Aplicación de la estimulación eléctrica por corriente directa (tDCS) en la rehabilitación de la heminegligencia tras un ictus.

La rehabilitación de la heminegligencia tras el ictus


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Definición de heminegligencia y repercusiones funcionales

La heminegligencia implica una dificultad para atender al hemicampo contralateral (habitualmente el izquierdo) al área cerebral lesionada, y puede abarcar desde una omisión de objetos que se ubiquen en el hemicampo izquierdo del espacio hasta la falta de atención, reconocimiento e incluso negación de partes del propio cuerpo. A nivel funcional, la heminegligencia da lugar a dificultades severas en la independencia de la persona afectada, tanto en actividades básicas de la vida diaria (aseo, vestido, alimentación, etc.) como instrumentales (manejo de dinero, preparación de comida, transporte público o deambulación independiente).

Además, la presencia de heminegligencia ha sido asociada con tiempos de ingreso hospitalario y de rehabilitación más prolongados, mayor riesgo de caídas y una pobre recuperación motora y funcional (Chen et al., 2015; Jehkonen et al., 2006; Wilkinson et al., 2012).

Recuperación de la heminegligencia

Respecto al pronóstico de la recuperación de la heminegligencia, en estudios realizados entre los 8 y los 12 meses posteriores a un accidente cerebrovascular con presencia de heminegligencia, encontraron que dicha alteración persistía en un tercio de los casos (Colombo et al., 1982; Karnath et al., 2011) o se producía una escasa recuperación de la misma (Kalra et al., 1997; Katz et al., 1999; Luukkainen-Markkula et al., 2014; Paolucci et al., 2001).

Terapias actuales

Hoy en día, los enfoques terapéuticos disponibles para la rehabilitación de la heminegligencia, como por ejemplo la adaptación prismática, el entrenamiento visuoespacial, la terapia de imágenes mentales o la estimulación optocinética, tienen una efectividad clínica limitada y, en ocasiones, poco duradera (Azouvi et al., 2017; Fasotti & van Kessel, 2013) Debido a la persistencia de la sintomatología y el impacto que tiene en la independencia del paciente, resulta esencial desarrollar nuevos métodos de tratamiento y abordar las disfunciones cerebrales subyacentes de manera adecuada. En este sentido, las intervenciones basadas en técnicas de estimulación cerebral no invasivas constituyen una intervención terapéutica prometedora.

La mejora de la heminegligencia mediante la neuromodulación

En la unidad de daño cerebral del Hospital Beata María Ana de Madrid se está llevando a cabo un estudio centrado en la mejora de la heminegligencia mediante la neuromodulación a través de la estimulación eléctrica por corriente directa (tDCS) dirigido a la mejora de la heminegligencia secundaria a un accidente cerebrovascular con el fin de potenciar los beneficios que ambas intervenciones tienen de manera independiente.

La investigación, realizada junto con la Universitat Oberta de Catalunya y la Universidad Francisco de Vitoria, está codirigida por el doctor Juan Pablo Romero, director del grupo de investigación de Neurorrehabilitación del daño cerebral, neurólogo de la Unidad de Daño Cerebral del Hospital Beata María Ana y profesor de la Universidad Francisco de Vitoria y la doctora Elena Muñoz Marrón, directora del grupo de investigación Cognitive NeuroLab, profesora de los Estudios de Ciencias de la Salud de la UOC y directora del Máster Universitario en Neuropsicología. También participan en el proyecto el doctor Marcos Ríos-Lago, coordinador de la unidad de daño cerebral del Hospital Beata María Ana, Begoña González Rodríguez y David de Noreña Martínez, neuropsicólogos de la Unidad, y los investigadores predoctorales de la Universidad Francisco de Vitoria, Francisco Sánchez, Yeray González y Aida Arroyo.

Objetivo

El objetivo de este proyecto es validar un protocolo de neuromodulación dirigido al tratamiento de la heminegligencia secundaria a ictus isquémico en pacientes que se encuentran en fase subaguda (3 a 12 meses desde la lesión). Esta técnica busca una mejora de la sintomatología mediante la reducción de la hiperactividad patológica que desarrolla el hemisferio no dañado después de un accidente cerebrovascular localizado en la arteria cerebral medial derecha, mediante la aplicación de un programa de estimulación tDCS multisite.

Técnicas neuromoduladoras

La estimulación cerebral no invasiva hace referencia a diferentes técnicas neurofisiológicas que permiten la modulación de la actividad cerebral de manera segura y no invasiva (Bikson et al., 2016). A través de estas técnicas podemos tanto aumentar la excitabilidad de la corteza cerebral como disminuirla. Las técnicas de estimulación cerebral no invasiva más utilizadas en la actualidad son la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS), de las cuales hay evidencia empírica suficiente que avala su potencial para modular la actividad cerebral a corto y largo plazo (Hummel & Cohen, 2006).

Estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS)

La tDCS permite la modulación de la actividad cortical mediante la aplicación de una corriente eléctrica de baja intensidad (generalmente entre 1 mA y 2 mA) colocando dos o más electrodos sobre el cuero cabelludo del paciente. De esta manera, la corriente eléctrica fluye entre los electrodos, desde el ánodo hasta el cátodo, aumentando la excitabilidad cortical debajo del ánodo y disminuyéndola bajo del cátodo. Por otro lado, la tDCS multisite, o de alta definición, permite realizar una estimulación más precisa y localizada del área cerebral seleccionada.

¿Qué es la tDCS?
Imagen 1. ¿Qué es la tDCS?

Asimismo, la tDCS ha demostrado ser una técnica eficaz como enfoque terapéutico complementario a los tratamientos más convencionales en la rehabilitación post-ictus (Edwards & Fregni, 2008), mostrando resultados prometedores en la rehabilitación de la heminegligencia visuoespacial (p. ej., Bang & Bong, 2015; Ladavas et al., 2015; Yi et al., 2016).

Basándonos en el modelo de rivalidad interhemisférica de Kinsbourne (Kinsbourne, 1977) y en función de los parámetros de la estimulación, es posible plantear diferentes enfoques de estimulación, como incrementar la actividad cerebral del hemisferio lesionado, inhibir la hiperactividad patológica del hemisferio sano o bien una combinación de ambas (Zebhauser et al., 2019).

Proyecto de rehabilitación con tDCS

En este proyecto aplicamos un protocolo de tDCS con una duración de 20 minutos diarios durante 10 días consecutivos (de lunes a viernes), siendo su intensidad de 2 mA. La estimulación se aplica con el cátodo posicionado en P3 (siguiendo el sistema internacional 10/20 para la colocación de electrodos de EEG), estando distribuidos los electrodos de retorno en C3, CP5, CP1, Pz, PO3, PO7, P7. El objetivo de este montaje es reducir la hiperactivación patológica de la corteza parietal del hemisferio sano (P3), con el fin de conseguir que el hemisferio lesionado (derecho) aumente su nivel de activación y participación de la atención hacia el hemicampo izquierdo, al reducir la hiperactividad del hemisferio contralateral sano lo que libera al hemisferio dañado de la inhibición ejercida sobre él por parte del sano.

Aplicación de la estimulación eléctrica por corriente directa (tDCS) en la rehabilitación de la heminegligencia tras un ictus.
Imagen 2. Montaje de los electrodos previos a la aplicación de la estimulación.

Las intervenciones basadas en la estimulación cerebral no invasiva, como la tDCS, constituyen una aproximación terapéutica muy prometedora, con mínimos efectos adversos y resultados esperanzadores descritos en diversas revisiones y meta análisis (Fan et al., 2018; Kashiwagi et al., 2018; Salazar et al., 2018; Zebhauser et al., 2019).

NeuronUP: plataforma de neurorrehabilitación

El programa de rehabilitación neuropsicológica dirigido a la rehabilitación de la heminegligencia está basado en el uso de la plataforma de rehabilitación NeuronUP, una plataforma dirigida a la rehabilitación y estimulación de las funciones cognitivas.

Hemos escogido esta plataforma porque dispone de un amplio banco de actividades que pueden ser realizadas tanto de forma interactiva como mediante lápiz y papel. La facilidad de su uso y la amplía adaptabilidad a las características de cada uno de los usuarios permite diseñar de forma sencilla y ajustada los programas de intervención personalizados para cada persona.

Nueve ejercicios específicos dirigidos a la estimulación y rehabilitación de la heminegligencia han sido seleccionados y combinados a lo largo de las 10 sesiones de intervención (4 tareas en cada sesión), con una duración de 30 minutos cada una de ellas. La configuración de la plataforma permite programar las sesiones con el fin de aumentar progresivamente la dificultad de las tareas en función de los logros alcanzados por el participante. De este modo en cada sesión la dificultad de las actividades se ajusta en función del rendimiento del día anterior.

Aplicación de la estimulación eléctrica por corriente directa (tDCS) en la rehabilitación de la heminegligencia tras un ictus.
Imagen 3. Ejemplo de una sesión de intervención de tDCS de forma concurrente a la rehabilitación neuropsicológica convencional mediante NeuronUP.

La facilidad de la programación, el registro del rendimiento de los usuarios en cada tarea y el amplio y novedoso banco de actividades diseñadas específicamente para tratar funciones cognitivas determinadas, hace que la aplicación de las sesiones de intervención se pueda llevar a cabo de forma sistemática y sin errores en su diseño, lo que garantiza la homogeneidad en la aplicación del tratamiento a todos los participantes.

Ejemplo del diseño y programación de sesiones de intervención mediante NeuronUP
Imagen 4. Ejemplo del diseño y programación de sesiones de intervención mediante NeuronUP

Proyecto tDCS-Neglect

Para poder participar en el proyecto de investigación, los participantes deben reunir una serie de requisitos; entre ellos podemos citar:

  • Haber sufrido un accidente cerebrovascular hemorrágico o isquémico en el hemisferio derecho.
  • Tiempo desde la lesión de entre 3 meses y 12 meses.
  • Ser mayor de 18 años.
  • Tener un estudio de neuroimagen realizado.
  • Ausencia de ictus previos.
  • Capacidad funcional que le permita permanecer sentado y activo durante una hora.
  • Dominancia manual diestra.
  • Mostrar heminegligencia en pruebas objetivas de valoración de la misma.
  • Firma de consentimiento informado por la persona afectada o su tutor legal.

Valoración neuropsicológica y EEG

A todos los participantes se les realiza al inicio del estudio una valoración neuropsicológica y un electroencefalograma (EEG). La valoración neuropsicológica está dirigida a identificar la presencia de heminegligencia y cuál es la severidad de la sintomatología, valorando también el impacto funcional de dicha alteración en su funcionamiento cotidiano y la alteración o preservación de otras funciones cognitivas, como la atención y la memoria de trabajo. La valoración neuropsicológica y el EEG se realizarán tres días antes del comienzo de la intervención con tDCS y NeuronUP. El mismo protocolo de valoración se repetirá tres días después del fin de la intervención, con el fin de analizar las mejoras cognitivas que se hayan podido producir, los cambios en las medidas fisiológicas (EEG), y la correlación entre ambas medidas.

Contenido

Los participantes son asignados a uno de los dos grupos de intervención; el programa de intervención consiste en 10 sesiones de rehabilitación neuropsicológica con NeuronUP a lo largo de dos semanas (de lunes a viernes). Uno de los grupos (grupo activo) recibe rehabilitación neuropsicológica durante 30 min combinada con tDCS activa durante 20 minutos (comenzando a los 5 min tras el inicio del NeuronUP). El otro grupo (grupo placebo) realiza el mismo programa de rehabilitación neuropsicológica pero combinada con tDCS placebo (denominada sham tDCS) durante el mismo tiempo. En todos los casos, tanto los participantes, como los evaluadores y las neuropsicólogas responsables de llevar a cabo el programa de intervención son ciegos a las condiciones experimentales asignadas, es decir desconocen a qué grupo ha sido asignado cada participante.

Grupos de intervención y método del proyecto tDCS-Neglect.
Imagen 5. Grupos de intervención y método del proyecto tDCS-Neglect.

Lo novedoso de este estudio radica en la combinación de dos herramientas dirigidas a la estimulación y mejora de una alteración con una alta prevalencia y graves repercusiones en la independencia funcional de la persona, como es la heminegligencia. La combinación de ambas aproximaciones terapéuticas permitirá potenciar la mejora de la sintomatología de heminegligencia, de modo que los beneficios serán superiores a los conseguidos por las técnicas por separado.

Aplicación de la estimulación eléctrica por corriente directa (tDCS) en la rehabilitación de la heminegligencia tras un ictus.
Imagen 6. Aplicación de NeuronUP en la rehabilitación de la heminegligencia.

En el siguiente vídeo os presentamos una explicación más detalla del proyecto y de sus objetivos.

Participación

Actualmente el estudio está abierto a cualquier persona afectada por un ictus que presente síntomas de heminegligencia, cumpla los criterios de inclusión mencionados y quiera participar de forma voluntaria en el estudio. Las personas o centros que estén interesados en participar pueden ponerse en contacto con los investigadores principales del proyecto:

Dr. Juan Pablo Romero

Email: [email protected]

Dra. Elena Muñoz Marrón

Email: [email protected]

Este artículo ha sido llevado a cabo por Begoña González, Elena Muñoz y Juan Pablo Romero. Podéis consultar más proyectos de los grupos de investigación implicados en: https://www.ufv.es/neurorrehabilitacion-dano-cerebral/

Referencias Bibliográficas

Azouvi, P., Jacquin-Courtois, S., & Luauté, J. (2017). Rehabilitation of unilateral neglect: Evidence-based medicine. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 60(3), 191-197. https://doi.org/10.1016/j.rehab.2016.10.006

Bang, D.-H., & Bong, S.-Y. (2015). Effect of a combination of transcranial direct current stimulation and feedback training on visuospatial neglect in patients with subacute stroke: A pilot randomized controlled trial. Journal of physical therapy science, 27(9), 2759‐2761.

Bikson, M., Grossman, P., Thomas, C., Zannou, A. L., Jiang, J., Adnan, T., Mourdoukoutas, A. P., Kronberg, G., Truong, D., Boggio, P., Brunoni, A. R., Charvet, L., Fregni, F., Fritsch, B., Gillick, B., Hamilton, R. H., Hampstead, B. M., Jankord, R., Kirton, A., … Woods, A. J. (2016). Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016. Brain Stimulation, 9(5), 641-661. https://doi.org/10.1016/j.brs.2016.06.004

Chen, P., Hreha, K., Kong, Y., & Barrett, A. M. (2015). Impact of spatial neglect on stroke rehabilitation: Evidence from the setting of an inpatient rehabilitation facility. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 96(8), 1458-1466. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2015.03.019

Colombo, A., De Renzi, E., & Gentilini, M. (1982). The time course of visual hemi-inattention. Archiv Für Psychiatrie Und Nervenkrankheiten, 231(6), 539-546. https://doi.org/10.1007/BF00343997

Edwards, D., & Fregni, F. (2008). Modulating the healthy and affected motor cortex with repetitive transcranial magnetic stimulation in stroke: Development of new strategies for neurorehabilitation. NeuroRehabilitation, 23(1), 3-14.

Fan, J., Li, Y., Yang, Y., Qu, Y., & Li, S. (2018). Efficacy of Noninvasive Brain Stimulation on Unilateral Neglect After Stroke: A Systematic Review and Meta-analysis. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation, 97(4), 261-269. https://doi.org/10.1097/PHM.0000000000000834

Más referencias sobre la rehabilitación de la heminegligencia tras el ictus

Fasotti, L., & van Kessel, M. (2013). Novel insights in the rehabilitation of neglect. Frontiers in Human Neuroscience, 7, 780. https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00780

Hummel, F. C., & Cohen, L. G. (2006). Non-invasive brain stimulation: A new strategy to improve neurorehabilitation after stroke? The Lancet Neurology, 5(8), 708-712. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(06)70525-7

Jehkonen, M., Laihosalo, M., & Kettunen, J. E. (2006). Impact of neglect on functional outcome after stroke: A review of methodological issues and recent research findings. Restorative Neurology and Neuroscience, 24(4-6), 209-215.

Kalra, L., Perez, I., Gupta, S., & Wittink, M. (1997). The influence of visual neglect on stroke rehabilitation. Stroke, 28(7), 1386-1391.

Karnath, H.-O., Rennig, J., Johannsen, L., & Rorden, C. (2011). The anatomy underlying acute versus chronic spatial neglect: A longitudinal study. Brain: A Journal of Neurology, 134(Pt 3), 903-912. https://doi.org/10.1093/brain/awq355

Kashiwagi, F. T., El Dib, R., Gomaa, H., Gawish, N., Suzumura, E. A., da Silva, T. R., Winckler, F. C., de Souza, J. T., Conforto, A. B., Luvizutto, G. J., & Bazan, R. (2018). Noninvasive Brain Stimulations for Unilateral Spatial Neglect after Stroke: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized and Nonrandomized Controlled Trials. Neural Plasticity, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/1638763

Katz, N., Hartman-Maeir, A., Ring, H., & Soroker, N. (1999). Functional disability and rehabilitation outcome in right hemisphere damaged patients with and without unilateral spatial neglect. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 80(4), 379-384.

Ladavas, E., Giulietti, S., Avenanti, A., Bertini, C., Lorenzini, E., Quinquinio, C., & Serino, A. (2015). A-tDCS on the ipsilesional parietal cortex boosts the effects of prism adaptation treatment in neglect. Restorative neurology and neuroscience, 33(5), 647‐662. https://doi.org/10.3233/RNN-140464

Más documentación sobre la heminegligencia y el ictus

Kinsbourne, M. (1977). Hemi-neglect and hemisphere rivalry. Advances in neurology, 18, 41-49.

Luukkainen-Markkula, R., Eng, N., & Tarkka, I. (2014). Recovery from neglect after right hemisphere stroke. International journal of neurorehabilitation, 1. https://doi.org/10.4172/ijn.1000103

Paolucci, S., Antonucci, G., Grasso, M. G., & Pizzamiglio, L. (2001). The role of unilateral spatial neglect in rehabilitation of right brain-damaged ischemic stroke patients: A matched comparison. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 82(6), 743-749.

Salazar, A. P. S., Vaz, P. G., Marchese, R. R., Stein, C., Pinto, C., & Pagnussat, A. S. (2018). Noninvasive Brain Stimulation Improves Hemispatial Neglect After Stroke: A Systematic Review and Meta-Analysis. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 99(2), 355-366.e1. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2017.07.009

Wilkinson, D., Sakel, M., Camp, S.-J., & Hammond, L. (2012). Patients with hemispatial neglect are more prone to limb spasticity, but this does not prolong their hospital stay. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 93(7), 1191-1195. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2012.01.010

Yi, Y. G., Chun, M. H., Do, K. H., Sung, E. J., Kwon, Y. G., & Kim, D. Y. (2016). The Effect of Transcranial Direct Current Stimulation on Neglect Syndrome in Stroke Patients. Annals of Rehabilitation Medicine-Arm, 40(2), 223-229. https://doi.org/10.5535/arm.2016.40.2.223

Zebhauser, P. T., Vernet, M., Unterburger, E., & Brem, A.-K. (2019). Visuospatial Neglect-a Theory-Informed Overview of Current and Emerging Strategies and a Systematic Review on the Therapeutic Use of Non-invasive Brain Stimulation. Neuropsychology Review, 29(4), 397-420. https://doi.org/10.1007/s11065-019-09417-4

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