Descifran cómo predecir el dolor a través de electrodos en el cerebro

En España, alrededor del 32% de los adultos sufre algún tipo de dolor, según los expertos de la Sociedad Española de Neurología (SEN), que también señalan que estudios recientes muestran que un 20% de los europeos sufren dolor crónico, y que en España podría afectar al menos a un 17% de la población. El dolor no es solo un síntoma de una enfermedad o un traumatismo, sino que constituye una enfermedad en sí mismo cuando nuestro cerebro sigue enviando señales de dolor, aunque no haya lesiones ni otra causa que sea posible identificar.

Un diagnóstico adecuado de este grave problema de salud pública es difícil porque no siempre se puede determinar su origen, y la sensación que experimentan los pacientes es subjetiva; así, pacientes con dolor de espalda crónico cuyas resonancias magnéticas arrojan resultados similares pueden referir niveles de intensidad y localización del dolor muy diferentes. Los hallazgos de un nuevo estudio, en el que los investigadores han registrado por primera vez datos relacionados con el dolor desde el interior del cerebro de personas con trastornos de dolor crónico causados ​​por un accidente cerebrovascular o una amputación (dolor del miembro fantasma), pueden ayudar ahora a obtener biomarcadores objetivos del dolor que resultarán útiles tanto para guiar el diagnóstico, como para desarrollar tratamientos personalizados y más efectivos frente al dolor crónico.

“Debido a que la forma en que el dolor crónico reorganiza las redes neuronales es tan única para cada individuo, necesitamos estrategias de tratamiento más personalizadas para manejarlo”, ha declarado el Dr. Prasad Shirvalkar, profesor asociado de anestesia, neurología y cirugía neurológica de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), y uno de los directore del trabajo, que añade: “Para abordar el dolor de un paciente individual, primero necesitamos biomarcadores objetivos de una experiencia subjetiva”. 

Registrar la actividad neuronal para medir y predecir el dolor

El dolor no solo está vinculado a la corteza somatosensorial del cerebro, donde este órgano recibe y procesa la información sensorial –como el tacto y la temperatura–, sino también a las áreas de procesamiento cognitivo y emocional, y se encuentra muy vinculado a los circuitos de expectativas y recompensas, así como a los relacionados con el estado de ánimo y la atención, todos los cuales varían constantemente en función de la información, el entorno y la biología individual.

“Es la primera vez que la actividad neuronal relacionada con el dolor crónico se mide en el mundo real durante un período de tiempo clínicamente relevante”

Con el objetivo de encontrar biomarcadores objetivos del dolor, los investigadores implantaron un dispositivo de registro neuronal intracraneal; en concreto, en la corteza cingulada anterior (CCA) y la corteza orbitofrontal (COF) –zonas del cerebro relacionadas con el dolor– de cuatro personas (tres que sufrían dolor neuropático posterior a un accidente cerebrovascular y otro con dolor de miembro fantasma).

Los electrodos registraron la actividad cerebral de los cuatro participantes durante varios meses, en los que estos hicieron vida normal y tres veces al día apuntaron con detalle los episodios de dolor, su intensidad y cómo se sentían. Además, inmediatamente después de anotar esta información emplearon un control remoto para registrar durante 30 segundos la actividad neuronal del dispositivo implantado en sus cerebros.

Los investigadores utilizaron modelos de aprendizaje automático para desarrollar un método de análisis que les permitió predecir con precisión los niveles de dolor informados con patrones de actividad neuronal específicos en cada paciente, y definir una firma neuronal única para la experiencia de dolor de cada individuo. También pudieron diferenciar entre tipos de dolor y descubrieron que los cambios en la actividad de la corteza orbitofrontal del cerebro estaban más fuertemente correlacionados con episodios de dolor crónico, mientras que el dolor agudo estaba más relacionado con la actividad en la corteza cingulada anterior.

Los resultados de la investigación se han publicado en Nature neuroscience y, aunque los datos se han obtenido en una muestra muy pequeña de pacientes, los autores consideran que pueden ser muy útiles para desarrollar herramientas que identifiquen los circuitos de dolor en el cerebro y ayuden a guiar el diagnóstico o averiguar por qué los síntomas se cronifican en algunos casos. También creen que pueden servir para orientar el tratamiento de problemas de dolor crónico, como el síndrome del miembro fantasma que experimentan muchos pacientes tras la amputación de una extremidad, o el que sufren muchos pacientes después de un ictus.

“Este es un gran hito porque es la primera vez que la actividad neuronal relacionada con el dolor crónico se mide en el mundo real durante un período de tiempo clínicamente relevante”. “Y aunque los biomarcadores que encontramos eran específicos de cada individuo, su ubicación en la COF parecía ser común entre los sujetos”, concluye Shirvalkar.