La Estimulación Transcraneal por Ultrasonido (TUS) No Invasiva Modula la Sensibilidad a la Recompensa a Través de la Neuromodulación del Núcleo Accumbens (NAcc)
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Durante décadas, la modulación precisa de regiones cerebrales profundas en humanos ha sido un objetivo crítico en la neurociencia, prometiendo avances transformadores tanto en la investigación fundamental como en el tratamiento clínico. Hasta hace poco, lograr esto requería procedimientos quirúrgicos invasivos, sobre todo la estimulación cerebral profunda (ECP o DBS, por sus siglas en inglés). Sin embargo, una nueva investigación pionera dirigida por la Universidad de Plymouth demuestra que la Estimulación Transcraneal por Ultrasonido (TUS)—un método no invasivo que aprovecha haces de ultrasonido focalizado a través del cráneo—puede modular selectivamente la actividad cerebral profunda y afectar el aprendizaje y la toma de decisiones humanos, logrando resultados comparables a la ECP.
El estudio, publicado en Nature Communications, se centró específicamente en manipular el Núcleo Accumbens (NAcc), una región subcortical profunda dentro del estriado ventral. El NAcc a menudo se conoce como el centro donde las señales de dopamina y las entradas límbicas convergen para dar forma a la intensidad con la que las recompensas influyen en nuestras elecciones, situándose en el centro de las teorías sobre la motivación y el aprendizaje por refuerzo.
Los investigadores reclutaron a 26 adultos sanos para un experimento intrasujeto utilizando una tarea probabilística de aprendizaje por inversión realizada durante la exploración por RMf. Los participantes asistieron a sesiones en las que recibieron TUS dirigido al NAcc (TUS-NAcc), TUS dirigido a una región de control, la corteza cingulada anterior dorsal (TUS-dACC), o una condición Simulado (Sham). La intervención de TUS implicó la aplicación de TUS repetitivo durante solo 80 segundos, pautado a 5 Hz. Las grabaciones de la actividad neural comenzaron aproximadamente 10 a 15 minutos después del TUS, momento en el que cualquier posible efecto auditivo se había disipado.
Los resultados demostraron que TUS-NAcc influyó causalmente en las respuestas neurales y conductuales. A nivel conductual, el TUS-NAcc alteró características vinculadas a la Sensibilidad a la Recompensa, incluyendo una mayor tendencia al uso de la estrategia de "ganar-mantenerse" (win–stay) y tasas de aprendizaje más altas después de la retroalimentación de recompensa. Esto indica que los participantes se volvieron más propensos a repetir una elección que previamente había dado resultado. Los cambios inducidos por el TUS-NAcc en el comportamiento relacionado con la recompensa fueron más prominentes aproximadamente 28 a 35 minutos después de la estimulación.
A nivel neural, el TUS-NAcc alteró las respuestas BOLD relacionadas con las señales de recompensa en el NAcc y las áreas circundantes. Específicamente, los investigadores observaron un aumento de la representación paramétrica BOLD de la expectativa de recompensa en el NAcc después de TUS-NAcc en comparación con las condiciones Simulado y TUS-dACC.
Para confirmar la eficacia y el acoplamiento del objetivo del TUS, los investigadores contrastaron sus hallazgos con tres pacientes que se habían sometido a la implantación de electrodos de ECP en el NAcc bilateral para la anorexia nerviosa resistente al tratamiento. El estudio confirmó que la ECP-NAcc perturbó los mismos índices conductuales relacionados con el comportamiento de resultado positivo que el TUS-NAcc.
Es importante señalar que los efectos conductuales del TUS fueron excitatorios, resultando en una mayor Sensibilidad a la Recompensa, mientras que la ECP de alta frecuencia generalmente se considera funcionalmente inhibitoria o normalizadora, lo que redujo la sensibilidad a la recompensa de los pacientes a niveles saludables en esta cohorte.
La Profesora Elsa Fouragnan, quien dirigió la investigación, destacó la importancia de los hallazgos, señalando que la capacidad de modular esta estructura profunda de forma no invasiva abre "posibilidades extraordinarias para la traslación clínica". Estos resultados establecen el TUS como un enfoque viable y potente para la neuromodulación cerebral profunda no invasiva, sugiriendo su potencial como una intervención dirigida y no farmacológica para trastornos neurológicos y psiquiátricos, incluidas las adicciones, la depresión y los trastornos alimentarios.
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Palabras clave: Estimulación Transcraneal por Ultrasonido
Estimulación Transcraneal por Ultrasonido
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