Descubrimiento puede ayudar a tratar trastornos de la memoria resultantes de accidente cerebrovascular, lesión cerebral de Alzheimer yVIDEO: Estimular una región en el cerebro con corriente eléctrica no invasiva utilizando pulsos magnéticos (Estimulación Magnética Transcraneal) mejora la memoria, informa un nuevo estudio de la Northwestern Medicina de la Ciencia. El descubrimiento abre ...
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CHICAGO --- Estimular una región particular en el cerebro a través de la entrega no invasiva de la corriente eléctrica a través de pulsos magnéticos, llamada estimulación magnética transcraneal, mejora la memoria, informa un nuevo estudio de la Northwestern Health Science.
El descubrimiento abre un nuevo campo de posibilidades para el tratamiento de alteraciones de la memoria causados ??por condiciones tales como el derrame cerebral, la enfermedad de Alzheimer en fase inicial, la lesión cerebral traumática, paro cardíaco y los problemas de memoria que se producen en el envejecimiento saludable.
"Demostramos por primera vez que puede cambiar específicamente funciones de la memoria del cerebro en los adultos sin cirugía o drogas, que no han demostrado su eficacia", dijo el autor principal, Joel Voss, profesor asistente de ciencias sociales de medicina en la Universidad Northwestern Feinberg School of Medicine . "Esta estimulación no invasiva mejora la capacidad de aprender cosas nuevas. Tiene un enorme potencial para el tratamiento de trastornos de la memoria ".
El estudio será publicado en Science 29 de agosto.
El estudio también es el primero en demostrar que recordar eventos requiere una colección de muchas regiones del cerebro a trabajar en conjunto con una estructura de memoria de la llave llamada hipocampo - similar a una orquesta sinfónica. La estimulación eléctrica es como dar a las regiones del cerebro de un conductor con más talento por lo que desempeñan en la más estrecha sincronía.
"Es como si reemplazamos su conductor normal con Muti", dijo Voss, refiriéndose a Riccardo Muti, director musical de la renombrada Orquesta Sinfónica de Chicago. "Las regiones del cerebro juegan mejor juntos después de la estimulación."
El enfoque también tiene potencial para el tratamiento de trastornos mentales como la esquizofrenia en la que estas regiones del cerebro y el hipocampo están fuera de sincronía con los demás, que afecta la memoria y la cognición.
TMS impulsa la memoria
El estudio de la Northwestern es el primero en mostrar TMS mejora la memoria mucho después del tratamiento. En el pasado, TMS se ha utilizado de forma limitada para cambiar temporalmente la función del cerebro para mejorar el rendimiento durante una prueba, por ejemplo, hacer que alguien apretar un botón ligeramente más rápido mientras que el cerebro está siendo estimulado. El estudio muestra que la TMS se puede utilizar para mejorar la memoria para eventos de al menos 24 horas después de administrar la estimulación.
Encontrar el punto dulce
No es posible estimular directamente el hipocampo con TMS porque es demasiado profunda en el cerebro de los campos magnéticos para penetrar. Así, el uso de una resonancia magnética, Voss y sus colegas identificaron una región del cerebro superficial un mero centímetro de la superficie del cráneo con alta conectividad con el hipocampo. Quería ver si la dirección de la estimulación a este lugar, a su vez estimular el hipocampo. Si.
"Me quedé asombrado al ver que funcionó tan específicamente", dijo Voss.
Cuando se utilizó TMS para estimular este punto, las regiones del cerebro involucradas en el hipocampo se volvieron más sincronizados entre sí, como lo indican los datos tomados mientras los sujetos estaban en el interior de una máquina de resonancia magnética, que registra el flujo sanguíneo en el cerebro como una medida indirecta de la actividad neuronal.
Cuanto más esas regiones trabajaron juntos debido a la estimulación, las mejores personas eran capaces de aprender nueva información.
Cómo funcionaba el Estudio
Los científicos reclutaron a 16 adultos sanos edades de 21 a 40. Cada uno tenía una imagen anatómica detallada tomada de su cerebro, así como de 10 minutos de grabación de la actividad cerebral mientras está acostado en silencio dentro de un escáner de resonancia magnética. Hacer esto permitió a los investigadores identificar a la red de estructuras cerebrales que están implicadas en la memoria y bien conectadas con el hipocampo de cada persona. Las estructuras son ligeramente diferentes en cada persona y pueden variar en la ubicación por tanto como unos pocos centímetros.
"Para orientar correctamente la estimulación, que teníamos que identificar las estructuras en el espacio del cerebro de cada persona porque el cerebro de cada persona es diferente", dijo Voss.
Cada participante se sometió a una prueba de memoria, que consiste en un conjunto de asociaciones arbitrarias entre las caras y las palabras que se les pidió que aprender y recordar. Después de establecer su capacidad de línea de base para llevar a cabo esta tarea de memoria, los participantes recibieron estimulación cerebral 20 minutos al día durante cinco días consecutivos.
Durante la semana también recibieron exploraciones y las pruebas de su capacidad para recordar los nuevos juegos de palabras arbitrarias y cara recortes para ver cómo su memoria ha cambiado como resultado de la estimulación de resonancia magnética adicionales. Entonces, por lo menos 24 horas después de la estimulación final, se ensayaron de nuevo.
Al menos una semana después, el mismo experimento se repitió pero con una estimulación placebo falso. El orden de las porciones de bienes de estimulación y de placebo del estudio se invirtió la mitad de los participantes, y no se les dijo cuál era cuál.
Ambos grupos obtuvieron mejores resultados en pruebas de memoria como resultado de la estimulación cerebral. Tomó tres días de estimulación antes de que mejoraron.
"Se acordaban más emparejamientos cara de palabras después de la estimulación que antes, lo que significa que su capacidad de aprendizaje mejoró", dijo Voss. "Eso no sucedió durante la condición placebo o en otro experimento de control con temas adicionales."
Además, la MRI mostró la estimulación causada las regiones del cerebro a ser más sincronizados entre sí y el hipocampo. Cuanto mayor es la mejora en la sincronicidad o la conectividad entre partes específicas de la red, mejor será el rendimiento en la prueba de memoria. "Los más ciertas regiones del cerebro trabajaron juntos debido a la estimulación, más personas pudieron conocer los emparejamientos cara de palabras ", dijo Voss.
El uso de TMS para estimular la memoria tiene múltiples ventajas, señaló el primer autor Jane Wang, un becario postdoctoral en el laboratorio de Voss en Feinberg. "Ningún medicamento podía ser tan específico como TMS para estas redes de la memoria", dijo Wang. "Hay un montón de diferentes objetivos y no es fácil llegar a cualquier receptor que está involucrado en la memoria."
El Futuro
"Esto abre toda una nueva área de estudios de tratamiento en donde vamos a tratar de ver si podemos mejorar la función en las personas que realmente lo necesitan", dijo Voss.
Su estudio fue con las personas que tenían memoria normal, en la que no se puede esperar para ver una gran mejora porque sus cerebros ya están trabajando con eficacia.
"Pero para una persona con daño cerebral o un trastorno de la memoria, esas redes se rompen por lo que incluso un pequeño cambio podría traducirse en ganancias en su función", dijo Voss.
En un próximo juicio, Voss estudiará el efecto de la estimulación eléctrica de las personas con pérdida de memoria en etapa temprana.
Voss advirtió que se necesitan años de investigación para determinar si este enfoque es segura o efectiva para los pacientes con enfermedad de Alzheimer o trastornos similares de la memoria.
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