Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Origen de los temblores: desajuste entre cerebro y médula espinal

Por: | 17 de junio de 2010

Si levantas una mano y la pones tensa frente a tu cara, posiblemente en alguno de tus dedos notarás un ligero temblor. No te preocupes; es normal.

La actividad eléctrica generada en tu cerebro por miles de neuronas mientras caminas, lees, o duermes, produce un potencial eléctrico que puede ser registrado en forma de ondas cerebrales. Cada tipo de onda cerebral tiene una frecuencia diferente (oscilaciones por segundo). En concreto, las neuronas motoras encargadas de dirigir tus movimientos oscilan a una frecuencia de 10 ciclos por segundo. Éste es el temblor mínimo que deberías tener. Casi imperceptible.

Ocurre que si estás emocionado, cansado, nervioso, con hambre o con miedo, tu cuerpo segrega adrenalina y ese temblor se acentúa. Pero continúa siendo un temblor fisiológico normal y corriente.

Otra cosa es el temblor llamado “esencial” característico de la vejez, o provocado por enfermedades neurológicas como el Parkinson o la esclerosis múltiple. Aquí ya hay alteraciones implicadas, y empieza a tener sentido estudiar científicamente el origen del temblor.

Eso es lo que hace el investigador Malagueño Jose Luis Vega en la Universidad de Newcastle, quien contactó con nosotros ofreciéndose a explicarnos en el blog el descubrimiento que su grupo ha hecho sobre el origen de este tipo de temblor esencial.

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“Lo raro es que no temblemos todavía más”, por Jose Luís Vega

El temblor es un movimiento involuntario de tipo oscilatorio que se repite en tus brazos o piernas, y que en condiciones severas puede convertirse en una pesadilla a la hora de realizar actividades tan simples como ponerse una camisa o beber una taza de té. Es por eso que en el grupo de Control Motor de la Universidad de Newcastle investigamos los temblores. Pero mi director el profesor Stuart Baker partió de un planteamiento diferente: “¿por qué la mayoría de personas y animales no tiemblan todo lo que deberían?”

Para responder a esta pregunta, llevamos a cabo un estudio en el que entrenamos a "macacos" a mover su dedo índice lentamente hacia atrás y hacia delante. Este tipo de movimiento intensifica el temblor fisiológico (el normal que todos los primates experimentamos) comprendido entre 8 y 12 ciclos por segundo. Una vez entrenados, insertamos microelectrodos móviles en la corteza motora primaria y médula espinal de los animales, y procedimos al registro extracelular de las neuronas del cerebro y de la médula responsables del control del movimiento de los músculos del cuerpo, y por tanto del movimiento del dedo en estudio. Lo que nos encontramos fue que, tanto la actividad eléctrica de las neuronas registradas en esa área del cerebro (unas 300), como la actividad de las otras cientos de neuronas registrados en la médula espinal, presentaban una actividad rítmica a la misma frecuencia que el temblor. Sin embargo, y esto es lo más importante, las oscilaciones de ambos tipos de neuronas estaban fuera de fase unas respecto a las otras. En otras palabras, cuando la onda en el cerebro presentaba la máxima amplitud, la onda en la médula espinal se encontraba en su punto más bajo. Y viceversa. Esto significaba que la ondas registradas en el cerebro se cancelaban con las ondas registradas en la medula espinal. Y eso, es lo que hacía reducir la intensidad del temblor.

Ante los tremores esenciales (patológicos), la hipótesis que barajamos es que el circuito de neuronas de la médula espinal podría no funcionar correctamente y no contrarrestar la actividad cerebral. De esta manera las oscilaciones cerebrales no se cancelarían y aparecerían los temblores no deseados.

En otras enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple o el parkinson, puede que el problema sea una producción de oscilaciones anormalmente altas en determinadas regiones del cerebro. La buena noticia es que, incluso en estos casos, este circuito neuronal que hemos identificado en la medula espinal podría reducir las altas oscilaciones contribuyendo a una mejora del temblor. Y para ello empezaremos a ensayar en pacientes con dispositivos portátiles inalámbricos.

Este hallazgo es importante, pues nos hace pensar que el temblor es el resultado de complejas interacciones entre múltiples circuitos neuronales dentro del cerebro y la médula espinal. Nuestro reto es comprender con mayor claridad estas rutas nerviosas (cerebro - medula espinal) y sus interacciones para tratar de entender los temblores, tanto fisiológicos como patológicos, y poder desarrollar nuevas estrategias para diagnosticar y tratar estos temblores por medio de dispositivos portátiles inalámbricos. El ligero temblor fisiológico que percibimos los individuos sanos se debe a que esta cancelación de las oscilaciones del cerebro por parte de las neuronas de la médula no es perfecta, aunque muy atenuada.

Por tanto, "una mayor comprensión sobre cómo funciona este circuito en la medula espinal nos ayudaría a controlar este tipo de oscilaciones anómalas, y reducir los temblores de los pacientes mejorando así sus vidas", palabras de Stuart Baker.

Estimulación cerebral profunda (Deep Brain Stimulation) Actualmente, con la técnica de estimulación cerebral profunda (DBS), se están haciendo progresos para intentar reducir los temblores mas severos como el temblor esencial o el temblor "parkinsoniano" cuando los fármacos no dan el resultado esperado. El temblor esencial se produce cuando el paciente realiza un movimiento voluntario o trata de mantener una postura (ej. manos enfrente del cuerpo). Es el que se intensifica con la vejez, y de ahí su nombre de "temblor senil". El "parkinsoniano", sin embargo, esta englobado dentro de la categoría de temblores en reposo. En la DBS, la zona del cerebro que se estimula depende mucho del problema que se quiera resolver. Para el temblor esencial la estructura que está dando resultados se encuentra en el tálamo, en el llamado núcleo ventral interno. En el caso del temblor del parkinson la zona estimulada es el núcleo subtalámico o el globo pálido interno, pues hay evidencias que estos núcleos se acoplan entre si debido a la falta de dopamina que presentan los enfermos de Parkinson. Concluyendo, este nuevo hallazgo nos hace pensar en una futura técnica como la DBS, pero ahora estimulando la medula espinal para que sea ella la que haga de filtro a los temblores no deseados.

Jose Luis Vega

Hay 3 Comentarios

Interesante, José Luis. Gracias. Los enfermos de Parkinson tienen puestas sus maltrechas esperanzas en una terapia que mejore la actual medicación, cuyas insuficiencias son harto conocidas. La DBS medular promete, sin duda. A ver qué pasa. Sobre el temblor fisiológico o subclínico estuve pensando yo el otro día mientras mi dentista me hacía un trabajito en la boca. La cavidad bucal es un espacio pequeño, y el temblor normal se percibe como multiplicado. Sobre todo para quien tiene una mano temblona dentro de su boca. Una mano con instrumental. Ahora imaginemos a un dentista al que le tiemblan las manos bastante más de lo corriente. Y no es porque sea mayor ni porque esté nervioso. El ligero castañeteo de dientes de sus pacientes se debe a que su instrumental bailotea ahí dentro, provocando una enorme desazón. Ésta es mi dentista. Trabaja en una clínica dental muy buena y apenas tiene clientela. El primer día que me tocó con ella supe por qué. Tragué saliva y pasé apuros, pero al final me hizo una reconstrucción que otros que la precedieron habían encajado mal. Logró lo más difícil, a pesar de sus temblores. Por eso no cambio de dentista. El resultado es lo que cuenta, para mí. Está claro que no todo el mundo opina así, y se deja llevar por la apariencia. Me pregunto si algún día se dará con un remedio para aminorar el temblor fisiológico de las personas sanas con profesiones que exigen gran tiento. Me acuerdo ahora, no sé por qué, de un relato de Oliver Saks sobre un cirujano que padecía el síndrome de Tourette, pero cuando estaba en quírófano ni pestañeaba. Lograba mantener el síndrome a raya. Saludos y buenos vinos también.

Vaya nivelazo con los posts sobre neurociencia, gracias Pere por compartir todo esto con los "simples" mortales.

Muy interesante el trabajo de Stuart Baker, aunque pasa de puntillas por las sincronías córtico-subcorticales que están descritas para la mayoría de estructuras que proyectan a médula espinal y están implicadas en regulación de actividad motriz (núcleo rojo, tracto tecto-espinal, etc), y sólo se ciñe a la formación reticular del puente, muy acertado por esta parte. Y no estoy de acuerdo con la frase “lo raro es que no temblemos más”, ya que precisamente el sistema que ellos describen está diseñado para evitar el temblor, recuerda a la novela de C. Matín Gaite “Lo raro es vivir”. Lo raro es que el sistema motor falle, y por tanto tengamos temblor (excesivo). El sistema motor precisamente trabaja mediante la regulación de la tasa de disparo de las neuronas y regulación de ritmos de las diferentes estructuras implicadas (como bien se describe para parkinson y otras patologías). Los ritmos de distintas estructuras claramente estarán en fase o desfase dependiendo de las conexiones y la regulación. Si la corteza cerebral conecta directamente con una estructura y la activa conforme a su actividad rítmica, existirá una sincronía entre corteza y esa estructura pero con un desfase que sucede por el tiempo de conducción axónica y activación neuronal. Normal. El desfase permite la regulación a nivel de la estructura subcortical por llegada desde otras estructuras no corticales. La idea de interaccionar a nivel espinal con la ejecución de movimientos voluntarios mediante la activación de interneuronas inhibidoras espinales, es lo acertado y novedoso del trabajo, pero lleva a la pregunta: ¿qué frecuencia e intensidad de estimulación será necesaria para bloquear el temblor y facilitar el movimiento?. Y es que una excesiva inhibición llevaría no sólo a bloquear temblor, también el movimiento que está programado por la corteza cerebral. Una intensidad baja, o en el lugar equivocado, o con una frecuencia errónea llevaría incrementar la imprecisión del movimiento y posiblemente el temblor, o peor, a generar espasticidad. La frase de Stuart Baker incluida en el post es alentadora para los pacientes, y cada paso en el sentido de mejorar calidad de vida y buscar soluciones a patologías cuenta de forma importante. Estas cosas llevan su tiempo, esperemos que más pronto que tarde se consiga un resultado positivo sobre la regulación del temblor, espasticidad y otros desórdenes que actúan a nivel espinal. salud y vinos.

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Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
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