Efecto de la estimulación eléctrica transcutánea de la médula espinal sobre la excitabilidad del sistema motor

• Autores: Álvaro Megía García
• Directores de la Tesis: Julio Gómez Soriano (dir. tes.), Diego Serrano Muñoz (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Hatice Kumru Cam (presid.), Soraya Pérez Nombela (secret.), Juan Pablo Romero Muñoz (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Investigación Sociosanitaria y de la Actividad Física por la Universidad de Castilla-La Mancha
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Cirugía
      • Fisioterapia
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RUIdeRA
• Resumen

  • Introducción: durante los últimos 10 años, diversos estudios han reportado cambios en la excitabilidad de redes neuronales espinales y supraespinales inducidos por la estimulación eléctrica transcutánea de la médula espinal (tSCS). Está técnica de neuromodulación se basa en la aplicación de una corriente eléctrica a través de electrodos superficiales situados sobre la columna vertebral. La posibilidad de activar redes neuronales de la médula espinal mediante un método no invasivo podría suponer una ventana terapéutica para el tratamiento de desórdenes neurológicos como la lesión medular. A pesar de que se han reportado beneficios en la función motora inducidas por la tSCS, aplicada de manera aislada o combinada con ejercicios de rehabilitación activa, hasta la fecha son pocos los estudios que han comparado su eficacia frente a la estimulación placebo o frente a otras terapias de rehabilitación. Además, es necesario determinar cuáles son los parámetros óptimos de estimulación con mayor impacto en el aumento de la respuesta motora. Los resultados obtenidos en la presente tesis doctoral contribuirán al conocimiento de la eficacia de la tSCS para neuromodular la actividad del sistema nervioso motor.

    Objetivo: el objetivo de esta tesis fue estudiar el efecto de la estimulación eléctrica transcutánea de la médula espinal sobre la actividad del sistema motor, así como definir los parámetros de estimulación óptimos para aumentar la respuesta motora.

    Material y métodos: se realizaron tres estudios independientes. El primero de ellos consistió en una revisión sistemática de la literatura existente. Se realizó una búsqueda de estudios sobre tSCS en las bases de datos: PubMed; Registro Cochrane y Physiotherapy Evidence Database (PEDro). Se utilizaron las palabras clave “transcutaneous”, “non-invasive”, “electrical stimulation”, “spinal cord stimulation” y “spinal cord injury”. Se incluyeron aquellos artículos que analizaron los efectos de la aplicación de tSCS sobre la función motora de pacientes con lesión medular. En el segundo estudio, se llevó a cabo un ensayo clínico aleatorizado cruzado, doble ciego, con grupo placebo, en 15 participantes voluntarios sanos. Se aplicaron dos sesiones de 10 min de tSCS (tSCS-real y tSCS-placebo) sobre los niveles vertebrales T11-T12. Se registraron los potenciales evocados motores (PEM) de los músculos cuádriceps (Q) y tibial anterior (TA) antes, durante y después de la aplicación de tSCS. También se registró la fuerza isométrica máxima de los músculos Q y TA al inicio y al final de la intervención. Por último, en el tercer estudio, se desarrolló un protocolo experimental de valoración neurofisiológica donde se evocaron reflejos de la raíz posterior (PRM) mediante pulsos monofásicos rectangulares de 1 ms aplicados a través de un electrodo superficial (9 x 5 cm) situado sobre los niveles vertebrales T11-T12. Se registró la actividad electromiográfica de superficie de los músculos recto femoral (RF), bíceps femoral (BF), gastrocnemio medial (GM) y TA de la extremidad dominante en cuatro condiciones diferentes, una en posición de decúbito supino (DS) y otras tres en bipedestación al 100%, 50% y 0% de carga de peso corporal (body weight, BW). El orden de las pruebas fue aleatorizado. Se analizó la intensidad del umbral de PRM, la amplitud pico-pico y la latencia.

    Resultados: en el estudio I, 13 estudios fueron incluidos en la revisión sistemática con una muestra total de 55 personas con lesión de la médula espinal. Aunque la mayoría de los estudios no presentaban grupo control, todos encontraron mejoras en la actividad motora, evaluada mediante electromiografía de superficie, movimiento voluntario, fuerza muscular o escalas de funcionalidad, de las extremidades inferiores y superiores tras la aplicación de tSCS sobre los niveles T11-T12 y C4-C7 respectivamente. En el estudio II, se observó un aumento significativo de la amplitud del PEM-Q durante la tSCS-real (1.96 ± 0.3 mV) cuando se comparó con el valor inicial (1.40 ± 0.2 mV; p = 0.01) y cuando se comparó con la tSCS-placebo en el mismo tiempo de evaluación (1.13 ± 0.3 mV; p = 0.03). No se identificó una modulación significativa de la amplitud TA-PEM ni diferencias significativas en la fuerza isométrica máxima del Q y TA. Por último, en el estudio III, se observó un aumento del umbral del reflejo PRM con la descarga de peso corporal en comparación con el DS. El mayor cambio en el umbral de activación se observó entre el DS y el 0% del peso corporal para los músculos proximales y entre el DS y el 50% del peso corporal para los músculos distales. El análisis de amplitud de pico-pico solo mostró una disminución media significativa entre las condiciones DS y 50% en los músculos TA y GM del 34.6 ± 10.4% (p = 0.028) y del 53.6 ± 15.1% (p = 0.019) respectivamente. No se observaron diferencias significativas en la latencia de los PRM.

    Conclusiones: tras analizar los resultados obtenidos en la presente tesis doctoral se puede concluir que la tSCS es capaz de aumentar la respuesta motora mostrándose como una técnica viable para ser incluida en la rehabilitación de los pacientes con lesión medular. En condiciones de descarga del peso corporal son necesarias intensidades de estimulación mayores para activar la red espinal relacionada con los miembros inferiores. Aspectos como la localización y la intensidad de la corriente, y otros factores como la posición o el soporte de peso en bipedestación deben tenerse en cuenta si se pretende combinar la tSCS con ejercicios de marcha con descarga parcial del peso.