“La estimulación cerebral no invasiva tiene futuro para el tratamiento de gran variedad de trastornos neurológicos y de salud mental”

Ziemann lleva 35 años desarrollando la Estimulación Magnética Transcraneal, una tecnología “no invasiva e indolora”, que persigue modular de forma individualizada la red neuronal de cualquier paciente para prevenirle o recuperarle de un ictus, una adicción, una depresión, el Parkinson o incluso el Alzheimer. 

¿Qué hace un experto en neurología en un centro tecnológico?

–La razón por la que estoy aquí hoy, porque soy colaborador en proyectos científicos que están siendo liderados por el profesor Ander Ramos en el desarrollo de tecnología para la estimulación cerebral hacia principios técnicos muy innovadores que permitirán modular las redes cerebrales en pacientes donde estas redes neuronales son disfuncionales. 

¿Algo así como arreglar el cerebro sin intervenciones quirúrgica ni farmacológica? ¿Es esto posible ya?

–Sí, ya es una realidad. En particular, estoy investigando con una tecnología específica que se llama Estimulación Magnética Transcraneal (TMS por sus siglas en inglés). Esta tecnología existe desde hace aproximadamente 40 años, y desde hace unos 30 ya se ha aplicado en neurología y psiquiatría para el tratamiento de pacientes con trastornos neurológicos o de salud mental. La técnica ha sido bastante genérica al principio, por lo que no está muy desarrollada.

Explíqueme eso bien.

–Lo que quiero decir es que todos los pacientes han sido tratados de la misma manera. Y en los últimos años, debido a las los desarrollos tecnológicos, estamos en una situación en la que se hace cada vez más posible individualizar la estimulación cerebral con esta tecnología. Lo que estamos haciendo es combinar la estimulación magnética del cerebro con la electroencefalografía, que nos permite ver en tiempo real la respuesta del cerebro a nuestra estimulación. 

¿Algo así como monitorizar lo que sucede en nuestro cerebro en tiempo real mientras le envían determinada señal?

–Exactamente. Tenemos la información, por ejemplo, para desencadenar pulsos de TMS en un cerebro mientras el cerebro está en un cierto estado electrofisiológico. Y esto es muy importante, porque nos permite dirigir las redes cerebrales que están siendo estimuladas en una determinada dirección para normalizar la fisiología cerebral anormal. Así que este es un tema muy candente. 

¿En qué punto estamos ahora?

–Hemos desarrollado la tecnología y ya estamos llevando a cabo ensayos clínicos multicéntricos a gran escala de estimulación controlada para demostrar la superioridad de esta nueva tecnología en comparación con la estimulación cerebral convencional. Así que esto es parte del futuro. Un desarrollo importante en el que estamos trabajando es el desarrollo de la estimulación dependiente del estado cerebral. Lo que llamamos estimulación de circuito cerrado.

¿Qué significa eso?

–El circuito cerrado significa que mientras estamos monitorizando continuamente cómo cambiamos el cerebro mientras estimulamos la fisiología de la red cerebral. Y si va en la dirección correcta en la que queremos fortalecer la conectividad entre dos nodos en esta red cerebral, entonces lo hacemos una y otra vez, para fortalecer este cambio. Pero si va en una dirección equivocada, y vemos que la conectividad neuronal se debilita, entonces tenemos que adaptar el protocolo de estimulación para lograr nuestro objetivo. Y esto es muy, muy innovador. Y la tecnología que se requiere para ello es, en primer lugar, el análisis en tiempo real de las respuestas del cerebro a la estimulación. Y luego también se combina con algunos algoritmos de aprendizaje automático que optimizan nuestro protocolo de estimulación. Así que esto es muy visionario; es el futuro de la estimulación cerebral terapéutica. 

¿Qué podemos esperar de esta técnica?

–Estamos seguros de que esta forma de tratar el cerebro con estimulación cerebral no invasiva tendrá mucho éxito en el tratamiento de una gran variedad de diferentes trastornos de la red cerebral neurológicos y de salud mental, como el accidente cerebrovascular (ictus), por lo que ayuda a un paciente a rehabilitar la depresión, por ejemplo; la adicción, el dolor central, los trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, hay muchas aplicaciones posibles para esta tecnología innovadora.

Me vienen a la cabeza los tratamientos oncológicos individualizados. ¿Se podría encajar esta técnica dentro de la medicina personalizada?

–Sí, en cierto modo estamos hablando de algo parecido. La medicina personalizada o individualizada siempre significa que el tratamiento es muy específico a las necesidades individuales de un paciente en particular. En oncología, la mayor parte es tratamiento farmacológico. Y hay diferentes soluciones en diferentes individuos. Se puede decir que en la estimulación cerebral dependiente del estado cerebral y de circuitos cerrados, es similar. Así que podemos analizar la anormalidad de un cerebro concreto, porque la anormalidad es muy específica e individual. Y mientras estimulamos, también observamos cómo cambia esta red cerebral anormal debido a la estimulación. En este sentido, podríamos decir que la estimulación cerebral individualizada es similar a la terapia farmacológica individualizada en oncología.

¿Sería demasiado pretencioso pensar que serviría contra el Alzheimer?

–El Alzheimer también es un ejemplo en el que esta tecnología podría ser potencialmente útil. Lo que sabemos en la enfermedad de Alzheimer es que un impulsor principal de la neurodegeneración es una anomalía de las conexiones sinápticas en el cerebro. Y esto conduce a menudo a un estado cerebral muy excitable. Y así, una de las ideas que los investigadores tienen ahora es la aplicación de protocolos que reduzcan la excitabilidad en circuitos cerebrales particulares en la enfermedad de Alzheimer para ralentizar el proceso de neurodegeneración. Así que tienes razón: la enfermedad de Alzheimer es uno de los principales objetivos, incluso para este tipo de investigación que estamos realizando actualmente.

Ha mencionado las adicciones. ¿Es posible ‘curar’ una adicción modulando mediante esta técnica nuestra red neuronal?

–Para ser honesto, no soy un experto en adicciones, pero puedo decirte que, tal y como ocurre con todos los trastornos de la red en el cerebro, esto también es válido para la adicción, porque hay una especie de circuito cerebral anormal que involucra, por ejemplo, a la corteza frontal de un cerebro, y también algunas áreas profundas, como la amígdala cerebral (una estructura situada en la parte interna del lóbulo temporal medial), por ejemplo. Y la regulación en este circuito es anormal en la adicción. Esto hace que las personas sean propensas a volverse adictas al alcohol u otras drogas. Y detectando cuál es el circuito anormal en el cerebro, luego podemos utilizar la estimulación cerebral para normalizar esta conectividad anormal y excitabilidad en el circuito. Y, por supuesto, el resultado tiene que ser que la propensión a volverse adicto disminuye; o en las personas adictas, que les ayude a mantenerse alejadas de las drogas. Y este es un principio general que se puede aplicar a todos los demás tipos de trastornos de salud mental. 

¿También la depresión?

–En la depresión también sabemos muy bien lo que está mal en el cerebro: hay un desequilibrio en la excitabilidad y la actividad entre la corteza frontal izquierda y la derecha. Y esto, de nuevo, se puede ver a nivel individual en cada paciente. Y luego se puede aplicar la estimulación cerebral para normalizar este desequilibrio entre los dos hemisferios.

¿Es decir, en vez de coserte a pastillas, se podría modular las neuronas para curar la depresión? ¿Cuál es la diferencia entre el tratamiento farmacológico y de estimulación?

–Esa es una pregunta muy importante. Si aplicas un medicamento, generalmente actúa en todo el cuerpo. Es decir, puede ser específico a nivel de un determinado receptor en el cerebro, por actúa de manera amplia. Con esta estimulación cerebral, tienes la oportunidad de interferir con un determinado circuito del cerebro, por ejemplo. Por lo tanto, es más específico en comparación con la farmacología. Pero creo que la combinación de fármacos y estimulación cerebral podría ser sinérgica. Las dos cosas funcionan juntas y el resultado podría ser incluso mejor en comparación con solo aplicar una de las dos. Esto ya se está haciendo, por ejemplo, en el tratamiento de la depresión. Por lo tanto, las personas están recibiendo antidepresivos, medicamentos y, además, la estimulación cerebral para tratar el trastorno de manera aún más efectiva. Pero la respuesta corta a su pregunta es que la estimulación cerebral es más específica en comparación con el tratamiento farmacológico.

Explíqueme cuál es el proceso de validación de estas técnicas.

–La estimulación magnética transcraneal es una tecnología no invasiva e indolora. Por lo tanto, se puede aplicar a los humanos sin el requisito de hacer investigación con animales. Es una tecnología muy segura y se ha investigado durante 40 años. Solo hay unos pocos efectos adversos muy raros. Así que se puede aplicar en humanos sin ninguna restricción. En nuestro laboratorio de investigación en Tubinga, donde tengo mi cátedra, por lo general, primero desarrollamos estas técnicas innovadoras en participantes sanos, para demostrar su viabilidad y que funcione correctamente. Y el siguiente paso es entrar en ensayos clínicos, que es igual que en los ensayos farmacológicos: hacer lo que llamamos ensayos de prueba de concepto en muestras pequeñas de pacientes, algo así como 20 o 30 pacientes; y solo demostrar la factibilidad, aplicabilidad y seguridad, pero aún no la eficacia de la técnica. Y una vez que hemos demostrado eso, el siguiente paso es lo que llamamos un ensayo confirmatorio a gran escala con cientos de pacientes y se necesita mucho dinero y tiempo para eso.

¿Podría esta tecnología llevarnos en un futuro a hacer que las personas tengan más capacidades?

–La respuesta es sí. Pero yo soy neurólogo, así que mi visión es mejorar la vida y la salud de los pacientes.

¿Qué impresión le ha causado el nivel de investigación tecnológica y científica que se desarrolla en Gipuzkoa?

–El proyecto en el que estoy colaborando con el profesor Ander Ramos de Tecnalia es realmente un proyecto de punta de lanza a nivel mundial. Están a la vanguardia del desarrollo de la estimulación cerebral basada en nanopartículas, que es una especie de alternativa posible a lo que he estado hablando. Y creo podría usarse incluso más específicamente para normalizar la actividad anormal en el cerebro justo en el lugar donde se necesita y a nivel de neuronas realmente específicas. Así que otra posible aplicación de esta tecnología de estimulación basada en nano creo que será la neurooncología. 

¿Me está hablando de tumores cerebrales?

–Hay algunos tumores cerebrales muy agresivos, como el glioblastoma. Hasta ahora no se puede tratar con nada, ni con radiooncología, ni con farmacología. Pues ahora imagina una tecnología de estimulación cerebral basada en nanopartículas que logran silenciar la actividad de las neuronas que hacen crecer al tumor. Éste sería uno de los ejemplos visionarios de esta tecnología en la que Ander Ramos está trabajando ahora. Y volviendo a tu pregunta, sí, creo que lo que están haciendo aquí en Tecnalia está realmente a la vanguardia de la ciencia.

¿Así como se hacen pruebas para el diagnóstico precoz de colon o mama, esta técnica podría utilizarse para anticiparnos a enfermedades neurológicas o mentales?

–En realidad, el TMS se introdujo desde el principio como una herramienta de diagnóstico, pero hoy en día se puede estimular el cerebro y registrar la respuesta. Y también se puede utilizar como información predictiva para ver si un paciente individual se recuperará de este trastorno de conciencia del coma, por ejemplo. Hay mucho potencial a nivel diagnóstico.