El profesor asistente de ingeniería biomédica de la Universidad de Utah Jan Kubanek ha descubierto que se pueden emitir ondas de sonido de alta frecuencia (ultrasonido) al cerebro de un paciente para alterar su estado. Es un tratamiento no invasivo sin medicamentos ni cirugía con un potencial único para tratar los trastornos mentales, incluida la depresión y la ansiedad, y los trastornos neurológicos como el dolor crónico y la epilepsia, según publica en la revista ‘Science Advances’.
«Los trastornos cerebrales deben tratarse de manera personalizada en lugar de ofrecer a los pacientes cócteles de medicamentos –sugiere Kubanek–. Pero para hacer eso necesitamos una herramienta que proporcione tratamientos no invasivos, precisos y personalizados para abordar la fuente del problema en cada individuo. Hasta ahora, esto solo ha sido un sueño».
La idea de usar ondas ultrasónicas para tal terapia de precisión implica pulsos de sonido a una frecuencia alta e inaudible dirigida al cerebro usando un transductor ultrasónico, similar a las varillas utilizadas para las ecografías.
Los pulsos de sonido se dirigen a los circuitos neuronales en el cerebro y hacen que las membranas neuronales oscilen, activando las neuronas e influyendo en el comportamiento que controlan esas neuronas. No hay dolor ni molestias ni se precisa técnica quirúrgica.
«De esta manera, puede cambiar la actividad de las neuronas y también la conectividad entre las neuronas estimuladas y sus vecinas, lo que tiene el potencial de devolver los circuitos neuronales defectuosos a su estado normal», añade.
Pruebas en monos
El equipo aplicó ondas ultrasónicas en el cerebro de los monos decidiendo si mirar hacia la izquierda o la derecha. Con las frecuencias correctas y apuntando a las neuronas correctas, los investigadores pudieron controlar si los sujetos eligieron derecha o izquierda. Los animales no sintieron el ultrasonido durante el procedimiento.
Kubanek dice que este experimento proporcionó una manera simple de medir qué tan potentes son los efectos del ultrasonido. «El documento muestra que el ultrasonido puede producir efectos fuertes, hasta el punto de influir en el comportamiento. Y lo que nos importa es, en última instancia, los cambios en el comportamiento. Por ejemplo, podemos corregir la mala toma de decisiones o al menos reducir el temblor de una persona en la mano», asegura.
Los pacientes que no responden a los fármacos actualmente son tratados con otros métodos de neuromodulación que son invasivos o carecen de una buena orientación. Kubanek destaca que las ondas ultrasónicas no tienen esos inconvenientes. Un equipo clínico puede tratar a un paciente sistemáticamente hasta que identifique el objetivo que muestra la mejoría más drástica en los síntomas de la persona.
Los investigadores usaron estímulos cortos, como máximo 40 segundos, pero incluso esos estímulos cortos pueden volver a cablear los circuitos objetivo durante horas. Kubanek cree que los estímulos más largos de duraciones cercanas a los 40 minutos podrían producir resultados que podrían durar semanas.
Kubanek dice que su equipo ha construido un dispositivo prototipo para realizar estos tratamientos en pacientes y planea comenzar los primeros ensayos clínicos en pacientes con depresión mayor en tres años.