Un implante cerebral informátido alivia eficazmente el dolor crónico y de corta duración en roedores, según un nuevo estudio.
Los experimentos, llevados a cabo por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, ofrecen lo que los investigadores denominan un “modelo” para el desarrollo de implantes cerebrales destinados a tratar síndromes de dolor y otros trastornos cerebrales, como la ansiedad, la depresión y los ataques de pánico.
Publicado el 21 de junio en la revista Nature Biomedical Engineering, el estudio demostró que las ratas a las que se les había implantado el dispositivo retiraban sus patas un 40 por ciento más lentamente ante un dolor repentino, en comparación con los momentos en los que el dispositivo estaba apagado. Según los autores del estudio, esto sugiere que el dispositivo redujo la intensidad del dolor que experimentaron los roedores. Además, los animales que sufrían un dolor repentino o continuo pasaban aproximadamente dos tercios más de tiempo en una cámara en la que el dispositivo controlado por ordenador estaba encendido que en una cámara en la que no lo estaba.
Los investigadores afirman que la investigación es la primera que utiliza un implante cerebral informático para detectar y aliviar brotes de dolor en tiempo real. El dispositivo es también el primero de su clase que se dirige al dolor crónico, que a menudo se produce sin ser provocado por un desencadenante conocido, dicen los autores del estudio.
“Nuestros resultados demuestran que este implante ofrece una estrategia eficaz para el tratamiento del dolor, incluso en los casos en que los síntomas son tradicionalmente difíciles de localizar o controlar”, afirma el autor principal del estudio, el doctor Jing Wang, profesor asociado del doctor Valentino D.B. Mazzia y vicepresidente de investigación clínica y traslacional del Departamento de Anestesiología, Cuidados Perioperatorios y Medicina del Dolor de la NYU Langone.
Se calcula que el dolor crónico afecta a uno de cada cuatro adultos en Estados Unidos, pero hasta ahora los tratamientos seguros y fiables han sido difíciles de encontrar, dice el Dr. Wang, que también es director del Programa Interdisciplinario de Investigación del Dolor de la NYU Langone. Especialmente en el caso del dolor que reaparece, las terapias actuales, como los opiáceos, suelen perder eficacia con el paso del tiempo, ya que las personas se desensibilizan al tratamiento. Además, fármacos como los opioides activan los centros de recompensa del cerebro para crear sensaciones de placer que pueden conducir a la adicción.
Cómo funciona el dispositivo
Los implantes cerebrales informatizados, investigados anteriormente para prevenir ataques epilépticos y controlar dispositivos protésicos, pueden evitar muchos de estos problemas, dice el Dr. Wang. La tecnología, conocida como interfaz cerebro-máquina de bucle cerrado, detecta la actividad cerebral en el córtex cingulado anterior, una región del cerebro fundamental para el procesamiento del dolor. A continuación, un ordenador conectado al dispositivo identifica automáticamente patrones eléctricos en el cerebro estrechamente relacionados con el dolor. Cuando se detectan signos de dolor, el ordenador activa la estimulación terapéutica de otra región del cerebro, el córtex prefrontal, para aliviarlo.
Como el dispositivo sólo se activa en presencia de dolor, dice el Dr. Wang, se reduce el riesgo de uso excesivo y la posibilidad de que se desarrolle tolerancia. Además, como el implante no ofrece ninguna recompensa más allá del alivio del dolor, como hacen los opioides, el riesgo de adicción se reduce al mínimo.
Cómo se realizó el estudio
Como parte del estudio, los investigadores instalaron diminutos electrodos en los cerebros de docenas de ratas y luego las expusieron a cantidades cuidadosamente medidas de dolor. Se vigiló de cerca a los animales para ver con qué rapidez se alejaban de la fuente de dolor. De este modo, los investigadores pudieron comprobar con qué frecuencia el dispositivo identificaba correctamente la actividad cerebral basada en el dolor en el córtex cingulado anterior y con qué eficacia podía disminuir la sensación resultante.
Según los autores del estudio, el implante detectó el dolor con precisión hasta el 80 por ciento de las veces.
“Nuestros resultados demuestran que este dispositivo puede ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo funciona el dolor en el cerebro”, afirma el investigador principal del estudio, Qiaosheng Zhang, doctorado en el Departamento de Anestesiología, Cuidados Perioperatorios y Medicina del Dolor de la NYU Langone. “Además, podría permitirnos encontrar terapias no farmacológicas para otros trastornos neuropsiquiátricos, como la ansiedad, la depresión y el estrés postraumático”.
El Dr. Zhang añade que las propiedades de detección del dolor del implante cerebral podrían mejorarse instalando electrodos en otras regiones del cerebro más allá del córtex cingulado anterior. Advierte, sin embargo, que la tecnología aún no es adecuada para su uso en personas, pero dice que hay planes en marcha para investigar formas menos invasivas con potencial para ser adaptadas al uso humano.
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