Un equipo de investigación de la Universidad Pablo de Olavide ha dado un paso decisivo hacia la mejora de las terapias de estimulación cerebral no invasiva. En un estudio publicado recientemente en la prestigiosa revista científica eLife, el equipo científico ha demostrado que la orientación de las neuronas es un factor determinante en cómo éstas responden a la estimulación transcraneal por corriente continua (tDCS, por sus siglas en inglés).
¿Qué es la tDCS y por qué es importante?
La estimulación transcraneal por corriente continua es una técnica que utiliza corrientes eléctricas de baja intensidad aplicadas a través del cráneo con el objetivo de modular la actividad cerebral. Gracias a su bajo coste, seguridad y facilidad de aplicación, esta herramienta se está utilizando cada vez más en la investigación y en ensayos clínicos para tratar enfermedades como el ictus, la epilepsia, la ataxia o incluso el Alzheimer.
Sin embargo, a pesar de su creciente popularidad, los mecanismos exactos que hacen que esta técnica funcione siguen siendo poco conocidos. ¿Por qué funciona mejor en algunas personas que en otras? ¿Qué hace que ciertas regiones cerebrales respondan de manera distinta?
Un hallazgo clave: la orientación de las neuronas
Para dar respuesta a estas preguntas, el equipo liderado por el Dr. Javier Márquez-Ruiz, investigador del Laboratorio Traslacional de Estimulación Cerebral de la UPO, ha centrado su atención en una región concreta del cerebro: el cerebelo, responsable de funciones tan esenciales como la coordinación motora y el aprendizaje.
Célula de Purkinje. Imagen tomada durante uno de los experimentos realizados en el Laboratorio Traslacional de Estimulación Cerebral de la UPO.
Utilizando tecnologías de vanguardia como los electrodos de alta densidad (Neuropixels) y técnicas de reconstrucción morfológica de las neuronas, el equipo estudió la actividad de las células de Purkinje, un tipo muy especializado de neuronas presentes en el cerebelo, en ratones despiertos sometidos a estimulación tDCS.
Los resultados fueron concluyentes: las neuronas responden de forma diferente dependiendo de su orientación respecto al campo eléctrico. En particular, aquellas que estaban alineadas paralelamente al campo mostraron cambios más pronunciados en su actividad.
“Este hallazgo nos ayuda a comprender por qué los efectos de la estimulación pueden ser tan variables entre individuos y regiones cerebrales”, señala el Dr. Márquez-Ruiz.
Hacia tratamientos cerebrales más personalizados
Este avance no solo mejora la comprensión básica del funcionamiento cerebral, sino que abre la puerta al desarrollo de terapias más precisas y personalizadas. Adaptar los protocolos de estimulación en función de la organización celular del cerebro podría aumentar notablemente la eficacia de los tratamientos neurológicos y reducir sus efectos secundarios.
Dr. Carlos Andrés Sánchez León (actualmente en «Department of Neurology and Neurobiology, University of California, Los Angeles, United States»), Dr. Javier Márquez Ruiz (UPO) y D. Guillermo Sánchez-Garrido Campos (UPO).
Además, el estudio subraya la necesidad de considerar el cerebro como una red compleja y dinámica, donde la posición, la forma y la conexión entre neuronas influyen en cómo se procesa la información y en cómo responden a las terapias.
“Para avanzar en neuromodulación, es esencial comprender no solo qué células queremos estimular, sino cómo se interrelacionan entre ellas”, concluyen los autores.
Los resultados de este estudio forman parte de las tesis doctorales de Carlos Andrés Sánchez León y Guillermo Sánchez-Garrido Campos.
Referencia:
Somatodendritic orientation determines tDCS-induced neuromodulation of Purkinje cell activity in awake mice. Carlos A Sánchez-León, Guillermo Sánchez-Garrido Campos, Marta Fernández, Álvaro Sánchez-López, Javier F Medina, Javier Márquez-Ruiz. eLife. 2025. https://doi.org/10.7554/eLife.100941.3