¿Qué es la Estimulación Transcraneal por Corriente Directa (tDCS)?

La estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS) es una técnica de neuromodulación no invasiva utilizada para tratar una serie de afecciones psiquiátricas y neurofisiológicas. La estimulación se produce mediante el uso de una corriente eléctrica débil, generada desde un dispositivo portátil que suele ser pequeño y funcionar con pilas. El área de estimulación en el cráneo del paciente dependerá de qué dolencia se está tratando.

¿En qué consiste la tDCS?

La Estimulación Transcraneal por Corriente Directa o tDCS, tiene su origen como técnica en los primeros estudios experimentales sobre electricidad realizados con animales y humanos en la década de los 60. En esta época se realizaron estudios específicos sobre los efectos de la electricidad en el cerebro a nivel neuronal, a través de los cuales se descubrió que una estimulación eléctrica leve podía modular la función cerebral al cambiar la excitabilidad cortical. La técnica se denominó tDCS (estimulación transcraneal por corriente directa). En la década de 1990 y, durante las últimas tres décadas, se han realizado muchos estudios en los que se ha aplicado tDCS a diversas afecciones psiquiátricas y neurofisiológicas, como depresión, ansiedad, esquizofrenia, TOC, adicción y diferentes tipos de dolor.

La tDCS, como ya se ha establecido, usa una corriente débil para estimular áreas específicas del cerebro. La intensidad de la corriente suele oscilar entre 1 y 3 miliamperios, siendo 2 miliamperios la más común cuando el tratamiento se aplica clínicamente. La corriente viaja desde un pequeño dispositivo portátil hasta el cerebro a través de dos electrodos; un ánodo, que tiene carga positiva, y un cátodo, que tiene carga negativa. Los electrodos se colocan en la cabeza utilizando el sistema 10-20 comúnmente utilizado en la monitorización de electroencefalografía (EEG).

Una sesión de tratamiento suele durar entre 20 y 30 minutos, pero puede durar hasta 40 minutos. Las sesiones a menudo se repiten para lograr un efecto de tratamiento acumulativo. Cuando el objetivo terapeútico es conseguir cambios de comportamiento, la sesión se repite diariamente durante varias semanas, o incluso varios meses en los protocolos de tratamiento cuyo objetivo es el mantener un efecto terapéutico ya adquirido. Aparte de un incremento y una disminución breves de la potencia al comienzo y al final del tratamiento (rampa), la corriente permanece estable durante toda la sesión de tratamiento.

¿Qué efectos produce en el cerebro?

El cerebro humano contiene cerca de 100 mil millones de neuronas, que se transmiten señales eléctricas entre sí para comunicarse. Estas señales eléctricas se denominan potenciales de acción. Los potenciales de acción son liberados, o “disparados”, por las neuronas cuando hay un cambio en el potencial de membrana neuronal en reposo, es decir, cuando se produce una diferencia en el potencial eléctrico entre el  interior y el exterior de la neurona.

Con la técnica de neuroestimulación tDCS, la corriente eléctrica de baja intensidad aplicada a través del cráneo crea un campo eléctrico en el cerebro que polariza el potencial de reposo de la membrana en las neuronas del área específica que se está estimulando. Por lo general, el potencial de membrana en reposo se vuelve menos negativo (“despolarizado”) a través de la estimulación excitatoria en un área, y más negativo (“hiperpolarizado”) a través de la estimulación inhibitoria en otra área. La despolarización hace que la neurona tenga más probabilidades de disparar potenciales de acción, aumentando la actividad, mientras que la hiperpolarización hace que la neurona tenga menos probabilidades de disparar potenciales de acción, disminuyendo la actividad.

Durante la terapia tDCS, la estimulación no obliga a las neuronas a disparar potenciales de acción, sino que aumenta o disminuye la probabilidad de que ocurra al cambiar la cantidad de estímulo necesario para que la neurona dispare un potencial de acción. La dirección de polarización (despolarización o hiperpolarización) en un solo estado de neurona depende de la orientación de la neurona en relación con el campo eléctrico generado por tDCS.

Ya en la década de los 60, Bindman et al (1964) demostraron que breves corrientes de polarización pueden causar efectos secundarios duraderos en el cerebro de una rata, ya que la corriente de polarización influye en la excitabilidad neuronal y modula la velocidad de disparo neuronal espontáneo tanto durante como después de la estimulación.

En humanos, este efecto se ha demostrado tanto directa como indirectamente a través de:

1. Potenciales Evocados Motores (MEP): la amplitud del potencial evocado motor está modulada por la estimulación tDCS tanto durante como después de la estimulación (Nitsche & Paulus, 2000)
2. Estimulación Magnética Transcraneal–Encefalograma (EMT-EEG): cambios a nivel global y local en la excitabilidad cortical detectados durante y después de la estimulación (Romero-Lauro et al, 2014)
3. Magnetoencefalografía (MEG): la estimulación bilateral aumenta la conectividad global y muestra una modulación de la potencia de la banda dependiente de la polaridad y la ubicación (Hanley et al, 2016; Garcia-Cossio et al, 2016; Pellegrino et al, 2018)
4. Resonancia Magnetica Funcional (fMRI): conectividad funcional en estado de reposo modulada por tDCS (Keeser et al, 2011)
5. Estimulador de la Médula Espinal implantado (SCS): cambios de amplitud en la vía corticoespinal causados por tDCS en ondas I y D (Lang et al, 2011; Di Lazzaro, 2013)
6. Encefalograma intracraneal: campos eléctricos de 0,8 V/m en la corteza durante la estimulación de 2 mA (Huang et al, 2017)
7. Estimulador Cerebral Profundo implantado (DBS): cambios de voltaje en los núcleos profundos causados ​​por la estimulación tDCS (Chhatbar et al, 2018)

Los efectos inmediatos de tDCS están asociados con cambios en los potenciales de la membrana a través de canales iónicos dependientes de voltaje. Estos pueden disminuirse bloqueando los canales de calcio o sodio (Nitsche et al, 2003). Se ha demostrado que los efectos secundarios, aunque también dependen de la polarización de la membrana, están asociados con la función del receptor NMDA y la concentración de neurotransmisores GABA (Nitsche et al, 2006; Stagg et al, 2009). Estos efectos se traducen en cambios de comportamiento ante la estimulación repetida a través de la conectividad funcional y la neuroplasticidad (Jackson et al, 2016). Se informa que los cambios en la neuroplasticidad causados por tDCS involucran varios neurotransmisores como la dopamina, la serotonina y la acetilcolina (Nitsche et al, 2006; Monte Silva et al, 2009; Kuo et al, 2007).

La tDCS y la depresión

En la depresión, se sabe que la corteza prefrontal dorsolateral izquierda (DLPFC) se encuentra hipoactiva (menos activa de lo normal) y que la corteza prefrontal dorsolateral derecha (DLPFC) está hiperactiva (más activa de lo normal). Para tratar este desequilibrio, en el tratamiento de la depresión con estimulación tDCS se usa un electrodo cargado positivamente (llamado “ánodo”) para estimular la DLPFC izquierda con estimulación excitatoria, y un electrodo cargado negativamente (llamado “cátodo”) para estimular la DLPFC derecha con estimulación inhibitoria. Estos estímulos aumentan la probabilidad de actividad neuronal en la DLPFC izquierdo y la disminuyen en la DLPFC derecho, alcanzando finalmente el equilibrio saludable propio de las personas que no sufren de depresión.

La tDCS y el dolor

En el tratamiento del dolor, la terapia tDCS se usa para estimular las áreas del cerebro responsables de procesar las señales de dolor. Las neuronas en estas áreas utilizan potenciales de acción para comunicarse entre sí y formar circuitos neuronales. Según Fregni et al (2020), el dolor recurrente provoca una neuroplasticidad desadaptativa, lo que conduce a una sensación persistente de dolor, conocida como dolor crónico. La estimulación tDCS permite la modulación de la neuroplasticidad desadaptativa y de las redes neuronales. Se ha demostrado que la estimulación positiva de las áreas C3 o C4, ubicadas en la corteza motora primaria (M1), reduce el dolor al mejorar la actividad de estos circuitos neuronales. La estimulación excitatoria se aplica a la M1 con el ánodo colocado en el lado opuesto del dolor (C3 o C4). Para formar un campo eléctrico sobre el área de la estimulación (M1), se coloca un cátodo sobre el área supraorbitaria contralateral (O1 u O2, lado opuesto al ánodo). Según Lefaucheur et al (2017), la estimulación excitatoria de la M1 mejora la actividad en la circunvolución precentral, donde los circuitos neuronales se conectan a estructuras que están involucradas en las partes sensoriales y emocionales del procesamiento del dolor.

Para obtener una visión más amplia sobre la estimulación tDCS, puedes consultar la descripción general completa que se presenta en esta guía prática sobre tDCS (en inglés).

TDCS es el método de tratamiento que ofrece Sooma contra la depresión (Sooma Depression Therapy, indicado para el tratamiento del Trastorno Depresivo Mayor) y el dolor crónico (Sooma Pain Therapy, indicado para el tratamiento de la fibromialgia y el dolor neuropático crónico).

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