Efectos de los campos electromagnéticos pulsados ​​(PEMFS) en la hemodinámica cerebral (EPOCH)

Los estudios en humanos y animales han informado la influencia beneficiosa del ejercicio en las funciones cognitivas y cerebrales. En consecuencia, el ejercicio está atrayendo cada vez más la atención de la investigación como un posible factor de estilo de vida para mejorar las funciones neurocognitivas.

Los campos electromagnéticos pulsados ​​(PEMF, por sus siglas en inglés) de baja frecuencia y baja amplitud recapitulan muchos de los beneficios del ejercicio al activar muchas de las mismas cascadas celulares de segundos mensajeros activadas por entrada mecánica (ejercicio), pero sin impartir un estrés físico a las células. A través de una serie de experimentos in vitro e in vivo, los investigadores han demostrado que a intensidades de campo de 1-2 mT de amplitud, el sistema PEMF estimula el músculo sin estresar físicamente los tejidos y brinda los siguientes beneficios: 1) reduce la pérdida de masa muscular, 2) mejora fuerza muscular y, 3) libera importantes agentes regeneradores y potenciadores del metabolismo.

La espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS) es una tecnología de imagen óptica relativamente nueva que utiliza luz en el espectro del infrarrojo cercano para monitorear de manera no invasiva las respuestas hemodinámicas evocadas por la actividad neuronal mediante la medición de los cambios en la oxihemoglobina (HbO) y la desoxihemoglobina (HbR) concentraciones en la corteza cerebral. El aumento del suministro de sangre al área de activación neuronal generalmente da como resultado un aumento en la concentración de HbO, mientras que se observa una disminución en la HbR debido al efecto de lavado de la sangre. Se ha demostrado que las respuestas de HbO y HbR de las mediciones de fNIRS se correlacionan espacial y temporalmente con la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre obtenida por fMRI. La ventaja de fNIRS sobre otras modalidades de imágenes es que es económico, no invasivo, no ionizante y portátil, lo que lo convierte en una modalidad muy popular para implementar interfaces cerebro-computadora. OBELAB NIRSIT es un dispositivo fNIRS de alta densidad disponible comercialmente que mide ópticamente las variaciones hemodinámicas en la corteza prefrontal (PFC).

Los campos electromagnéticos pulsados ​​(PEMF, por sus siglas en inglés) de baja frecuencia y baja amplitud recapitulan muchos de los beneficios saludables del ejercicio al activar muchas de las mismas cascadas celulares de segundos mensajeros activadas por la entrada mecánica (ejercicio), pero sin impartir un estrés físico a las células. Las ventanas de respuesta son una regla en gran medida no reconocida en los sistemas mecanobiológicos, por lo que las células responden mejor a una tensión, duración y frecuencia de estimulación dadas; una mayor tensión de mayor frecuencia y duración de la estimulación es demasiado estrés para las células y da como resultado respuestas nulas.

Los investigadores han demostrado que los PEMF también obedecen a una ventana electromagnética de eficacia con dependencias temporales y de frecuencia de escala similar a las requeridas para la estimulación mecánica, lo que respalda aún más la conclusión de que los PEMF activan las vías de mecanotransducción celular. Con intensidades de campo de 1 a 2 mT de amplitud, el sistema PEMF estimula los músculos sin estresar físicamente los tejidos y tiene como objetivo brindar los siguientes beneficios: 1) ralentiza la pérdida de masa muscular; 2) mejora la fuerza muscular y; 3) libera importantes agentes regeneradores y potenciadores del metabolismo. En consecuencia, este estudio investigará los efectos miméticos del ejercicio de los PEMF en la hemodinámica cerebral y el rendimiento cognitivo a través de la orientación muscular. Los resultados de este estudio respaldarán el trabajo futuro con pacientes con déficit de memoria, como deterioro cognitivo leve, para posiblemente mitigar la progresión de la enfermedad.