Hipocampo te\u00f1ido con C-fos despu\u00e9s de estimulaci\u00f3n por interferencia temporal<\/p>\n
TSAI AND BOYDEN LABS <\/p>\n
La estimulaci\u00f3n cerebral profunda puede mejorar los trastornos cerebrales debilitantes y resistentes al tratamiento, pero implica la implantaci\u00f3n quir\u00fargica de electrodos que a menudo tienen que penetrar en m\u00faltiples capas de tejido antes de alcanzar sus objetivos. En un estudio con ratones publicado hoy (1 de junio) en la revista Cell, <\/em>los investigadores idearon un m\u00e9todo no quir\u00fargico en ratones para estimular regiones enterradas debajo de la corteza cerebral sin perturbar el tejido circundante. <\/p>\n “Encuentro toda su naturaleza asombrosamente elegante” dice Helen Mayberg, profesora y neur\u00f3loga de la Universidad de Emory que no particip\u00f3 en este trabajo. \u00abDesde el punto de vista de la estimulaci\u00f3n cerebral profunda, miro esto y digo, \u00bfc\u00f3mo pasamos de lo que hago a lo que hacen ellos?\u00bb<\/p>\n Los m\u00e9dicos han demostrado que la estimulaci\u00f3n cerebral profunda puede mejorar el Parkinson’ s, depresi\u00f3n y casos severos de trastorno obsesivo-compulsivo en algunos pacientes y recientemente…<\/p>\n Pero debido a que el procedimiento quir\u00fargico es invasivo y a menudo requiere que los pacientes permanezcan despiertos, la cantidad de pacientes que pueden obtener este tratamiento es limitado, agrega Grossman. Los pacientes que toman agentes anticoagulantes o aquellos que son psicol\u00f3gicamente incapaces de hacer frente a la cirug\u00eda tambi\u00e9n est\u00e1n excluidos, dice Tipu Aziz, profesor de neurocirug\u00eda en la Universidad de Oxford que no particip\u00f3 en este estudio. <\/p>\n Si podemos estimular desde el exterior [del cerebro], tal vez podamos ayudar a m\u00e1s personas, dice el autor principal Ed Boyden, neurocient\u00edfico y bioingeniero del MIT.<\/p>\n El m\u00e9todo de los investigadores se basa en la falta de respuesta universal de las neuronas a la estimulaci\u00f3n de alta frecuencia, una propiedad biof\u00edsica fundamental que conocemos desde hace d\u00e9cadas, dice Grossman. Sin embargo, demostraron que las neuronas pod\u00edan notar la diferencia entre dos corrientes de interferencia si las frecuencias eran ligeramente diferentes. Suministrar estas corrientes de alta frecuencia desde la superficie del cerebro a regiones seleccionadas ubicadas debajo de la corteza funcion\u00f3.<\/p>\n Los cient\u00edficos obtuvieron corrientes de alta frecuencia ligeramente diferentes de dos pares de electrodos colocados estrat\u00e9gicamente en la parte superior de la cabeza de un rat\u00f3n: en un experimento, los electrodos de un lado del cr\u00e1neo suministraron una corriente de 2010 kilohercios, mientras que los electrodos opuestos estimularon a 2000 kilohercios. Estas altas frecuencias no afectaron a las neuronas en las regiones del cerebro por las que pasaban. Pero, en las regiones del cerebro donde estas corrientes se superponen, interfieren entre s\u00ed. En la regi\u00f3n de intersecci\u00f3n entre los pares de electrodos de 2010 kilohercios y 2000 kilohercios, las neuronas pudieron sentir la diferencia entre las dos frecuencias y fueron reclutadas para disparar a 10 hercios.<\/p>\n El equipo de Grossman y Boyden llama a esto estimulaci\u00f3n de interferencia temporal , y lo demostraron primero in vitro y luego en ratones, donde inicialmente registraron la actividad neuronal en la corteza despu\u00e9s de aplicar corrientes de interferencia de dos electrodos muy juntos. Luego se sumergieron m\u00e1s profundamente en el cerebro, estimulando selectivamente la actividad neuronal en el hipocampo, una regi\u00f3n debajo de la corteza. Esta es la primera vez que alguien demuestra que las neuronas realmente pueden responder a esto, dice Grossman.<\/p>\n A continuaci\u00f3n, los investigadores dirigieron o cambiaron la ubicaci\u00f3n de la envoltura el\u00e9ctrica, el punto en el que los dos campos se superponen para producir la baja frecuencia restada simplemente aumentando o disminuyendo la frecuencia de estimulaci\u00f3n de los electrodos en un lado. Cuando la corriente de un lado es m\u00e1s d\u00e9bil que la del otro lado, la envolvente se acerca al lado m\u00e1s d\u00e9bil, dice Boyden. Al dirigir esta envoltura el\u00e9ctrica, los investigadores produjeron movimientos alternativos en las patas derecha e izquierda, los bigotes y las orejas de los ratones.<\/p>\n El equipo de Boyden confirm\u00f3 que estimular los cerebros de los ratones despiertos no alter\u00f3 la temperatura cerebral, no da\u00f1\u00f3 las neuronas ni el ADN. , o invocar una respuesta inmune 24 horas m\u00e1s tarde. En particular, la estimulaci\u00f3n de interferencia temporal afect\u00f3 la actividad neuronal dentro de las \u00e1reas cerebrales previstas sin afectar las regiones circundantes, demostraron los investigadores al examinar el hipocampo y el tejido circundante en busca de niveles de prote\u00edna c-fos, un marcador de actividad neuronal. <\/p>\n Otras herramientas existentes son capaces de estimular el cerebro sin cirug\u00eda. Sin embargo, los campos magn\u00e9ticos o las corrientes el\u00e9ctricas aplicadas al cr\u00e1neo afectan principalmente a la corteza y, potencialmente, a las estructuras subcorticales. Pero, para estimular una regi\u00f3n profunda, tambi\u00e9n hay que estimular una regi\u00f3n superficial, dice Boyden. Las estructuras cl\u00ednicamente importantes son a menudo las que est\u00e1n sumergidas debajo de la superficie.<\/p>\n La estimulaci\u00f3n de interferencia temporal es un paso en esa direcci\u00f3n, pero es posible que el modelo de rat\u00f3n de los investigadores no se traduzca directamente en humanos. En el hipocampo de un rat\u00f3n, su distancia desde la superficie es ciertamente muy diferente de donde vive el hipocampo en una persona, se\u00f1ala Mayberg. <\/p>\n Aziz est\u00e1 de acuerdo: Puedo ver un futuro posible donde esta tecnolog\u00eda podr\u00eda hacerse port\u00e1til para la estimulaci\u00f3n cerebral profunda no invasiva como terapia, dice en un correo electr\u00f3nico. Si se pudiera demostrar que el trabajo funciona en modelos animales m\u00e1s grandes que un rat\u00f3n, ser\u00eda a\u00fan m\u00e1s optimista.<\/p>\n Boyden y Grossman reconocen estas limitaciones y actualmente est\u00e1n realizando ensayos en humanos. Si bien su m\u00e9todo es menos invasivo, Boyden se\u00f1ala que es menos focal que la precisi\u00f3n que brindan los electrodos de estimulaci\u00f3n cerebral profunda, que pueden concentrarse en las estructuras cercanas a su punta.<\/p>\n Es el comienzo y hay mucho m\u00e1s trabajo por hacer, pero es un hito, dice Grossman.<\/p>\n N. Grossman et al., <\/strong>Estimulaci\u00f3n cerebral profunda no invasiva a trav\u00e9s de campos el\u00e9ctricos que interfieren temporalmente<\/strong>, <\/strong>Cell<\/strong>, <\/strong><\/em> doi:<\/strong>10.1016\/j.cell.2017.05.024<\/strong>, 2017.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, historias destacadas<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Hipocampo te\u00f1ido con C-fos despu\u00e9s de estimulaci\u00f3n por interferencia temporal TSAI AND BOYDEN LABS La estimulaci\u00f3n cerebral profunda puede mejorar los trastornos cerebrales debilitantes y resistentes al tratamiento, pero implica la implantaci\u00f3n quir\u00fargica de electrodos que a menudo tienen que penetrar en m\u00faltiples capas de tejido antes de alcanzar sus objetivos. 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