La estimulación cerebral profunda (ECP), también conocida como deep brain stimulation (DBS), es una técnica médica que lleva más de dos décadas aplicándose en pacientes con enfermedades neurológicas como el Parkinson o la distonía. Consiste en la implantación de electrodos en zonas específicas del cerebro, conectados a un generador que emite impulsos eléctricos regulados. Su éxito en la mejora de síntomas motores es indiscutible, pero nuevas investigaciones señalan que esta técnica puede tener efectos secundarios más sutiles, especialmente en procesos cognitivos como la atención y la concentración. De hecho, se ha observado que la ECP puede “secuestrar” de forma involuntaria la atención del paciente, generando cambios en cómo se filtra y procesa la información.
En este artículo exploramos cómo funciona la estimulación cerebral profunda, cuáles son sus mecanismos técnicos, qué se ha descubierto sobre su impacto en la atención y qué implicaciones puede tener para el futuro de la neurociencia clínica. También nos centraremos en un estudio reciente que ha puesto sobre la mesa esta cuestión, analizando tanto su relevancia como sus posibles limitaciones.
Qué es la estimulación cerebral profunda
La estimulación cerebral profunda se aplica desde los años 90 como tratamiento aprobado por la FDA para el Parkinson. Se estima que más de 250.000 pacientes en todo el mundo han recibido implantes de este tipo en los últimos 30 años (National Institute of Neurological Disorders and Stroke).
El procedimiento implica tres componentes principales:
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Electrodos intracraneales que se colocan en estructuras profundas como el núcleo subtalámico o el globo pálido interno.
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Un neuroestimulador implantable, similar a un marcapasos, que regula la intensidad, frecuencia y patrón de la estimulación eléctrica.
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Un sistema de conexión que transmite la señal desde el generador hasta los electrodos.
En términos técnicos, los parámetros de estimulación suelen moverse en un rango de 60 a 180 Hz de frecuencia, con amplitudes de 1 a 3 voltios y anchos de pulso entre 60 y 200 microsegundos. Estos valores han sido optimizados para lograr un balance entre eficacia clínica y efectos secundarios.
Beneficios demostrados
La ECP ha mostrado una reducción significativa en síntomas motores como temblores, rigidez y discinesias en pacientes con Parkinson. Ensayos clínicos reportan mejoras de hasta un 60 % en escalas de movilidad como la UPDRS-III (Unified Parkinson’s Disease Rating Scale). Además, se emplea en el tratamiento de otros trastornos neurológicos: distonías, epilepsia refractaria y, más recientemente, depresión resistente.
No obstante, junto con estos beneficios aparecen efectos colaterales en funciones cognitivas. Los pacientes describen cambios en el habla, la toma de decisiones o el control de impulsos, lo que sugiere que el alcance de la estimulación va más allá del control motor.
Cuando la atención se ve afectada
Un artículo publicado en TechFixated resalta un hallazgo preocupante: la ECP puede modificar involuntariamente la forma en que los pacientes dirigen su atención. Los investigadores observaron que la estimulación aplicada en ciertas áreas cerebrales altera los patrones de atención selectiva, es decir, la capacidad de priorizar unos estímulos frente a otros.
Desde un punto de vista neurofisiológico, esto se debe a que los electrodos no solo influyen en los circuitos motores, sino también en las redes cortico-subcorticales implicadas en procesos cognitivos. En particular, estructuras como el tálamo y el núcleo subtalámico están fuertemente conectadas con regiones prefrontales responsables de la atención ejecutiva.
El estudio mostró que, bajo estimulación, los pacientes podían desviarse hacia estímulos irrelevantes o tener dificultades para mantener la concentración en tareas cognitivas. En términos técnicos, este “secuestro atencional” se reflejó en cambios en la sincronización de oscilaciones beta (13-30 Hz) y gamma (>30 Hz), asociadas a la selección de estímulos relevantes.
El estudio experimental
El trabajo en cuestión, liderado por un equipo de neurocientíficos, se centró en pacientes con implantes de ECP para el tratamiento del Parkinson. Durante el experimento, se aplicaron tareas de atención visual mientras se registraba la actividad cerebral bajo distintas condiciones de estimulación.
Los resultados fueron claros: cuando la ECP estaba activa, los pacientes mostraban un incremento del tiempo de reacción en un 15-20 % y una mayor tasa de errores al discriminar estímulos. Además, los registros intracraneales evidenciaron que la estimulación generaba patrones de hiperconectividad entre el núcleo subtalámico y la corteza prefrontal, alterando la dinámica normal de los circuitos atencionales.
Aunque estos efectos no son necesariamente percibidos como problemáticos por todos los pacientes, revelan que la ECP no es un tratamiento neutro desde el punto de vista cognitivo. El hallazgo abre la puerta a replantear los protocolos clínicos para minimizar estos efectos y a considerar que los beneficios motores pueden ir acompañados de costes cognitivos.
Implicaciones éticas y clínicas
La posibilidad de que la ECP afecte procesos cognitivos plantea preguntas éticas. ¿Hasta qué punto los pacientes son conscientes de estos cambios? ¿Se debe incluir la alteración de la atención como un efecto secundario a informar antes de la cirugía?
Los expertos en neuroética advierten que, si bien los beneficios motores son notables, modificar funciones cognitivas como la atención podría tener implicaciones en la autonomía y calidad de vida del paciente. La necesidad de monitorizar y ajustar los parámetros de estimulación de forma personalizada se vuelve aún más evidente.
Además, los hallazgos podrían guiar el desarrollo de sistemas de estimulación adaptativos. Estos sistemas, que ajustan en tiempo real la frecuencia y amplitud de los pulsos eléctricos en función de la actividad cerebral, permitirían reducir los efectos secundarios cognitivos manteniendo la eficacia clínica.
Perspectivas técnicas y de futuro
La neurociencia está avanzando hacia lo que se conoce como DBS de circuito cerrado (closed-loop DBS). En lugar de aplicar estimulación continua, el dispositivo se ajusta automáticamente según los biomarcadores detectados en tiempo real.
Un biomarcador clave es la actividad en banda beta, que tiende a estar aumentada en pacientes con Parkinson. Los sistemas de circuito cerrado monitorizan esta señal y ajustan la estimulación para suprimirla selectivamente, lo que podría reducir tanto los síntomas motores como los efectos indeseados en la atención.
Desde el punto de vista cuantitativo, se estima que este tipo de tecnologías podría mejorar la eficiencia energética del dispositivo en más de un 40 %, prolongando la vida útil de las baterías implantables y reduciendo la necesidad de cirugías de reemplazo.
Reflexiones adicionales
La estimulación cerebral profunda ha transformado la forma en que se tratan enfermedades neurológicas complejas, pero este nuevo hallazgo recuerda que los avances médicos suelen tener matices ocultos. Que la atención pueda ser “secuestrada” sin que el paciente lo perciba subraya la necesidad de equilibrar los beneficios motores con una evaluación rigurosa de la cognición.
A largo plazo, los sistemas adaptativos y personalizados parecen la vía más prometedora. El reto será lograr dispositivos que optimicen el control motor minimizando los efectos colaterales en procesos cognitivos. Esto exige colaboración entre ingenieros, neurocientíficos, clínicos y expertos en ética.
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