, núm. 28, pàg. 779-787).
Vuksanović, J.; Jelić, M. B.; Milanović, S. D. i altres (2014). «Improvement of language
functions in a chronic non-fluent post-stroke aphasic patient
following bilateral sequential theta burst magnetic stimulation». Neurocase (vol. 2, núm. 21, pàg. 244-250).
Waldowski, K.; Seniów, J.; Leśniak, M. i altres (2012). «Effect of lowfrequency repetitive
transcranial magnetic stimulation on naming abilities
in early-stroke aphasic patients: a prospective, randomized, double-blind shamcontrolled
study». Scientific World Journal 2012 (núm. 2012, pàg. 518-568).
Weiduschat, N.; Thiel, A.; Rubi-Fessen, I. i altres (2011). «Effects of repetitive
transcranial magnetic stimulation in aphasic stroke: a randomized
controlled pilot study». Stroke (núm. 42, pàg. 409-415).