Estimulación transcraneal de corriente directa en el trastorno del espectro autista

El trastorno del espectro autista (TEA) es un trastorno del neurodesarrollo de por vida caracterizado por alteraciones en la comunicación, habilidades sociales deficientes y comportamiento aberrante. ASD a menudo causa un estrés emocional y financiero considerable en los pacientes, sus familias y la comunidad. La prevalencia de ASD es alta, con estadísticas recientes reportadas en uno en 68. Hasta el momento, no existe una cura para el TEA y el trastorno sigue siendo una condición altamente incapacitante a pesar de las opciones de tratamiento existentes. Por lo tanto, se necesitan urgentemente nuevos enfoques terapéuticos más efectivos. En los últimos 10 años, la estimulación de corriente continua transcraneal (tDCS), una técnica de estimulación cerebral, se ha investigado intensamente en cuanto a sus mecanismos fisiológicos de acción, lo que brinda apoyo empírico a su aplicación en el entorno clínico.

Déficits cognitivos y sociales en los TEA. Las personas con ASD a menudo parecen rígidas e inflexibles, muestran un fuerte gusto por el comportamiento repetitivo y los rituales elaborados. Una de las razones del comportamiento aberrante en los TEA puede atribuirse a su velocidad de procesamiento deficiente y los déficits cognitivos resultantes. La velocidad de procesamiento lenta se relaciona con una capacidad reducida de la función ejecutiva para recordar y formular pensamientos y acciones automáticamente, con el resultado de que las personas autistas con una velocidad de procesamiento lenta tendrían grandes dificultades para aprender o percibir las relaciones a través de múltiples experiencias. Como resultado, estos individuos compensan la capacidad disminuida para integrar información del entorno al memorizar detalles visuales o reglas individuales de cada situación. Esto explica por qué las personas con el trastorno tienden a seguir rutinas en detalles precisos y muestran gran angustia ante cambios triviales en el entorno.

La conectividad funcional desordenada subyace a la disfunción cognitiva en los TEA: el problema de conectividad neuronal se ha informado ampliamente en personas con TEA. Por ejemplo, las imágenes de tensor de difusión (DTI) y los estudios electrofisiológicos han informado una reducción de la integridad de la mielina en la corteza prefrontal ventromedial y en las uniones temporoparietales. De manera similar, los estudios de imágenes funcionales han encontrado una sincronización reducida entre las áreas cerebrales activadas en las pruebas de memoria de trabajo, función ejecutiva e interpretaciones del significado afectivo de las acciones en personas con TEA.

Inhibición y excitabilidad corticales (proporción E/I) en los TEA: la variabilidad significativa en la presentación de síntomas en los TEA ahora puede entenderse como una manifestación de un trastorno del sistema neural, con anomalías encontradas en la interacción entre diferentes áreas del cerebro atribuibles a algún trastorno de conectividad cerebral. . Relacionado con el problema de conectividad subyacente en ASD está la desregulación de la excitabilidad cortical. Un principio emergente es que los déficits cognitivos en el autismo son causados ​​por un nivel excesivamente alto de excitación dentro de los circuitos neuronales que median las diferentes funciones cognitivas en los TEA. El papel sugerido del aumento de la relación entre la excitación y la inhibición de las células corticales (equilibrio E/I) en la fisiopatología del TEA está respaldado por estudios recientes que han demostrado que una reducción en la señalización GABAérgica es una característica común en los cerebros de las personas autistas. con mejora de la señalización glutamatérgica excitatoria como mecanismo subyacente. Estos hallazgos son consistentes con los estudios de conectividad neuronal que sugieren que el desequilibrio E/I celular cortical o la hiperexcitabilidad podrían interrumpir la diferenciación progresiva normal y la elaboración de la conectividad funcional en el cerebro en desarrollo.

Efectos de la estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS) en la modulación del equilibrio de excitación/inhibición cortical: tDCS es un método de neuromodulación no invasivo que influye en el nivel de actividad cortical mediante la aplicación de corrientes directas bajas al cuero cabelludo a través de electrodos anódicos y catódicos. Los estudios de espectroscopia de resonancia magnética (MRS) han informado que la tDCS anódica aumenta la excitabilidad cortical al reducir las concentraciones locales del neurotransmisor inhibidor ácido gamma-aminobutírico (GABA), mientras que la tDCS catódica disminuye la excitabilidad cortical al reducir los niveles de glutamato excitatorio. Como la tDCS catódica puede reducir la excitabilidad cortical causada por la hiperpolarización neuronal, es razonable suponer que la estimulación catódica puede ser beneficiosa en los TEA al disminuir la excitabilidad cortical en los individuos afectados por el trastorno.

Efecto terapéutico de tDCS en la mejora de la función cognitiva: en la última década, ha habido un interés creciente en estudiar el efecto de tDCS para alterar varias funciones del sistema nervioso central, incluido el control motor, la atención, la memoria, el lenguaje y la emoción, y para modular nivel de actividad cerebral y conectividad funcional en población sana y paciente. Hasta la fecha, más de 100 estudios de tDCS han mostrado resultados prometedores e informado efectos positivos instantáneos inducidos por tDCS en las funciones cognitivas, sin ningún problema de seguridad o efecto secundario adverso. Además, se indujeron efectos secundarios impulsados ​​sinápticamente con suficiente duración de tDCS. Se ha demostrado que una sola sesión de tDCS durante 10-13 minutos podría inducir una hora de efecto posterior, y 10 sesiones repetidas de tDCS junto con una tarea terapéutica en niños con accidente cerebrovascular perinatal se asociaron con cambios en los biomarcadores espectroscópicos 1 semana después. estimulación y mejoría clínica sostenida en una visita de seguimiento a los 2 meses. Curiosamente, se han informado mejoras conductuales/cognitivas más significativas cuando se combinó tDCS con una tarea terapéutica que cuando se recibió tDCS solo. Estos hallazgos son consistentes con la noción de que realizar una tarea terapéutica durante tDCS puede dirigir el efecto de estimulación a los circuitos neuronales involucrados. En el cual, el acoplamiento de tDCS con la tarea terapéutica puede mejorar el aprendizaje mediante la inducción de cambios de potenciación a largo plazo en las regiones cerebrales subyacentes y modula la actividad cerebral asociada con la tarea. Esto, a su vez, puede conducir a una mayor modificación sináptica y un mejor desempeño de la tarea. Entre los diversos protocolos tDCS, la estimulación en la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) es uno de los montajes ampliamente aplicados. Se ha demostrado que tDCS sobre DLPFC mejora las funciones cognitivas, como la memoria de trabajo, el control inhibitorio, el estado emocional y el procesamiento en pacientes neuropsiquiátricos.

Aunque estos hallazgos preliminares en pacientes neuropsiquiátricos son alentadores, los estudios empíricos sobre la aplicación de tDCS en personas con TEA son limitados. Sin embargo, la investigación que se ha realizado es alentadora. Por ejemplo, un estudio de caso clínico de un paciente autista que recibió 10 sesiones diarias consecutivas de 20 minutos de tDCS catódico de 1,5 mA sobre el DLPFC izquierdo mostró una mejora significativa persistente en sus síntomas conductuales altamente incapacitantes en una visita de seguimiento de 3 meses. Además, también se ha demostrado que tDCS sobre el DLPFC izquierdo modula el control inhibitorio de los arrebatos de comportamiento y la adquisición del lenguaje en niños mínimamente verbales con TEA. Dados los resultados prometedores del tratamiento de estimulación cerebral de los trastornos neuropsiquiátricos resistentes, el presente estudio tiene como objetivo explorar el efecto repetitivo de tDCS en la mejora de las funciones cognitivas, con particular interés en mejorar la conectividad funcional, en adolescentes con TEA.