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El uso de la Estimulacion Magnetica Transcraneal en el Autismo
Enviado por Manuel Casanova
6 marzo, 2013.
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Tags: Estimulacion Magnetica Transcraneal, Investigación
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Estudios de autopsias nos enseñan que el cerebro de personas con autismo tiene anomalías que se pueden
demostrar utilizando un microscopio. Estas anomalías envuelven específicamente la organización de la corteza
del cerebro, como la misma está construida, su densidad celular y el tamaño de sus neuronas. La corteza del
cerebro está organizada a base de una jerarquía de módulos celulares, el más pequeño de los cuales se
denomina como la minicolumna.
La minicolumna es una unidad anatómica de la corteza del cerebro que sirve a manera de molde arquitectónico
según el cual están dispuestos diversos elementos celulares. Una cadena de neuronas excitatorias (llamadas
células piramidales) con sus proyecciones (haces axonales y dendríticos) constituyen su núcleo, el cual se
extiende radialmente a través de las capas de la corteza cerebral. En la periferia de este núcleo se encuentra
una zona denominada “neuropila” (una región escasa de cuerpos celulares) que contiene elementos sinápticos y
neuronas inhibidoras. Un científico de renombre, Vernon Mountcastle, estableció que la minicolumna es la
unidad más pequeña de la corteza cerebral que sirve para procesar información. Estudios recientes indican que
la minicolumna procrea las funciones ejecutivas del cerebro, ej., la capacidad de planear y organizar, el
pensamiento abstracto.
El primer panel muestra la posición dentro de la minicolumna donde se encuentran las células y sus
proyecciones, el segundo panel ilustra los compartimentos de la minicolumna: el núcleo o centro compuesto de
células excitatorias y el espacio periférico de neuropila que contiene los elementos inhibitorios. El último panel
ilustra los resultados de un estudio en pacientes con autismo, en el que se midió la anchura de la minicolumna
(CW) y el espacio periférico de neuropila (NS). Una reducción del espacio periférico acontece por la mayor parte
de los hallazgos. RDR es una medida de dispersión celular.
El circuito básico minicolumnar se distribuye de manera iterativa a lo largo de la corteza del cerebro. Estas
unidades modulares varían grandemente en dimensión cuando se comparan diferentes partes del cerebro al
igual que cerebros de diferentes especies. Sin embargo, la organización básica del microcircuito minicolumnar
se mantiene de manera constante en todos los individuos. Este es el caso, ya que el perder la conformación
minicolumnar significa perder la razón por la cual existe la corteza del cerebro humano, por ejemplo, procesar
información.
Nuestros resultados de investigación han demostrado que en el autismo las minicolumnas son más pequeñas
de lo normal y que la mayor parte de la reducción se encuentra en su periferia o sea que la anormalidad reside
dentro del espacio periférico de neuropila, que es el hogar de los elementos inhibitorios para la minicolumna. Es
interesante observar que los cerebros de los individuos con autismo equiparan o sobrepasan en volumen al de
los pacientes neurotípicos. Esto significa que una reducción en el tamaño de esta estructura se traduce en un
número aumentado de minicolumnas. La paradoja es que a pesar de que el cerebro de una persona con
autismo puede tener más minicolumnas, una cosa buena, las mismas parecen estar estructuradas de manera
anormal.
Un neuroanatomista de fama internacional, Juan o Janos Szentagothai, llamo al espacio periférico de neuropila
una “cortina de ducha inhibitoria”. La presencia de células inhibitorias dentro de este compartimento sirve, en
parte, para mantener el procesamiento de información dentro del núcleo de la minicolumna. Un defecto en este
compartimiento permite que los estímulos se desborden a las áreas adyacentes y que se recluten o exciten las
minicolumnas vecinas. La avalancha resultante de estimulación proporciona, en algunos casos, convulsiones.
Las neuronas reconocen ciertas señales como estímulos. En este caso ondas cuadradas ocasionan que una
neurona dispare su potencial más frecuentemente. La neuronas tiene que disparar (menos frecuentemente) aun
cuando no vea su señal. Esto proporciona un nivel de actividad basal para esta célula. En casos patológicos
(como en el autismo) el disparo desmedido de la célula hace que se pierda la diferencia entre lo que es una
señal y lo que es ruido.
Al principio pensé que pudiéramos aprovechar los hallazgos antes descritos con fines terapéuticos: aumentando
el tono inhibitorio de las células dentro del espacio periférico de neuropila, por ejemplo, usando medicamentos
como anticonvulsivantes o benzodiacepinas. Sin embargo, estos fármacos no son selectivos para los elementos
inhibitorios situados dentro del espacio periférico de neuropila. El uso de estos agentes indiscriminadamente
podría apagar la actividad de todas las células dentro de la corteza cerebral. El resultado sería un paciente
estuporoso o comatoso. Sin embargo, hay informes de casos en la literatura donde se han descrito mejorías en
rasgos autistas en niños tratados con anticonvulsivantes, como en el caso de pacientes con esclerosis tuberosa.
La imagen muestra la presencia de algunas de las células inhibidoras que se encuentran dentro de la periferia
de la minicolumna. Estas células se tiñeron por inmunocitoquímica. La técnica destaca la orientación exquisita
que estas células mantienen con la superficie del cerebro.
¿Cómo podemos aprovechar la orientación geométrica de las células inhibitorias en el espacio periférico de
neuropila? La idea que se me ocurrió fue la de aplicar la ley de Faraday a este problema. La ley de Faraday
propone la inducción de un voltaje en un conductor cuando el mismo se expone a un campo magnético variable.
Si expusiéramos la corteza cerebral a un campo magnético variable, la inducción favorecería aquellos
elementos anatómicos dispuestos verticalmente dentro de la corteza, ej., las células inhibitorias del espacio
periférico de neuropila (ver figura anterior).
(A) Un contraste espacial anormal a través de minicolumnas como se postula en el cerebro de las personas con
autismo. Minicolumna 2 recibe información para ser procesada, pero la inhibición lateral es inadecuada lo cual
conduce a un contraste espacial muy pobre. En estas circunstancias es difícil reconocer la diferencia entre señal
y ruido.
(B) La Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) activa las neuronas inhibitorias dentro de la minicolumna 2 lo
cual produce un mejor contraste espacial. Esto conduce a una mayor capacidad discriminatoria para la
minicolumna.
Al principio, traté sin éxito de convencer a varios otros neurocientíficos que tenían un historial en el uso de la
EMT para que llevaran a cabo estudios en el campo del autismo. Me tomó varios años antes de aventurarme
para iniciar el primer ensayo clínico. Sin embargo, los resultados han sido, sin duda, positivos. Tenemos algunas
publicaciones en la materia, hemos tratado de 100-200 pacientes encontrando poco en términos de efectos
secundarios (1-4). Los resultados están siendo reproducidos por otros grupos en diferentes partes del mundo (56).
Uno de los problemas que tuvimos que superar fue el de determinar en qué parte de la corteza cerebral de los
individuos afectados debemos usar la EMT. Teniendo en cuenta las limitaciones del equipo sería imposible
estimular simultáneamente la totalidad del cerebro. Afortunadamente, ya habíamos hecho un estudio topográfico
de alteraciones minicolumnares en el autismo. Una y otra vez la mayoría de las anomalías se encontraron
dentro de la corteza prefrontal. Al final, hemos seleccionado un área del cerebro llamada la corteza prefrontal
dorsolateral (DLPC). Esta área del cerebro tiene el atributo de estar conectada con todo el resto del cerebro. La
idea es que al arreglar un área del cerebro se podría promover el bienestar de otras regiones del mismo si las
mismas están fuertemente interconectadas. En esencia, contábamos con la plasticidad del cerebro para
arreglarse el mismo. En este sentido la EMT sirve para acelerar el proceso de curación (o neuroplasticidad) del
propio cerebro. En artículos futuros hablaremos acerca de cómo optimizar el uso de EMT.
By Manuel Casanova
El Dr. Manuel Casanova realizo estudios de Neurología en el Hospital Universitario de Puerto Rico. Hizo una
especialidad en Neuropatología en el Hospital de Johns Hopkins, y Psiquiatría en el Instituto Nacional de Salud
Mental. Entre otros honores el Dr. Casanova ha sido ponente de una presentación magisterial en el Congreso
Mundial de Autismo y ha recibido una beca de distinción por el Instituto de Salud Mental por su investigación
sobre el autismo. El Dr. Casanova trabaja en la junta editorial de 15 publicaciones y tiene sobre 200
publicaciones y 4 libros editados.
Bibliografía:
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