Un estudi realitzat pel Clínic-IDIBAPS en col·laboració amb físics de l’Istituto Superiore di Sanità de Roma, i publicat a la revista Advanced Science, ha investigat com els camps elèctrics alterns afecten les xarxes neuronals corticals que generen oscil·lacions lentes espontànies, típiques d’estats com el son profund o l’anestèsia. L’objectiu era identificar les condicions en què aquestes xarxes poden sincronitzar-se o dessincronitzar-se, un fenomen clau per al tractament de trastorns amb patrons de híper sincronització patològica com l’epilèpsia, la depressió o la malaltia de Parkinson.
Combinació de corrent altern i continu per a la neuromodulació
L’equip investigador, liderat pel grup de recerca en Neurociència de sistemes de l’IDIBAPS va aplicar camps elèctrics externs, tant alterns com continus, amb diferents amplituds i freqüències a talls de còrtex cerebral que mostraven oscil·lacions lentes espontànies. Això va permetre estudiar com aquestes xarxes neuronals responien a l’estimulació externa i com es podia induir de manera controlada la seva sincronització o dessincronització.
Segons Mavi Sánchez-Vives, cap del grup de recerca i coordinadora del projecte, explica: “Proposem un nou protocol robust que combina camps elèctrics alterns i continus per controlar la dinàmica cortical, facilitant una inducció més fiable de la sincronització o dessincronització de l’activitat, aspecte clau per tractar trastorns caracteritzats per sincronies patològiques”.
Segons expliquen Joana Covelo i Martina Cortada, investigadores de l’IDIBAPS i co-autores de l’estudi, els experiments van revelar que les xarxes corticals amb oscil·lacions lentes poden sincronitzar-se amb camps elèctrics alterns quan aquests s’apliquen dins d’un rang específic de freqüència i amplitud. Tanmateix, quan la freqüència del camp extern és lleugerament superior a la de les oscil·lacions espontànies, el sistema entra en un règim de dessincronització, un comportament que podria aprofitar-se per trencar els patrons de híper sincronització presents en algunes patologies neurològiques. A més, la introducció d’un component de corrent continu modula l’efecte dels camps alterns, i això permet una intervenció més precisa.
Aquestes observacions experimentals han estat reproduïdes fidelment mitjançant un model computacional desenvolupat pels col·laboradors italians, reforçant la idea que les xarxes neuronals poden ser modulades de manera predictible amb estímuls elèctrics dissenyats específicament.
Aquest treball ha estat possible gràcies al suport del Ministeri de Ciència, la European Research Council (ERC), el projecte NEMESIS i el Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya.
