El potencial de mejora cognitiva de la neuromodulación
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Psiquiatra Clínico Líder de Investigación Traslacional en Parasym.v |
Desde Hipócrates, la ciencia (y el arte) de la medicina siempre se ha dedicado al cuidado de los enfermos, desarrollando sus métodos y su conocimiento en torno al concepto de “ enfermedad ”. Además de este enfoque terapéutico, en las sociedades pasadas las medidas preventivas eran promovidas por reglas higiénicas religiosas, que prácticamente cumplían el objetivo de prevenir enfermedades infecciosas y deficiencias nutricionales; finalmente la medicina científica dio un giro hacia el concepto de “ salud ”, interiorizando la prevención como ámbito de lo que hoy se llama medicina preventiva.
El cambio paradigmático definitivo ha ido aún más lejos y, si la restauración de la salud es el objetivo necesario de cualquier tratamiento médico, es la mejora del bienestar lo que ahora se ha convertido en el objetivo a la aspiración de cualquier práctica médica. Esto es particularmente cierto en el campo de la psicología positiva, donde se han estudiado y propuesto numerosas estrategias para aumentar la función cerebral. Por otro lado, en una sociedad de la información cada vez más compleja, el funcionamiento cognitivo se ha convertido en el activo más valioso.
La mejora cognitiva (así como la inteligencia) es un concepto multifacético y puede definirse como “la amplificación o extensión de las capacidades centrales de la mente mediante la mejora o el aumento de los sistemas de procesamiento de información internos o externos”.
Curiosamente, se descubrió que una gran variedad de intervenciones, como las bioquímicas (es decir, nootrópicos, psicoestimulantes), conductuales (es decir, ejercicio físico, meditación) y físicas (es decir, estimulación eléctrica y magnética), pueden mejorar las funciones cognitivas en sujetos sanos. Los potenciadores no sólo difieren en su modo de acción y en el dominio cognitivo al que se dirigen -ya sea memoria, creatividad, funciones ejecutivas o motivación-, sino también en la escala temporal en la que actúan, sus efectos adversos y en cómo afectan de manera diferencial. diferentes grupos de sujetos.
Entre las estrategias más novedosas, las técnicas de neuromodulación tienen como objetivo la mejora cognitiva mediante la acción directa sobre la plasticidad neuronal. En términos más generales, es interesante informar que las técnicas de estimulación cerebral han encontrado conceptualmente una posición prominente en la investigación en psiquiatría, dado el nuevo paradigma que considera los trastornos mentales como trastornos de la neuroplasticidad (Tom Insel, NIMH).
Además de sus aplicaciones terapéuticas, las técnicas no invasivas, como la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr), la estimulación transcraneal de corriente continua (tDSC) o la estimulación transcutánea del nervio vago auricular ( taVNS), se han vuelto particularmente intrigantes en el campo de la mejora cognitiva por su perfil de seguridad y viabilidad.
Un creciente conjunto de investigaciones sugiere que la estimulación transcutánea no invasiva de la rama auricular del nervio vago (taVNS), mediante la aplicación de estimulación eléctrica de bajo nivel al oído externo izquierdo, puede impulsar la plasticidad neuronal que actúa de manera similar a la estimulación del nervio vago cervical (cVNS). ), cuya acción ha sido implicada en la memoria y el aprendizaje.
La evidencia reciente muestra que la estimulación del nervio vago auricular no invasivo (taVNS) aumenta el rendimiento cognitivo. Un estudio reciente realizado con dispositivos Nurosym en una muestra de lectores adultos jóvenes con desarrollo típico demostró que la taVNS dirigida combinada con la lectura de pasajes puede mejorar el rendimiento de la comprensión lectora, una habilidad que requiere tanto habilidades de lectura como memoria.
En particular, este efecto fue impulsado por una mejora significativa del aprendizaje y el recuerdo que estuvo presente en el grupo de taVNS activo, pero no en el grupo de taVNS simulado.
Fig 1. Ilustración de la proyección del nervio vago a áreas clave del cerebro implicadas en la codificación de los recuerdos.
Figura 2. Desempeño en las preguntas del examen. (A) Hubo un beneficio significativo de Nurosym en comparación con el placebo en todas las preguntas de la prueba. (B) Este efecto fue impulsado por un beneficio significativo de taVNS activo en preguntas de memoria. (C) No hubo ningún beneficio de taVNS en las preguntas de comprensión. Las barras de error representan el error estándar de la media. *p < .05
Figura 3. Desempeño en el post-entrenamiento. (A) Hubo una tendencia hacia un mayor porcentaje de aciertos. (B) La retención fue significativamente mayor con Nurosym en comparación con el placebo. El efecto también fue mayor con la frecuencia media específica de Nurosym.
Figura 4. Nurosym tuvo menos errores de lectura por pasaje en comparación con el placebo.
Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que combinar la estimulación dirigida con la lectura aprovecha los circuitos neuronales existentes para mejorar la memoria del contenido leído. Dado que la estimulación del nervio vago se basa en la liberación sincronizada con precisión de neurotransmisores como la norepinefrina y la acetilcolina, sugerimos que estas sustancias químicas actúen fortaleciendo las sinapsis existentes en el cerebro en desarrollo típico en lugar de fomentar la formación de nuevas conexiones.
En conjunto, estos datos sugieren que, independientemente de la edad, la memoria juega constantemente un papel importante en la capacidad de comprensión. Por lo tanto, si taVNS puede aumentar el aprendizaje y mejorar la memoria de los elementos aprendidos, como lo sugieren estos datos, la adición de taVNS puede considerarse como un "potenciador cognitivo" para acelerar los beneficios de las intervenciones conductuales tradicionales que generalmente requieren semanas o meses de entrenamiento constante.
Nuestra investigación futura analizará el parámetro de intensidad de corriente taVNS, explorando sistemáticamente para optimizar futuros protocolos de estimulación clínicamente relevantes dirigidos a diferentes tareas.
Finalmente, si bien existe abundante evidencia de que la estimulación durante el entrenamiento es efectiva para impulsar la plasticidad neuronal, futuras investigaciones sobre taVNS deberían comparar la estimulación durante el entrenamiento con la estimulación durante la consolidación.
Otros estudios investigaron más a fondo si taVNS puede ser un método prometedor para mejorar el aprendizaje y la memoria, específicamente la adquisición del lenguaje. En particular, a través de la mejora de la atención selectiva y la recuperación de la memoria, se descubrió que taVNS mejora aspectos de la lectura, la adquisición de nuevas ortografías y el aprendizaje de categorías del habla en adultos.
Estos resultados sugieren que taVNS emparejado induce una señal neuromoduladora temporalmente precisa que mejora selectivamente la percepción y la consolidación de la memoria de categorías perceptualmente destacadas.
Estos hallazgos tienen implicaciones potenciales interesantes para una amplia gama de tareas cognitivas.
Conclusión
Tener en cuenta que la mejora cognitiva no es un fenómeno monolítico ayudará a abordar todas las cuestiones teóricas, éticas y científicas desafiantes y estimulantes en torno a las posibilidades que plantean los nuevos conocimientos y técnicas neurocientíficas.
Referencias:
El mundo de los potenciadores cognitivos de los psiconautas, Napoletano F, Schifano F, Corkery JM, Guirguis A, Arillotta D, Zangani C y Vento A (2020)
Hacking the Brain: Dimensions of Cognitive Enhancers; Martin Dresler, Anders Sandberg, Christoph Bublitz, Kathrin Ohla, Carlos Trenado, Aleksandra Mroczko-Wąsowicz, Simone Kühn y Dimitris Repantis
Mejora de la memoria de lectura basada en la memoria mediante estimulación transcutánea del nervio vago auricular; Vishal J. Thakkar, Zoe A. Richardson, Annie Dang y Tracy M. Centanni
Ana RS Martins, Felipe Fregni, Marcel Simis y Jorge Almeida
(2017) La neuromodulación como estrategia de mejora cognitiva en adultos mayores sanos: promesas y trampas, envejecimiento, neuropsicología y cognición
Edith Kaan, Ivette De Aguiar, Christina Clarke, Damon G. Lamb, John B. Williamson, Eric C. Porges, A Estudio de estimulación del nervio vago transcutáneo sobre la memoria de órdenes verbales, Journal of Neurolinguistics, Volumen 59, 2021,
Vishal J. Thakkar, Abby S. Engelhart, Navid Khodaparast, Helen Abadzi, Tracy M. Centanni, La estimulación del nervio vago auricular transcutáneo mejora el aprendizaje de letras novedosas -Relaciones sólidas en adultos, Estimulación cerebral, Volumen 13, Número 6,2020,
Vishal J. Thakkar, Abby S. Engelhart, Navid Khodaparast, Helen Abadzi, Tracy M. Centanni, Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation enhances learning of novel letter-sound relationships in adults, Brain Stimulation, Volume 13, Issue 6,2020,