La estimulación cerebral profunda dirigida al tálamo mejora la cognición en pacientes con lesión cerebral

En un estudio reciente publicado en la revista medicina naturalLos investigadores evaluaron la eficacia y seguridad de la estimulación cerebral profunda (DBS) dentro de los núcleos talámicos centrales laterales (CL) y el tracto tegmental dorsal medial relacionado (CL/DTTm) de individuos con lesión cerebral traumática de moderada a grave (msTBI).

Los estudios indican que los déficits en la función ejecutiva y la velocidad de procesamiento de la información entre los pacientes con TBIm obstaculizan la calidad de vida y la reintegración social, y los núcleos talámicos del CL representan un nodo crucial. Actualmente no existe un tratamiento eficaz para estas anomalías y la “teoría del mesocircuito” apunta a la infraactivación de CL como factor determinante.

Estudiar: Estimulación cerebral profunda talámica en lesiones cerebrales traumáticas: un estudio de viabilidad aleatorizado de fase 1. Haber de imagen: SciePro/Shutterstock

Sobre el estudio

En el presente estudio de viabilidad aleatorio de fase 1, los investigadores evaluaron la eficacia y seguridad de CL DBI entre humanos con discapacidades asociadas con lesión cerebral traumática crónica, que afectan el funcionamiento diario y la empleabilidad.

El objetivo del estudio fue utilizar electrodos talámicos de DBS para crear una terapia para el deterioro cognitivo persistente en pacientes con TBIm. Se seleccionaron como objetivos de estimulación la sección lateral del núcleo lateral central del tálamo y el haz de fibras DTTm relacionado. Realizaron modelos biofísicos para dirigir electrodos virtuales de estimulación cerebral al paquete CL/DTTm de cada individuo, dependiendo de las amplitudes y la ubicación de la estimulación. Los investigadores han estudiado la seguridad y eficacia de la estimulación cerebral profunda talámica en el tratamiento de trastornos cognitivos.

El estudio incluyó personas con msTBI [Glasgow Coma Scale (GCS) scores of 3 to 12], discapacidad funcional y deterioro cognitivo (puntuaciones GOS-E de 5 a 7). El equipo recibió 419 solicitudes para el ensayo y evaluó la elegibilidad de 15 personas. Se registraron y asignaron al azar seis personas desde agosto de 2018 hasta mayo de 2021. El equipo excluyó a nueve personas no elegibles, dejando para el análisis a seis personas, cuatro hombres y dos mujeres con antecedentes de traumatismo craneoencefálico.

Los investigadores asignaron al azar a los participantes a una de tres situaciones iniciales que duraron 30 días, 44 días o 58 días después de la intervención. Los participantes fueron doble ciego después de la fase de titulación, un período de terapia abierta de 90 días y condiciones de 21 días dentro o fuera de la terapia para reducir el sesgo de los participantes y del examinador en la evaluación de riesgos. El resultado primario de eficacia fue un aumento en el control ejecutivo medido por la velocidad de procesamiento y una disminución de al menos un 10% en el tiempo requerido para completar la Parte B de la Prueba de Trazado (TMT-B) desde el inicio (prequirúrgico) hasta la conclusión del período de tratamiento de tres meses.

Los investigadores realizaron entrevistas semiestructuradas y análisis post hoc para examinar la consistencia de los implantes de electrodos dentro de la estructura CL/DTTm humana. Crearon un proceso de procesamiento de datos personalizado, identificando las neuronas CL y el haz de fibras DTTm como las estructuras principales para activar la DBS para traducir los hallazgos preclínicos. Se construyó un atlas sintético para coordinar la colocación de electrodos entre cinco personas utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) anuladas de materia blanca, segmentación talámica automatizada, DTI y modelado biofísico de campos eléctricos aplicados. Los investigadores evaluaron las respuestas evocadas en el EEG para evaluar la consistencia de los efectos fisiológicos entre los individuos y compararon sus hallazgos con los de dos subgrupos de pacientes con TBIm.

Resultados

Los seis individuos tuvieron derivaciones de DBS bilaterales sin incidentes. Nuevos procedimientos de imagen y división talámica y modelos de estimación biofísica permitieron la identificación precisa de la ubicación de los núcleos laterales centrales y las fibras DTTm de los participantes. Cinco pacientes completaron todas las evaluaciones de resultados y cumplieron con el criterio de valoración principal (umbral de mejora del 10 % desde el inicio hasta el final de la fase de tratamiento en TMT-B; mejora media, 32 %).

Dos personas cumplieron con los criterios de mejora, dos permanecieron estables y uno cumplió con el criterio de disminución para el criterio de valoración secundario, cambio en la fatiga TBIQoL. Cuatro participantes del estudio (promedio 33%) mostraron una mejora >10%. Los cinco sujetos mostraron puntuaciones mejoradas en el TMT-A para la velocidad de búsqueda visual, lo que puede estar relacionado con las funciones frontoestriatales y la velocidad de procesamiento de datos. El examen Ruff 2&7, que mide la atención selectiva en situaciones cronometradas, reveló mejoras significativas entre los cuatro sujetos que terminaron la prueba.

Dos personas pasaron de la categoría de discapacidad GOS-E de mayor a moderada. Las condiciones funcionales de los tres individuos restantes se mantuvieron estables. El equipo evaluó las puntuaciones de TMT-B en dos intervalos (después de la cirugía y al inicio del tratamiento), precedidos por la exposición a la estimulación cerebral profunda. Tres de los cinco individuos participaron voluntariamente en la fase de retiro ciego aleatoria. Sólo un sujeto asignado aleatoriamente a la condición OFF mostró una disminución del 34% en las puntuaciones del TMT-B, lo que indica efectos de abstinencia.

A pesar de las variaciones en la atrofia, el estudio descubrió enfoques de focalización similares para detectar la salida de fibras del ala lateral del CL en DTTm en todos los sujetos. El curso temporal y la localización espacial de los hemisferios de P4 en el cerebro anterior fueron comparables, lo que indica que P4 recibió estimulación terapéutica en ambos hemisferios.

En general, los resultados del estudio demostraron que la estimulación cerebral profunda (DBS) con CL/DTTm puede mejorar el control ejecutivo en pacientes con TBIm durante el período de recuperación crónica. Los resultados indicaron que la DBS mejoró la función ejecutiva utilizando evaluaciones primarias y performativas y medidas secundarias que abordan la fatiga, la salud psicológica y el funcionamiento global. La técnica de focalización utilizada en el estudio implicó una densa agrupación de conexiones de electrodos activos dentro del tálamo del atlas sintético. Sin embargo, algunos sujetos experimentaron efectos sensoriales transitorios y otros efectos adversos.