Un implante cerebral con Inteligencia Artificial redujo temblores y rigidez en pacientes con Parkinson

La estimulación cerebral profunda (ECP) comenzó a utilizarse a finales del siglo XX. Implantando electrodos en zonas específicas del cerebro, conectados a un generador de impulsos eléctricos, la ECP ofrecía una alternativa a los tratamientos exclusivamente farmacológicos. Permitía a muchos pacientes aliviar síntomas motores incapacitantes como el temblor, la rigidez o la lentitud de movimientos. Sin embargo, esta tecnología no era infalible. Como lo explicó la Dra. Helen Bronte-Stewart, se trataba de una herramienta "bastante contundente para intentar corregir las arritmias cerebrales asociadas con el Parkinson".

Décadas más tarde, ha ingresado en una nueva etapa de precisión y personalización. La estimulación cerebral profunda adaptativa (ECPA) representa un giro conceptual en la forma de abordar los trastornos motores en pacientes con Parkinson. Esta innovación, recientemente aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos, permite una modulación eléctrica basada en la actividad cerebral individual de cada paciente.

¿Cómo funciona la técnica tradicional?

La ECP convencional actúa de forma continua. Una vez implantado el dispositivo en el cerebro, este emite impulsos eléctricos constantes, independientemente del estado clínico del paciente o de su nivel de actividad. "Hasta hace poco, estos dispositivos de estimulación administraban un tren de pulsos eléctricos universal al cerebro las 24 horas del día", afirmó, al Centro de Noticias de Stanford Medicine, Bronte-Stewart, neuróloga y profesora asistente de Neurología y Ciencias Neurológicas en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

Aunque este tipo de estimulación logró avances significativos en pacientes que no respondían adecuadamente a la medicación, también mostró limitaciones importantes. No todos los afectados por Parkinson obtenían mejoras relevantes, algunos experimentaban efectos secundarios o no toleraban la terapia. Además, la constancia del estímulo podía llevar a fases de subestimulación o sobreestimulación. Estos desajustes generaban consecuencias clínicas: lentitud motora en el primer caso, movimientos involuntarios conocidos como discinesias en el segundo.

La razón se encuentra en las oscilaciones propias de la enfermedad. El Parkinson no se manifiesta de forma lineal, los síntomas y la actividad neuronal varían según el estado del paciente, su ciclo de medicación, e incluso sus rutinas cotidianas. Así, el esquema rígido de la ECP tradicional pronto se mostró insuficiente ante la complejidad biológica del cerebro humano.

La estimulación cerebral profunda adaptativa:

Inspirada en la evolución de los marcapasos cardíacos (que comenzaron como dispositivos que emitían impulsos constantes hasta convertirse en sistemas que se amoldan a la necesidad del paciente), esta evolución del método opera con un principio similar. "Ahora, contamos con esta tecnología adaptativa que escucha la actividad cerebral y ajusta la estimulación en consecuencia", dijo Bronte-Stewart.

La clave está en su capacidad para registrar y analizar en tiempo real las señales neuronales, especialmente las ondas beta, cuya anormalidad está directamente relacionada con los síntomas motores del Parkinson. En lugar de suprimir estas señales de forma constante, como hace la ECP tradicional, la ECPA actúa solo cuando detecta una desregulación significativa, manteniendo los ritmos cerebrales dentro de un rango funcional.

Este enfoque permite disminuir la carga eléctrica total administrada, mejorar el control sintomático y reducir los efectos secundarios derivados de la sobreestimulación. Según explicó Philip Starr, profesor de neurocirugía en la Universidad de California en San Francisco, a The Washington Post, "las necesidades del cerebro varían según su nivel de actividad, como cuándo están despiertos o dormidos, y en particular según su ciclo de medicación".

La inteligencia artificial cumple un rol clave en esta transición. A través del desarrollo de algoritmos personalizados, el sistema aprende a interpretar patrones de actividad eléctrica específicos de cada paciente. En palabras de Starr, "una forma de desarrollar este tipo de algoritmo es primero realizar estudios de señales cerebrales en condiciones conocidas. Luego, se puede entrenar un algoritmo de inteligencia artificial con estos datos conocidos, para que el programa de IA aprenda qué combinación de señales cerebrales se asocia con diferentes estados".

Esta lógica algorítmica ha permitido una evolución relevante en la forma en que se administra la terapia, tal como lo mostró el ensayo clínico ADAPT-PD, dirigido por la Dra. Bronte-Stewart y su equipo, que reunió a 68 pacientes con Parkinson que ya contaban con un sistema de ECP implantado. A todos se les administró la versión adaptativa durante un mes de prueba. Aunque los resultados completos aún no se publicaron, los datos preliminares son alentadores: el 98 por ciento de los participantes optaron por permanecer con ECPA en el seguimiento a largo plazo.

El impacto clínico también puede observarse en los testimonios de los pacientes. Keith Krehbiel, politólogo y profesor universitario, y James McElroy, exmecánico de mantenimiento industrial, participaron en el ensayo. Ambos enfrentaban síntomas severos y efectos adversos por la medicación convencional. "No es una cura ni un milagro, pero sin duda es un cambio radical en el sentido de que me siento mejor día a día", declaró Krehbiel al Washington Post. El temblor y la discinesia habían desaparecido, y su consumo de pastillas disminuyó drásticamente. McElroy, por su parte, relató que "si no me conocieras, no sospecharías que tengo Parkinson".

Los beneficios registrados -reducción de síntomas motores, menor dependencia farmacológica y mejora en la calidad de vida- confirman que la ECPA tiene un potencial transformador. A la vez, los estudios han evidenciado que se reduce la energía eléctrica suministrada, lo que podría extender la vida útil de los dispositivos y disminuir la necesidad de intervenciones quirúrgicas para su reemplazo.

Pese a los avances, los especialistas advierten que la ECPA no es adecuada para todos los pacientes con Parkinson. Según explicó Bronte-Stewart, "los pacientes deben tener una buena respuesta a la medicación dopaminérgica, como la levodopa, y no deben estar en una fase muy avanzada de la enfermedad".

Además, como en toda intervención quirúrgica, existen riesgos asociados: infecciones, sangrados o complicaciones con la anestesia. Por eso, la selección adecuada de candidatos sigue siendo un punto clave.

El perfeccionamiento de la ECPA continúa. Investigadores como Andrew O'Keeffe, del King's College de Londres, experimentan con electrodos direccionales capaces de estimular zonas específicas del cerebro en múltiples direcciones. El objetivo es mejorar no solo el momento de la intervención, sino también su localización precisa. "Es como el sudoku más difícil que jamás hayas intentado resolver en tres dimensiones. Es insoluble para un humano", declaró O'Keeffe al mismo diario estadounidense. "Pero para un programa de IA, eso es como agua para su molino".

La tecnología en expansión:

Con la reciente aprobación de la FDA, la ECPA está disponible para todos los pacientes con Parkinson que ya cuenten con un sistema de ECP compatible en Estados Unidos. Investigadores y médicos esperan que más personas accedan a esta terapia personalizada que, como lo muestran los casos de Krehbiel y McElroy, puede marcar una diferencia sustancial en la experiencia diaria de quienes conviven con la enfermedad.

A medida que las tecnologías de estimulación cerebral se vuelven más inteligentes, el tratamiento del Parkinson comienza a alinearse con las complejidades de la actividad cerebral humana, abriendo una nueva etapa en la historia de la neurología clínica.