Cambios en neuroplasticidad en pacientes con enfermedad vascular cerebral inducidos por una terapia de rehabilitación motora de extremidad superior basada en una interfaz cerebro-computadora - Rodríguez García, Martín Emiliano (Universidad Autónoma Metropolitana, 2025)
La pérdida de la función motora de la extremidad superior (ES) es una de las consecuencias con mayor impacto de la enfermedad vascular cerebral (EVC). Recientemente, los sistemas de interfaz cerebro-computadora (BCI) han sido utilizados en programas de terapia para aumentar la recuperación motora de ES posterior a la EVC. Comúnmente, esta recuperación se ha asociado a mecanismos de neuroplasticidad, encargados de la adaptación cerebral funcional y estructural. Sin embargo, no está definido el efecto que tiene la retroalimentación de lazo cerrado de las BCI en los programas de rehabilitación motora de ES, particularmente en los cambios funcionales y estructurales que se pueden producir en el cerebro. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar cuantitativamente y comparar los efectos neuroplásticos producidos en pacientes con EVC por una terapia para rehabilitación motora de ES con un sistema BCI que controló una órtesis robótica de mano, y por una terapia donde esta misma órtesis robótica se activó aleatoriamente, es decir, no fue contralada por el sistema BCI, conformando así una terapia sham-BCI. Para este trabajo, se reclutaron 20 pacientes con EVC, los cuales fueron asignados aleatoriamente al grupo experimental (GE), el cual recibió la terapia BCI, o al grupo control (GC), el cual recibió la terapia sham-BCI. Los pacientes fueron evaluados en tres momentos de la intervención: previo al inicio, a la mitad y al finalizar el programa de terapia. En cada uno de estos puntos de evaluación, se obtuvieron estudios de electroencefalografía (EEG), de resonancia magnética funcional (fMRI) y de imagenología de tensor de difusión (DTI), junto con mediciones de la función sensoriomotora de la ES mediante la escala de Fugl- Meyer para ES. A partir de los estudios adquiridos, se calcularon índices de asimetría para cuantificar los efectos neuroplásticos producidos en los pacientes. Estos índices proporcionan una comparación entre el hemisferio afectado y el no afectado y, además, son robustos a la variabilidad de la ubicación de la lesión. La mayoría de los pacientes del GE mostraron una lateralización de la actividad cerebral hacia uno de los hemisferios cerebrales, de acuerdo con las métricas derivadas del EEG (8 pacientes) y de fMRI (6 pacientes). Por el contrario, los pacientes del GC mostraron lateralizaciones menos pronunciadas, presentando principalmente patrones de actividad bilateral. Las métricas de DTI indicaron un aumento en la integridad estructural de la materia blanca en el hemisferio no afectado en la mitad de los pacientes de GE, y en el hemisferio afectado de la mayoría de los pacientes del GC (7 pacientes). El análisis individual de los pacientes sugirió que la ubicación de la lesión fue relevante en los cambios neuroplásticos funcionales y estructurales producidos debido a que la lateralización de la actividad neuronal y de la integridad estructural cerebral ocurrieron hacia distintos hemisferios dependiendo de la ubicación de la lesión por la EVC, principalmente en pacientes del GE. Por último, se encontró una correlación significativa entre la lateralización hacia el hemisferio no afectado de la actividad cerebral producida durante el movimiento de la mano afectada de pacientes del GE, con la mejora de la función sensoriomotora de ES. Esto indicó que mientras mayor sea la actividad cerebral producida en el hemisferio no afectado, mayor sería la mejora funcional de la ES alcanzada en pacientes que recibieron la terapia BCI. Este estudio mostró que una intervención BCI para rehabilitación motora de la ES puede producir lateralizaciones funcionales y estructurales relacionadas a neuroplasticidad más pronunciadas que una terapia sham-BCI. Estos resultados muestran la importancia que puede tener el efecto de lazo cerrado de los sistemas BCI en el proceso de recuperación de los pacientes con EVC. Además, estos hallazgos pueden servir como futuros biomarcadores, apoyando en la selección de pacientes e incrementando el impacto que puede lograr una intervención BCI en la rehabilitación motora de ES posterior a la EVC.