Un estudio realizado por el Clínic-IDIBAPS en colaboración con físicos del Istituto Superiore di Sanità de Roma, y publicado en la revista Advanced Science, ha investigado cómo los campos eléctricos alternos afectan a las redes neuronales corticales que generan oscilaciones lentas espontáneas, típicas de estados como el sueño profundo o la anestesia. El objetivo era identificar las condiciones en las que estas redes pueden sincronizarse o desincronizarse, un fenómeno clave para el tratamiento de trastornos con patrones de hipersincronización patológica como la epilepsia, la depresión o la enfermedad de Parkinson.
Combinación de corriente alterna y continua para la neuromodulación
El equipo investigador, liderado por el grupo de investigación en Neurociencia de Sistemas del IDIBAPS, aplicó campos eléctricos externos, tanto alternos como continuos, con diferentes amplitudes y frecuencias a cortes de corteza cerebral que presentaban oscilaciones lentas espontáneas. Esto permitió estudiar cómo respondían estas redes neuronales a la estimulación externa y cómo podía inducirse de manera controlada su sincronización o desincronización.
Según Mavi Sánchez-Vives, jefa del grupo de investigación y coordinadora del proyecto, explica: “Proponemos un nuevo protocolo robusto que combina campos eléctricos alternos y continuos para controlar la dinámica cortical, facilitando una inducción más fiable de la sincronización o desincronización de la actividad, un aspecto clave para tratar trastornos caracterizados por sincronías patológicas”.
Según explican Joana Covelo y Martina Cortada, investigadoras del IDIBAPS y coautoras del estudio, los experimentos revelaron que las redes corticales con oscilaciones lentas pueden sincronizarse con campos eléctricos alternos cuando estos se aplican dentro de un rango específico de frecuencia y amplitud. Sin embargo, cuando la frecuencia del campo externo es ligeramente superior a la de las oscilaciones espontáneas, el sistema entra en un régimen de desincronización, un comportamiento que podría aprovecharse para romper los patrones de hipersincronización presentes en algunas patologías neurológicas. Además, la introducción de un componente de corriente continua modula el efecto de los campos alternos, permitiendo una intervención más precisa.
Estas observaciones experimentales han sido reproducidas fielmente mediante un modelo computacional desarrollado por los colaboradores italianos, reforzando la idea de que las redes neuronales pueden ser moduladas de manera predecible con estímulos eléctricos diseñados específicamente.
Este trabajo ha sido posible gracias al apoyo del Ministerio de Ciencia, la European Research Council (ERC), el proyecto NEMESIS y el Departamento de Investigación y Universidades de la Generalitat de Catalunya.
