Un ‘chispazo’ eléctrico en las profundidades del cerebro para curar la depresión

  • Por Adam Piore-technologyreview.es
  • Traducido por Teresa Woods

Foto: Un paciente de Parkinson del Hospital General de Massachusetts se somete a un TAC antes de una operación para implantar electrodos en su cerebro.

Cuando Emad Eskandar habla de uno de sus pacientes de neurocirugía con el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), no habla de alguien que organiza su colección de CD según el color, tamaño y nombre. Ni de alguien que mueve los mandos del horno dos veces antes de salir de casa como un ritual, y dice, “Perdona, soy un poco obsesivo”.

Los pacientes de TOC de Eskandar se duchan durante tres horas. Pasan ocho horas limpiando su entorno con lejía. Se quedan atascados delante del lavabo del baño de sus habitaciones de hotel los días que tienen cita con él, incapaces de dejar de lavarse las manos hasta que acude alguien a buscarles. El TOC se estima que afecta a 2,5 millones de adultos estadounidenses. Pero sólo los que ya han agotado todas las alternativas de tratamiento – Luvox, Anafranil, Prozac, las terapias cognitivo-conductales – acaban sobre la mesa de quirófano de Eskandar en el Hospital General de Massachusetts (EEUU). Para entonces, están tan desesperados que probarían casi cualquier cosa, incluso la estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés), una opción de último recurso a la que Eskandar ha dedicado los últimos 15 años para refinarla y dominarla.

En una cirugía inicial, Eskandar taladra dos agujeros del tamaño de una moneda de diez céntimos en la parte superior del cráneo del paciente e introduce dos electrodos de 42 centímetros de largo en la materia gris del cerebro. En una segunda cirugía, normalmente realizada un par de días más tarde, crea un bolsillo debajo de la piel del pecho o abdomen, implanta un dispositivo que incorpora una batería y un generador de impulsos en este espacio recién creado, y lo conecta con cables con los electrodos del cráneo. Al encenderse, el dispositivo emite una corriente eléctrica que estimula las fibras neuronales que transportan las informaciones desde áreas primitivas del cerebro asociadas con la motivación hasta el lóbulo frontal. En el 50% de los casos de Eskandar, se produce un milagro: las obsesiones y compulsiones se apaciguan y después desaparecen.

Fotos. Arriba y abajo: El cirujano titular, Emad Eskandar, estudia el TAC del cerebro de un paciente para determinar dónde colocar los electrodos. 

Aunque este tratamiento suena extremo, en algunos aspectos sus pacientes de TOC son los afortunados. No existe ninguna opción de último recurso aprobado por la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) para los millones de estadounidenses que padecen de otras enfermedades psiquiátricas, como la depresión, el trastorno de estrés postraumático o la esquizofrenia. Ni para el trastorno límite de la personalidad o las lesiones cerebrales traumáticas. Pero para todos estos trastornos, eso podría cambiar en breve.

La estimulación cerebral profunda se ha empleado durante casi dos décadas para tratar a los pacientes con formas severas de Parkinson (y desde 2009 para tratar a un número mucho más reducido de pacientes con TOC). Hasta 125.000 personas viven con electrodos implantados en el cerebro. Como parte de la Iniciativa Cerebral del presidente Obama, Eskandar colidera un equipo de médicos, científicos e ingenieros que se encuentra en el segundo año de un esfuerzo de cinco años y 30 millones de dólares (unos 26,6 millones de euros) por emplear la DBS para tratar graves trastornos psiquiátricos, la mayoría de los cuales han sido considerados demasiado complejos y misteriosos para cualquier sistema disponible actualmente en el mercado.

Dolencias como la esquizofrenia, el trastorno de estrés postraumático y la depresión se caracterizan por cambios impredecibles en el cerebro que causan episodios intermitentes. Llegar a domarlas requerirá un nuevo tipo de dispositivo capaz no sólo de estimular el cerebro sino también de monitorizar la actividad cerebral en tiempo real y detectar anomalías que, en muchos casos, los neurocientíficos aún no han llegado a identificar.

Dependerá de Eskandar y del equipo que lidera con su colaborador longevo Darin Dougherty identificar cómo los cerebros de las personas que padecen estos trastornos difieren de los cerebros de las personas sanas. Y entonces tendrán que averiguar qué tipos de patrones de estimulación eléctrica podrán emplearse para curarlos. “Aspiramos a algo ridículamente ambicioso”, reconoce.

Unos ingenieros del Laboratorio Draper al otro lado del Río Charles están trabajando estrechamente con Eskandar para desarrollar el hardware necesario. Han creado un prototipo de un sistema de DBS que podrá grabar las señales procedentes de cientos de sitios en las profundidades del cerebro y en su superficie. El dispositivo empleará software de reconocimiento de patrones para detectar actividades anómalas asociadas con estados mentales patológicos; entonces estimulará áreas del cerebro en respuesta. Los ingenieros de Laboratorio Draper se encuentran en el proceso de fabricación de una versión en miniatura del dispositivo, que esperan probar en humanos el próximo año.

La mayoría de los psiquiatras están de acuerdo en que se necesitan desesperadamente nuevos tratamientos para las enfermedades mentales. Los fármacos existentes para los trastornos cerebrales a menudo son ineficaces y con frecuencia producen efectos secundarios preocupantes. Una razón para ello es que los fármacos alteran la composición química del cerebro al completo, no sólo del área de interés, modulando el comportamiento de lo que por lo demás son neuronas sanas (ver Descifrando la locura).

Con la estimulación eléctrica, por otra parte, los médicos pueden dirigirse a poblaciones concretas de neuronas, limitando el tratamiento a pequeñas y aisladas áreas del cerebro que están causando los problemas. “La DBS nos permite entrar en el circuito concreto que sabemos que está asociado con un trastorno, y lo estimulamos y hacemos que se dispare, o que no se dispare, de la manera que queremos”, dice Dougherty, el psiquiatra colabora con Eskandar para dirigir la División Neuroterapéutica del Hospital General de Massachusetts, el centro más activo del país para los tratamientos quirúrgicas psiquiátricas. “Es noche y día en cuanto a la robustez”.

Para tratar los trastornos cerebrales de esta manera, por supuesto, los cirujanos han de identificar y entender los circuitos precisos que los causan – que en muchos casos aún no se ha hecho. Aunque los neurocientíficos han aprendido mucho acerca de cómo están organizados los circuitos cerebrales y cómo funcionan, rara vez ha sido posible observar la operación de estos circuitos en tiempo real. Pero Eskandar y Dougherty dicen que la tecnología que están diseñando y probando abrirá esta posibilidad. Creen que el registro de la actividad de múltiples grupos de neuronas de forma simultánea durante períodos prolongados les permitirá transformar el modo en el que definimos y entendemos distintos tipos de enfermedades mentales – y, de forma más importante, finalmente dará paso a maneras más eficaces de tratarlos.

Calmando las aguas

Los médicos llevan experimentando con la electricidad para tratar trastornos cerebrales desde la antigüedad, en algunos casos llegando hasta a aplicar un pez eléctrico al cráneo del paciente. Pero la DBS nació en un quirófano francés en 1987 cuando un neurocirujano llamado Alim Louis Benabid realizó un descubrimiento fortuito mientras se preparaba para operar a un paciente que sufría de temblores incontrolables.

Foto: Emad Eskandar y su equipo preparan un dispositivo metálico llamado estructura estereotáctico, que servirá de guía durante el procedimiento.

Durante décadas, la técnica más prometedora para tales pacientes había sido extrema pero a menudo muy eficaz: los neurocirujanos simplemente taladraban el cráneo y extraían las partes del cerebro que se creían responsables del problema. El enfoque a veces se empleaba también para otros trastornos del movimiento, además de la epilepsia grave y algunas enfermedades mentales. Ese día en 1987, Benabid tenía planeado extraer del cerebro de su paciente un trozo del tálamo, una estructura con forma de nuez alojada en las profundidades del cerebro. Al destruir o lesionar parte del tejido, tenía la intención de eliminar la fuente de los impulsos eléctricos extraviados que recorrían las fibras neurales periféricas del cuerpo provocando el temblor de las manos del paciente.

La neurocirugía de cualquier tipo es, por supuesto, una propuesta de alto riesgo. Cualquier error de cálculo puede provocar una parálisis, la ceguera y hasta la muerte. Para evitar sorpresas, Benabid tomó una precaución quirúrgica común: mantuvo despierto a su paciente en quirófano, lo que es posible porque no existen receptores neurales de dolor. Insertó una sonda eléctrica en la parte del cerebro que tenía intención de extraer. Entonces realizó un impulso eléctrico y observó atentamente al paciente para asegurarse de que la estimulación no hubiese tenido unos efectos inesperados. Es una técnica que llevan empleando los neurocirujanos durante bastante más de un siglo para verificar que el área que están a punto de extraer no sirva una función esencial; la pequeña corriente del electrodo hace que se disparen las neuronas colindantes, revelando cuál es el papel, si es que alguno, que juegan en los procesos corporales.


Foto: Un cirujano se prepara para introducir los electrodos delicadamente al cerebro.

Para 1987, los neurocientíficos habían desarrollado un protocolo que Benabid afortunadamente decidió ignorar. En lugar de estimular el cerebro de su paciente a una frecuencia de 50 hercios, subió la potencia hasta casi 100 hercios. Cuando colocó el electrodo sobre su objetivo, algo inesperado pasó: la mano del paciente dejó de temblar – por primera vez en años. Cuando Benabid apagó la corriente, se reanudó el temblor. Cuando la volvió a encender, se paró de nuevo. Se dio cuenta de que la estimulación a una frecuencia alta de algún modo calmaba las señales problemáticas.

En 1991 publicó un trabajo que detallaba su uso de la DBS para tratar temblores en ambos lados del cuerpo. Lo siguió con otro trabajo de importancia histórica que demostraba que era capaz de aliviar muchos de los otros síntomas debilitantes del Parkinson, incluido el movimiento ralentizado y la rigidez de los músculos. La FDA aprobó la DBS para tratar tumores en 1997 y para el Parkinson en 2002. Ya se ha utilizado en decenas de miles de pacientes.

Aun así, años después, los científicos siguen debatiendo acerca de por qué la DBS funciona. Hace mucho que saben que los temblores incontrolables de alguna manera se producen cuando unas señales errantes que emanan de estructuras en las profundidades del cerebro activan las áreas del córtex motor que controlan los movimientos del cuerpo. Para la década de 1980, hasta conocían la causa de estas señales en el caso del Parkinson – cantidades insuficientes de un agente químico llamado dopamina en unas estructuras llamadas ganglios basales. Durante décadas, sin embargo, la organización de los ganglios basales y otras características de las capas interiores del cerebro siguieron siendo una cuestión de especulación.

Benabid teorizó que la estimulación de las neuronas suprimía la actividad anormal. Durante la última década, más o menos, en estudios con animales, los neurocientíficos han medido con mayor precisión la producción neuronal y han encontrado que la DBS parece, al contrario, estimular la actividad cerebral. Philip Starr, un neurocirujano de la Universidad de California en San Francisco (EEUU) que se especializa en trastornos del movimiento, ha articulado una teoría líder: cree que la DBS funciona mediante la “desincronización” de los patrones de activación dentro de los circuitos.

Al igual que la energía que se desplaza por los océanos, las señales eléctricas que atraviesan el cerebro lo hacen en forma de olas. Y como en las tormentas sobre un océano, una gran ola que se desplaza a la velocidad adecuada puede subsumir todas las pequeñas olas en su camino. Con el Parkinson, la actividad anormal se multiplica, creando olas patológicas de actividad que se hacen con el control del circuito, ahogando la demás actividad. La DBS descompone estas olas, permitiendo que el circuito se desbloquee y dejando que pasen las señales más pequeñas.

Sea cual sea el mecanismo subyacente de la DBS, solo era cuestión de tiempo antes de que los investigadores empezaran a considerar cómo extender esta técnica para tratar otros trastornos cerebrales, en particular, enfermedades mentales inabordables.

La depresión

El día que visité el quirófano de Eskandar en el Hospital General de Massachusetts, su paciente estaba tendida en una camilla con las uñas pintadas de un tono festivo de azul oscuro. La paciente estaba atormentada por el TOC y no había respondido a ninguna de las opciones anteriores de tratamiento. Ahora estaba tumbada y anestesiada entre bandejas de escápulas y tijeras metálicas, y las enfermeras le habían tapado con una sábana blanca. También le habían afeitado la cabeza y, utilizando abrazaderas y tornillos, habían fijado una estructura resistente con forma de caja a su frente y a los lados de su cráneo. Cada brazo de la estructura está grabado con los diminutos números de una regla, hasta el milímetro. Los números permiten a Eskandar alinear con precisión los huecos cables metálicos que introduce en el córtex de su paciente hasta el centro de su cerebro, siguiendo una ruta directa hasta el objetivo.

Foto: La cirugía comienza con el taladro de dos agujeros del tamaño de una moneda de diez centímetros en el cráneo del paciente, mediante los cuales se introducirán los electrodos.

Primero el neurocirujano necesitaba mapear esa ruta. Eskandar se sentó cerca, con una máscara quirúrgica subida de forma desenfadada encima de su gorro quirúrgico, y movía el puntero del ratón sobre un punto en el centro de cuatro imágenes del cerebro de la paciente mostradas en una pantalla. Cada imagen se había sacado desde un ángulo distinto. “Esto es perfecto, quieres estar aquí”, le dice a un cirujano de menor rango. “Allí está tu punto de entrada”.

Eskandar ha implantado electrodos en docenas de pacientes de TOC; fue uno de los primeros neurocirujanos en empezar a realizar la intervención de forma experimental, mucho antes de la aprobación de la FDA que autorizó su práctica generalizada en 2009. Fue exactamente el tipo de oportunidad que esperaba tener cuando decidió estudiar medicina.

Había destacado en las matemáticas y la física en el instituto e ingresó a la Universidad de Nebraska (EEUU) con la intención firme de convertirse en ingeniero químico. Pero eso cambió cuando consiguió un trabajo nocturno en una institución psiquiátrica supervisando a pacientes que experimentaban agudos brotes psicóticos. Los pacientes a los que conoció tuvieron un profundo impacto sobre él. Había un profesor de matemáticas con un doctorado de la Universidad de Northwestern (EEUU), irremediablemente confundido por sus propios delirios. Eskandar también recuerda un hombre con aspecto desaliñado de su misma edad que escuchaba voces en las canciones de Van Halen y una vez escaló la verja durante un rato de ocio al aire libre cuando Eskandar no prestaba atención. La policía le encontró varias horas más tarde en mitad de una autopista, dirigiendo el tráfico con un tenedor.

A Eskandar le fascinó la magnitud de estos delirios y le asombraba lo poco que entendían los médicos acerca de las enfermedades mentales. “Tenía un aire muy distinto al de un hospital normal”, recuerda. “Era como: ‘¿Alguien sabe realmente lo que pasa?'”. Ingresó en la Facultad de Medicina con la esperanza de desvelar los misterios del cerebro. Después de un tiempo realizando investigaciones cerebrales en el Instituto Nacional de la Salud, hizo la residencia en el Hospital General de Massachusetts justo cuando la FDA aprobó el primer uso de la estimulación cerebral profunda para los trastornos de movimiento. Habiendo entretenido y vigilado a pacientes con trastornos cerebrales sólo un par de años antes, ahora se encontraba operándolos, y en el proceso tuvo la oportunidad de medir su actividad neural y de unirse a la caza de las causas de unos comportamientos tan estrafalarios. Se quedó en el Hospital General de Massachusetts después de terminar la residencia.

Ahora, Eskandar se inclinaba sobre el cuero cabelludo afeitado de la paciente de TOC, marcando sus puntos de entrada con un rotulador. Entonces conectó un accesorio de metal a la estructura fijada a la cabeza de la paciente, ajustó el ángulo para alinearse con los números, y avisó al equipo de enfermeras, médicos residentes y otros observadores de que estaba listo para empezar. Pocos minutos después, había abierto dos agujeros en el cráneo de la paciente y utilizado la estructura metálica externa para pilotar dos largos tubos huecos de metal por las capas exteriores del cerebro hasta la materia gris. Después introdujo un par de delgados electrodos que se conectarían después al dispositivo que implantará más adelante. Entonces extrajo los tubos, fijó los cables de los electrodos al cuero cabelludo con unos puntos de hilo de seda, y llenó los agujeros del cráneo con un cemento de secado rápido.

Fotos. Izquierda: El equipo de Eskandar observa grabaciones que captan la actividad de neuronas individuales del cerebro del paciente. Derecho: Durante la operación, el paciente ejecuta distintas pruebas para ayudar a mapear sus circuitos neuronales. 

El dispositivo que se implantaría después en el cuerpo de la paciente se ha demostrado eficaz a la hora de tratar el TOC. Pero emplea una tecnología que ha existido durante décadas, y el neurocirujano veterano está seguro de que él y los otros especialistas sólo han rasgado la superficie de lo que podría ser posible una vez que las tecnologías de hoy mejoren los sistemas actuales de DBS. “Piensa en lo que ha sucedido durante los últimos 20 años en cuanto a la miniaturización y la ley de Moore y todo eso”, dice Eskandar. “Tienes este dispositivo que salió en la década de 1990. Cuando se diseñó en la década de 1980, yo ni siquiera tenía un móvil“.

El nuevo sistema que se está desarrollando en Laboratorio Draper, que ayudaron a diseñar Eskandar y sus compañeros del Hospital General de Massachusetts, podrá recopilar datos de hasta 320 electrodos – incluidos varios grupos de sensores colocados en la capa exterior del cerebro – y realizar la estimulación en consonancia. En lugar de un abultado procesador implantado en el pecho o abdomen del paciente, el dispositivo nuevo constará de un núcleo central en miniatura, más pequeño que un móvil, con una batería integrada. El dispositivo al completo será lo suficientemente compacto para alojarse en la parte posterior del cráneo.

El núcleo craneal se conectará con hasta cinco satélites electrónicos de cerámica y de titanio que tienen un tamaño lo suficientemente pequeño para poder pasar por los agujeros del tamaño de una moneda de diez céntimos que se abren en el cráneo. Cada satélite recolectará y transmitirá datos procedentes de los electrodos que se conectados a los sensores o a los cables alojados en las profundidades del cerebro. El equipo también ha creado una estación base en remoto que se comunica de forma inalámbrica con el núcleo. Esta estación recargará la batería del núcleo y analizará los datos que ha almacenado durante el transcurso del día.

El nuevo dispositivo, con sus múltiples cables y sensores, podría resultar clave si Eskandar y sus compañeros van a conseguir ampliar el uso de la tecnología para tratar la depresión y otros trastornos más complejos. A mediados de la década de 2000, Eskandar y Dougherty obtuvieron la aprobación para realizar un ensayo que utilizaba la DBS para tratar la depresión. Los resultados en algunos casos fueron excelentes, aludiendo al potencial que el equipo ahora intenta hacer realidad. Pero en muchos otros casos el tratamiento fue frustrantemente ineficaz. Un dispositivo más avanzado podría posibilitar intervenciones mucho más precisas y personalizadas para los pacientes a nivel individual, y quizás un tratamiento eficaz para un conjunto más amplio de pacientes.

Su primer paciente había probado con todos los fármacos que podía ofrecer la ciencia, sin hablar de las 30 sesiones de terapia electroconvulsiva. Se llamaba Liss Murphy, y para cuando conoció a Doughery en 2006, estaba desesperada. Un par de años antes había sido una ejecutiva de relaciones públicas dinámica de 30 años de edad que vivía en Chicago (EEUU). Pero la depresión la había incapacitado en cuestión de semanas, dejándola casi sin habla. Un día se fue del trabajo y nunca volvió. Se vio obligada a volver a casa de sus padres en Boston (EEUU) en 2004, y acabó en el Hospital McLean.

Después de operar a Murphy, empezó a experimentar una recuperación asombrosa. Fue capaz de retomar las relaciones con su familia y amigos. Tenía un hijo, y experimentó de nuevo la alegría, la risa y la dicha por primera vez en años. La fuerza del enfoque se hizo patente para ella en 2012, cuando una infección obligó a los médicos a dejar inoperativo el dispositivo durante un par de meses. En cuestión de días, la depresión volvió; pero cuando se volvió a poner en marcha el dispositivo, dijo ella, experimentó una fuerte transformación física.

“Fue como una oleada de calor que te inunda, y notaba que estaba encendido”, dice. “Me desperté al día siguiente y era un mundo nuevo. Los colores eran más vivos. Mi hijo y yo fuimos al cuenta cuentos. Habían pasado meses sin que hiciéramos nada juntos. Todo era nuevo, y era como si yo hubiese llegado al otro lado”.

Inspirados, Dougherty y Eskandar ampliaron sus ensayos y obtuvieron resultados parecidos con varios pacientes más (aunque desde luego no con todos). Para entonces, un esfuerzo paralelo para emplear la DBS para la depresión ya estaba en marcha. En marzo de 2003, Helen Mayberg, una neuróloga entonces de la Universidad de Toronto (Canadá), había implantado un dispositivo de DBS en un paciente con depresión, colocándolo sobre una estrecha franja de una estructura cerebral llamada la cingulada subgenual. Publicó un trabajo en Neuron en 2005, un año antes de la operación de Murphy, informando de los resultados obtenidos en seis pacientes (después siguió con un grupo de 20, que todavía siguen en observación). Como Murphy, algunos de ellos se encontraban en estados casi catatónicos antes de la intervención pero mejoraron.

El éxito inicial de Mayberg con la DBS, junto con el trabajo del grupo de Eskandar y Dougherty, alimentaron la expectativa de que el dispositivo pronto ganaría la aprobación de la FDA para un trastorno que afecta a millones de estadounidenses. Ambos grupos tenían una tasa de éxito que rondaba el 50%, con un tercio de los sujetos que entraban en remisión, según Dougherty. Pero los grandes ensayos a los que obligó la FDA antes de aprobar el tratamiento necesitaban grupos de control para medir el efecto placebo. Implantaron dispositivos de DBS en todos los voluntarios; entonces asignaron al azar la mitad a un protocolo estándar de estimulación y la otra mitad a un protocolo en el cual los electrodos nunca se activan. Después de analizar los resultados preliminares, la FDA paró ambos ensayos. “Acabamos con un efecto placebo bastante alto”, dice Dougherty. “Pero desde luego fue eficaz en algunos pacientes”.

Eskandar y Dougherty han visto demasiados descubrimientos increíbles para descontar el tratamiento. Mayberg también sigue siendo una defensora acérrima del poder de la DBS para tratar la depresión. Los tres, sin embargo, creen que un sistema más sofisticado de DBS del tipo que está desarrollando el Laboratorio Draper tiene muchas probabilidades de hacer que el tratamiento sea más eficaz. La razón es sencilla: los problemas que provoca la depresión y otros trastornos psicológicos no están limitados a una sola ubicación dentro del cerebro. Son enfermedades de circuitos neurales y normalmente presentan conjuntos complejos de síntomas que pueden variar dependiendo de la parte, o las partes, del circuito afectadas. Esto significa que hay distintas variedades de la depresión; cada persona puede responder de forma distinta en función de dónde, cuándo y cómo el cerebro es estimulado.

Foto: Un miembro del equipo quirúrgico evalua el estado del paciente con el electrodo de DBS implantado, asesorando los beneficios y efectos secundarios del procedimiento.

En años recientes, Mayberg ha empezado a mapear las complejas conexiones que irradian desde el lugar al que dirige la DBA, una región llamada el área 25. Trabajando “hacia atrás”, espera realizar una ingeniería inversa del circuito e identificar todos sus núcleos y componentes. Con un dispositivo más complejo capaz de detectar y estimular en múltiples áreas, cree que sería más viable personalizar las intervenciones para diferentes pacientes, adaptando los patrones de la estimulación a sus síntomas y patrones de actividad concretos.

Mientras tanto, Eskandar y Dougherty tienen unas ambiciones incluso más amplias. Esperan desarrollar terapias para una multitud de trastornos mentales tan complejos que tratarlos con la generación actual de dispositivos rudimentarios y unidireccionales sería prácticamente inimaginable.

Colores delatadores

Sentado en el laboratorio de Eskandar, observó una imagen en 3D de un cráneo traslúcido y el cerebro que alojaba. Dentro del cerebro de blanco y negro, marcados patrones de actividad neural se resaltaban en tres colores distintos: turquesa, naranja y magenta. Para crear esas imágenes, los compañeros de Eskandar utilizaron la resonancia magnética funcional, una técnica que rastrea los cambios en la activación neural al medir el riego sanguíneo de distintas áreas del cerebro. El color turquesa representa los patrones de actividad cerebral grabados de un paciente sano mientras realizaba una tarea específica. El naranja y el magenta representan los patrones de activación de los cerebros de dos pacientes de psiquiatría mientras realizaban la misma tarea. Los tres patrones son distintos. Aunque los pacientes representados en naranja y magenta habían sido diagnosticados con una depresión severa, cada uno tenía otro trastorno adicional: uno padecía del trastorno del estrés postraumático y el otro de un trastorno generalizado de ansiedad.

“Estos trastornos, por su propia definición, son constelaciones de síntomas“, dice Dougherty. Y por eso argumenta que un tratamiento más preciso, más personalizado para cada paciente podría ser la clave. “No existe un único lugar en el cerebro que causa la depresión“, dice. “No existe un punto único para el trastorno de estrés postraumático. No existe un punto único del trastorno límite de la personalidad”.

Utilizando el sistema de DBS disponible actualmente, me explicó Eskandar mientras señalaba los patrones cerebrales de los dos pacientes con depresión, la estrategia de tratamiento sería simplemente encender un electrodo y estimular la misma área del cerebro en ambos pacientes. El sistema avanzado de DBS que están desarrollando Dougherty y Eskandar con la colaboración del Laboratorio Draper, en cambio, será capaz de detectar los patrones anormales de actividad cerebral en tiempo real y de estimular las áreas afectadas. Deberían ajustarse cuando se presenten nuevos patrones, aplicando un impulso eléctrico en el lugar adecuado cada vez.

Eskandar me señaló la pantalla de nuevo. Las tres imágenes de escáner cerebral que estamos observando, me dijo, se grabaron mientras los pacientes realizaban una tarea que medía su capacidad de apaciguar las áreas emocionales del cerebro y contestar a una pregunta que requería concentración y claridad mental. Eskandar señaló uno de los patrones cerebrales de los pacientes con depresión, explicando que es el mismo patrón que se observa normalmente en pacientes que tienen síntomas del trastorno de estrés postraumático. La parte del cerebro dirigida por las emociones llamado el cuerpo amigdalino estaba encendida con actividad. Se disparaba con una robustez mucho mayor que los cuerpos amigdalinos de los pacientes normales que ejecutaban la misma tarea. Fue como si la parte emocional del cerebro de ese paciente estuviera chillando, ahogando todo lo demás.

Imagínate, sugirió Eskandar, que pudiéramos simplemente anular esta reacción, activando y desactivando manualmente las áreas adecuadas. De hecho, ya ha intentado demostrar eso mismo en un paciente al que se le implantó electrodos en preparación para una cirugía para tratar la epilepsia (a menudo los neurocirujanos emplean esta técnica para monitorizar la actividad e identificar la ubicación precisa desde la que se producen los ataques). Eskandar y su equipo pudieron aumentar la reacción emocional del paciente a una foto de una cara humana al estimular el cuerpo amigdalino, y pudieron truncar esa respuesta al estimular otra área, el córtex del cíngulo anterior dorsal.

El equipo espera diseñar todo un portfolio de nuevos tratamientos de DBS: los electrodos del dispositivo se introducirán en lugares elegidos según la constelación de síntomas de cada paciente, y las anormalidades particulares de los circuitos cerebrales determinarán dónde se activará la corriente eléctrica. Eskandar es optimista acerca de las perspectivas de poder tratar el trastorno de estrés postraumático y el trastorno generalizado de ansiedad. Incluso se siente alentado acerca de las posibilidades de poder tratar así la adicción, la esquizofrenia y las lesiones cerebrales traumáticas. Pero reconoce que algunos de los trastornos que Dougherty y él tienen planes de abordar, como el trastorno límite de la personalidad, siguen siendo posibilidades muy remotas. Incluso para el único trastorno psiquiátrico para el que está aprobado el uso de la DBS, el TOC, la tasa de éxito todavía ronda el 50% – un recordatorio de los retos que quedan por superar.

Efectivamente, Eskandar y Dougherty no se engañan. El cerebro humano sigue siendo uno de los sistemas más enigmáticos y complejos en existencia. Y de muchas maneras nuestros esfuerzos por entenderlo todavía se encuentran en la infancia. Para finales de este año, dice Eskandar, espera demostrar que el nuevo sistema se puede programar para detectar un patrón específico de actividad cerebral y responder ante él. Representa una prueba relativamente sencilla de la tecnología. Aun así, el éxito no está garantizado. “Estoy seguro de que no funcionará a la primera, ni probablemente a la tercera”, dice. “Pero al final funcionará. Y lo seguiremos intentando hasta que lo consigamos“.

Adam Piore es un redactor autónomo radicado en Nueva York (EEUU).

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