Estudios de autopsias nos enseñan que el cerebro de personas con autismo tiene anomalías que se pueden demostrar utilizando un microscopio. Estas anomalías envuelven específicamente la organización de la corteza del cerebro, como la misma está construida, su densidad celular y el tamaño de sus neuronas. La corteza del cerebro está organizada a base de una jerarquía de módulos celulares, el más pequeño de los cuales se denomina como la minicolumna.
La minicolumna es una unidad anatómica de la corteza del cerebro que sirve a manera de molde arquitectónico según el cual están dispuestos diversos elementos celulares. Una cadena de neuronas excitatorias (llamadas células piramidales) con sus proyecciones (haces axonales y dendríticos) constituyen su núcleo, el cual se extiende radialmente a través de las capas de la corteza cerebral. En la periferia de este núcleo se encuentra una zona denominada “neuropila” (una región escasa de cuerpos celulares) que contiene elementos sinápticos y neuronas inhibidoras. Un científico de renombre, Vernon Mountcastle, estableció que la minicolumna es la unidad más pequeña de la corteza cerebral que sirve para procesar información. Estudios recientes indican que la minicolumna procrea las funciones ejecutivas del cerebro, ej., la capacidad de planear y organizar, el pensamiento abstracto.
El primer panel muestra la posición dentro de la minicolumna donde se encuentran las células y sus proyecciones, el segundo panel ilustra los compartimentos de la minicolumna: el núcleo o centro compuesto de células excitatorias y el espacio periférico de neuropila que contiene los elementos inhibitorios. El último panel ilustra los resultados de un estudio en pacientes con autismo, en el que se midió la anchura de la minicolumna (CW) y el espacio periférico de neuropila (NS). Una reducción del espacio periférico acontece por la mayor parte de los hallazgos. RDR es una medida de dispersión celular.
El circuito básico minicolumnar se distribuye de manera iterativa a lo largo de la corteza del cerebro. Estas unidades modulares varían grandemente en dimensión cuando se comparan diferentes partes del cerebro al igual que cerebros de diferentes especies. Sin embargo, la organización básica del microcircuito minicolumnar se mantiene de manera constante en todos los individuos. Este es el caso, ya que el perder la conformación minicolumnar significa perder la razón por la cual existe la corteza del cerebro humano, por ejemplo, procesar información.
Nuestros resultados de investigación han demostrado que en el autismo las minicolumnas son más pequeñas de lo normal y que la mayor parte de la reducción se encuentra en su periferia o sea que la anormalidad reside dentro del espacio periférico de neuropila, que es el hogar de los elementos inhibitorios para la minicolumna. Es interesante observar que los cerebros de los individuos con autismo equiparan o sobrepasan en volumen al de los pacientes neurotípicos. Esto significa que una reducción en el tamaño de esta estructura se traduce en un número aumentado de minicolumnas. La paradoja es que a pesar de que el cerebro de una persona con autismo puede tener más minicolumnas, una cosa buena, las mismas parecen estar estructuradas de manera anormal.
Un neuroanatomista de fama internacional, Juan o Janos Szentagothai, llamo al espacio periférico de neuropila una “cortina de ducha inhibitoria”. La presencia de células inhibitorias dentro de este compartimento sirve, en parte, para mantener el procesamiento de información dentro del núcleo de la minicolumna. Un defecto en este compartimiento permite que los estímulos se desborden a las áreas adyacentes y que se recluten o exciten las minicolumnas vecinas. La avalancha resultante de estimulación proporciona, en algunos casos, convulsiones.
Las neuronas reconocen ciertas señales como estímulos. En este caso ondas cuadradas ocasionan que una neurona dispare su potencial más frecuentemente. La neuronas tiene que disparar (menos frecuentemente) aun cuando no vea su señal. Esto proporciona un nivel de actividad basal para esta célula. En casos patológicos (como en el autismo) el disparo desmedido de la célula hace que se pierda la diferencia entre lo que es una señal y lo que es ruido.
Al principio pensé que pudiéramos aprovechar los hallazgos antes descritos con fines terapéuticos: aumentando el tono inhibitorio de las células dentro del espacio periférico de neuropila, por ejemplo, usando medicamentos como anticonvulsivantes o benzodiacepinas. Sin embargo, estos fármacos no son selectivos para los elementos inhibitorios situados dentro del espacio periférico de neuropila. El uso de estos agentes indiscriminadamente podría apagar la actividad de todas las células dentro de la corteza cerebral. El resultado sería un paciente estuporoso o comatoso. Sin embargo, hay informes de casos en la literatura donde se han descrito mejorías en rasgos autistas en niños tratados con anticonvulsivantes, como en el caso de pacientes con esclerosis tuberosa.
La imagen muestra la presencia de algunas de las células inhibidoras que se encuentran dentro de la periferia de la minicolumna. Estas células se tiñeron por inmunocitoquímica. La técnica destaca la orientación exquisita que estas células mantienen con la superficie del cerebro.
¿Cómo podemos aprovechar la orientación geométrica de las células inhibitorias en el espacio periférico de neuropila? La idea que se me ocurrió fue la de aplicar la ley de Faraday a este problema. La ley de Faraday propone la inducción de un voltaje en un conductor cuando el mismo se expone a un campo magnético variable. Si expusiéramos la corteza cerebral a un campo magnético variable, la inducción favorecería aquellos elementos anatómicos dispuestos verticalmente dentro de la corteza, ej., las células inhibitorias del espacio periférico de neuropila (ver figura anterior).
(A) Un contraste espacial anormal a través de minicolumnas como se postula en el cerebro de las personas con autismo. Minicolumna 2 recibe información para ser procesada, pero la inhibición lateral es inadecuada lo cual conduce a un contraste espacial muy pobre. En estas circunstancias es difícil reconocer la diferencia entre señal y ruido.
(B) La Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) activa las neuronas inhibitorias dentro de la minicolumna 2 lo cual produce un mejor contraste espacial. Esto conduce a una mayor capacidad discriminatoria para la minicolumna.
Al principio, traté sin éxito de convencer a varios otros neurocientíficos que tenían un historial en el uso de la EMT para que llevaran a cabo estudios en el campo del autismo. Me tomó varios años antes de aventurarme para iniciar el primer ensayo clínico. Sin embargo, los resultados han sido, sin duda, positivos. Tenemos algunas publicaciones en la materia, hemos tratado de 100-200 pacientes encontrando poco en términos de efectos secundarios (1-4). Los resultados están siendo reproducidos por otros grupos en diferentes partes del mundo (5-6).
Uno de los problemas que tuvimos que superar fue el de determinar en qué parte de la corteza cerebral de los individuos afectados debemos usar la EMT. Teniendo en cuenta las limitaciones del equipo sería imposible estimular simultáneamente la totalidad del cerebro. Afortunadamente, ya habíamos hecho un estudio topográfico de alteraciones minicolumnares en el autismo. Una y otra vez la mayoría de las anomalías se encontraron dentro de la corteza prefrontal. Al final, hemos seleccionado un área del cerebro llamada la corteza prefrontal dorsolateral (DLPC). Esta área del cerebro tiene el atributo de estar conectada con todo el resto del cerebro. La idea es que al arreglar un área del cerebro se podría promover el bienestar de otras regiones del mismo si las mismas están fuertemente interconectadas. En esencia, contábamos con la plasticidad del cerebro para arreglarse el mismo. En este sentido la EMT sirve para acelerar el proceso de curación (o neuroplasticidad) del propio cerebro. En artículos futuros hablaremos acerca de cómo optimizar el uso de EMT.
© Manuel Casanova, todos los derechos reservados.
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Bibliografía:
- Sokhadze E, El-Baz A, Singh S, Mathai G, Sears L, Casanova MF. Effects of low frequency transcranial magnetic stimulation (rTMS) on gamma frequency oscillations and event-related potentials during processing of illusory figures in autism. JADD 39(4): 619-634, 2009.
- Sokhadze, E., Baruth, J., El-Baz, A., Ramaswamy, R., Sears, L., Casanova, M. Transcranial magnetic stimulation study of gamma induction in response to illusory figures in patients with autism spectrum disorders. Journal of Neurotherapy, 13(4), 271-272, 2009.
- Sokhadze E, Baruth J, Tasman A, Mansoor M, Ramswamy R, Sears L, Mathai G, El-Baz A, Casanova MF. Low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) affects event-related measures of novelty processing in autism. Applied Psychophysiology and Biofeedback, 35:147-161, 2010.
- Baruth JM, Casanova M, El-Baz A, Sears L, Sokhadze E. Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) modulates evoked-gamma frequency oscillations in autism spectrum disorder (ASD). Journal of Neurotherapy, 14(3): 179-194, 2010.
- Enticott PG, Rinehart NJ, Tonge BJ, Bradshaw JL, Fitzgerald PB. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) improves movement-related cortical potentials in autism spectrum disorders. Brain Stimul. 2012 Jan;5(1):30-7.
- Oberman LM, Horvath JC, Pascual-Leone A. TMS: using the theta-burst protocol to explore mechanism of plasticity in individuals with Fragile X syndrome and autism. J Vis Exp. 2010 Dec 28;(46).
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Hola quiero saber sobre la descarga magnética para un niños con autismo
He escrito varios blogs en corticalchauvinism.com sobre el tema. Tambien tengo un articulo re repaso que le pudiera mandar. Mi correo electronico es [email protected]
Hola me puede ayudar con la descarga magnética tengo con nieto con autismo, se lo agradecería mucho, gracias
Algún contacto en Chicago Illinois , o en Monterrey México .
No tengo contactos en Chicago. Lo siento.
dr por favor ayudeme se lo suplico mi hijo lo diagnosticaron con espectro autismo en el mes de mayo pero tengo la esperanza q se equivocaron porq cuando lo diagnosticaron la neurologa hablo por lo mucho 6 nimutos me preg sus sintomas y ni lo observo a el ni nda y me dio su conclusion y me dijo es autista el jamas sera un profesional jamas hablara nunca podra mantener un dialogo y tiene q llevar una terapia para mejorar ya que si lo deja empeorara le digo q sali completamente debastada completamente desesperada de ahi todo en ese momento fue fatal para mi por q mi esposo no tenia trabajo las cuentas las deudas mi hijo mayor estaba mal de salud en un hospital y para variar nos dan la noticia de mi hijo q es autista con el poco diunero q teniamos nos regresamos a casa fua falat llegar a casa un silencio sepulcral solo las lagriras y el llanto se podia oir dr por un por un mes busque ayuda y la encontre en centro de terapia mi esposos tenia q trabajar en el campo para ttraer dinero y pagar las terapias pero aveces mi hijo me da señales de no ser asi a veces tengo duda creo q la neurologa se equivoco con el quiero tener fe q es asi quiero hacer todos los estudios habidos y por haber no se que hare para conseguir el dinero pero quiero saber cual es el diagnostico de mi hijo el tiene 3 años y 6 meses es un niño muy alegre inteligente pero tambien es irritable cuando las cosas le salen mal reniega mucho grita no habla bien dice muchas cosas pero aveces no le entiendo es inteligente si le dire q el abedario completo se lo memoriso en 3 dia cuanta hasta 20 sabe las figuras geometriucas ya lee un poco es muy berrinchoso pero cuando consigue lo q quiere se calma juega con sus primos y hermanos le gusta jugar mucho con ellos pero con los niños de su edad a veces les pega sin motivo alguno pero con los niños mayores se lleva muy bien dr para no aburrrirlo solo quiero saber que puedo hacer para tener un diagnostico certero y preciso del autismo ………ayudeme
Don Manuel en diciembre del 2013 le escribi preguntando, Que teniamos que hacer para que usted tratara a mi nieta, yo vivia en Espana con ella, pero ahora vivimos en USA y le vuelvo a preguntar que tenemos que hacer para qur USTED TRATE A MI NIETA, ahora ella tiene 5 anos. Por ultimo preguntarle si tiene alguna experiencia o conocimientos en Imanes, lo cuales tambien producen campos magneticos. Por ultimo recordarle que soy ingeniero Clinico o Biomedico que es como lo llaman aqui en USA, me gustaria colaborar de alguna manera con vuestro proyecto, tengo experiencia en el desarrollo de equipos que recogen potenciales evocados en actividad cerebrar base, en equipo que recoge informacion cerebrar apartir de estimulos externos, y otros equipos medicos.
Gracias por tan excelente trabajo.
Norberto Casas
Acabo de mundarme a South Carolina y estamos desempacando. Creo que comenaremos ensayos clinicos durante el verano (tarde en el mismo). Quizas sea mejor hablar por email: [email protected]
Tanto Brainsway como Neuronetics han sido aprobados para el tratamiento de la depresion refractoria a medicamentos. El uso del equipo para tratar trastornos del espectro autista permanece como experimental.
Estimado Dr Manuel, muy bueno su articulo y su blog!! Ha podido tratar usted a pacientes con la tecnologia ETM Profunda (Deep TMS) de Brainsway para casos con autismo? o para alguna otra idicación?
He leido un estudio clinico sobre Autismo (“A Double-blind, Randomized Trial of Deep Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) for Autism Spectrum Disorder) y la conclusión es la siguiente:
Conclusion: Deep rTMS to bilateral dorsomedial prefrontal cortex yielded a reduction in social relating
impairment and socially-related anxiety. Further research in this area should employ extended rTMS
protocols that approximate those used in depression in an attempt to replicate and amplify the clinical
response.
Por otro lado la patente de Brainsway ha recibido aprobación del marcado CE para poder tratar a pacientes.
Cuales serían segun usted las diferencias entre estas dos tecnologías?
Gracias!
No creo que haya mucha diferencia entre las tecnicas. Brainsway proclama que su equipo produce una estimulacion profunda pero lo mismo es debido a que estimulan tangencialmente a la corteza. Los resultados positivos con su equipo son similares a los resultados obtenidos con Magstim.
Pero el que Brainsway haya recibido aprobacion del marcado CE, no quiere decir que ellos han avanzado mucho más en los estudios clinicos y ya están preparados para tratar pacientes?
Excelente trabajo; Don Manuel soy ingeniero clinico y vivo en España, tengo una nieta que algunos médicos dicen que es un TEA, y otros dicen que es un RMD, retraso madurativo del desarrollo, yo tengo mucha de en la tecnología aplicada a la medicina, y este articulo me corrobora lo que yo instuía, por favor como puede usted tratar personalmente a mi nieta, que debo de hacer para esto.
Saludos
Aris.
Actualmente la estimulacion transcraneal magentica se utiliza tan solo como tecnica de investigacion. En Espana hay varios centros que la utilizan. Uno de ellos es en Barcelona en el Hospital del Mar.
yo entiendo Doctor, lo que pasa es que para los padres es DESESPERANTE ver a nuestros hijos así……………..cualquier cosa que pueda ser positiva, bienvenida sea, nuestros tiempos son distintos a los de la ciencia, igual muchas gracias
Muchas gracias. Entiendo tu inquietud ya que mi nietecito es autista. No se mucho acerca de equipe que se vende en otros paises. No lo recomendaria. Algunos equipos fueron disenados teniendo en mente aumentar la excitacion cortical para tratar a personas con depresion. esto es lo contrario de lo que se utiliza en autismo: frequencias bajas para aumentar la inhibicion. Tambien es pimportane tener personal adietrado en administrar la tecnica, saber escoger el sito de estimulacion y poder recoger los parametros con los cuales se esta siguiendo el paciente. Por too esto hasta le presente, la ecnica permanece como investigacional.
hola,he visto en internet que venden desde México un equipo que sale 2450 dólares, con envio incluido, es Actipulse, alguien sabe algo de esto? son serios? valdrá la pena intentar con mi hijo con autismo severo de 11 años? saludos desde Uruguay
Un comentario muy acertado. La estimulacion magnetica transcraneal fue aprobada para tratar casos de depresion que eran refractorios a multiples otros tratamientos. Tan solo para anotar que obtener cualquier tipo de resultados positvos en esta poblacion es dificial. Por eso los estudios tuvieron que utilizar un gran numero de pacientes y reportar los resultados sobre la poblacion en general. En estos casos algunas veces resultados estatisticamente positvos puden que no tengan beneficios clinicos para muchos pacientes.
Hasta la fecha los resultados en el autismo de nuestro grupo se basan en unos 100-200 pacientes. Se utilizan bajas frequencias que promueven la depression de las celulas (en el tratamiento de depresion se utilzan altas frequencias). Este tratamiento se puede hacer mucho mejor y obtener mejores resultados, pero no puedo hablar de lo mismo al presente ya que estamos esperando a publicar nuevos resultados.
Los psiquiatras de aquí, por otra parte muy atentos, me dicen que las experiencias con esa tecnología en la depresión no han sido positivas y se muestran escépticos. Yo creo que antes que al gobierno habría que convencer a los profesionales relevantes de la utilidad potencial de ese método, si no es así la militancia sería una batalla más de las que tenemos para conseguir servicios y esto en un contexto de severos recortes.
Gracias por la referencia. La necesidad de servicios es enorme debido al numero de ninos afectados. Por eso trato de estimular a los padres a que adquieran una actitud militante y peticionen al gobierno por la ayuda necesaria.
Donde hay en Mexico de manera particular xq se que hay en el inst de Neurología del gobierno, pero seguramente me diran que le toca a mi hijo dentro de 3 años si bien me va .
Gracias
Mi hijo esta diagnosticado con Autismo, habla poco esta muy ecolalico desorganizado y ultimamente tiene crisis de ansiedad hiperactividad y agresividad, alguien sabe si la estimulacion podria ayudarlo? tiene 9 anios. sdos desde Mvdeo Uruguay
El rTMS por si solo toma unos 3 meses en proveer resultados. Uno de os beneficios ha sido en los sintomas motores. Aparentemente disminuye la aggresividad, irritabilidad, berrinches, etc. En un pasado realizamos una prueba clinica en conjunto a “Applied Behavioral Analysis”. Los pacientes que recibieron rTMS pudieron aprovechar mucho mas de la terapia con ABA.
Muchas gracias, seguiré su trabajo.
En el caso de nuestro hijo me interesan en particular los efectos de un entorno estimulante altamente anormal con uso de oxigeno a altas presiones (numerosos episodios de apnea bradicardia) y dexametasona, entre otras varias intervenciones, en lo que hubieran sido los tres últimos meses del embarazo (mi hijo fue un gran prematuro) y los dos primeros de su vida, que durante casi los dos primeros años, no fue otra cosa que una lucha contra la muerte. Luego, a los dos y medio, vino un autismo de regresión sobre un breve periodo de desarrollo, unos 8 meses, que aunque “retrasado” , con retinopatía unilateral y algún otro estigma, parecía se dirigía hacia la normalidad.
Hay estudios de los años 60 y 70 sobre esos temas que quizá usted encuentre interesantes. No hay fenotipo alguno de tipo autista que se exprese en nuestros otros hijos o en nuestra familia extendida, al contrario. La palabra clave sería des-organización y la terapia posible (tarde para mi hijo quizá pues es ya adulto), sería el estimular o inhibir con tecnologías como la que usted habla, ciertas áreas cerebrales para obtener impactos re-organizadores sobre la red neuronal. Esto añadido a entornos que promuevan una orientación lejos de la triada.
Me pregunto también (no soy neurofisiologo así que perdone mi desconocimiento) si un punto clave en el desarrollo del cerebro no discriminador (o ultra-discriminador ?) autista sería no tanto un exceso de crecimiento temprano si no un defecto muy serio en el “aclareo” de neuronas (apoptosis) con efectos sobre estructuras como la amigdala. Externamente lo que aparecería sería un mayor volumen relativo al normal.
Gracias otra vez
Creo que la clave en el historial fue la de ser prematuro. La condicion de asocia (debido a hemmoragias) a dano de las celular germinales que rodean los ventriculos. Es el mecanismo en comun para muchas causa de autismo. En un futuro escribire un blog acerca de lo mismo. Gacias por el comentario.
Avíseme cuando escriba ese blog por favor.
En efecto, hubo una hemorragia severa de las células germinales que en mi hijo fue tardía, (3/4 semanas después de nacer) al parecer más dañina que la temprana que al menos entonces se consideraba más “normal”. Coincidió con numerosas apneas, la administración de oxigeno hiperbárico y retinopatía. La hemorragia tardía estuvo ligada a unas transfusiones y septicemia que siguieron al tratamiento con dexametasona etc etc. Eso me pareció entender entonces. Los ultrasounds antes de esto no detectaron hemorragia. Pero de esto hace años y puede que la secuencia no fuera así.
Muchas gracias.
Ciertamente nos mantendremos en contacto. Gracias por el interes y los comentarios.
Todos nuestros resultados han sido publicados en la literatura cientifica. Tambien han sido reproducidos por 2 grupos, uno en Harvard y el otro en Australia. Para aquellos que quieran mas informacion pueden acudir a mi pagina en el internet: http://minicolumn.org/people/casanova/
La terapia se basa especificamente en los resultados que obtuvimos en estudios neuropatologicos. Quizas el mejor resumen de los mismos y del por que de la terapia se encuentra en: Sokhadze EM, El-Baz A, Baruth J, Mathai G, Sears L, Casanova MF. Effects of low frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on gamma frequency oscillations and event-related potentials during processing of illusory figures in autism. J Autism Dev Disord. 2009 Apr;39(4):619-34
Un hilo muy interesante pero cuidado.
Hay una serie de hallazgos: neuronas espejo, densidad diferencial de conexiones largas y cortas, volumen cerebral aumentado entre los 2 y 12 años con posterior normalización, anomalías cerebelares tempranas, y las anomalías de las que habla Casanova que podrían señalar, juntas o separadas, los caminos neuropatológicos del autismo, cualquiera que fuesen las causas iniciales. Pero de allí a hablar de una terapias transcraneales hay un gran trecho y alguna evidencia empírica en publicaciones mayores es necesaria antes de llegar a ninguna conclusión.
La estimulación magnética transcraneal tiene ya algunos años de vida habiéndose usado en la investigación de daños cerebrales de varios tipos y como terapia en trastornos psiquiátricos, particularmente la depresión, esto último con resultados por ahora más bien modestos.
No tengo conocimiento personal sobre quien aplica la tecnica en Argentina. Preguntaria en los centros principales academicos y en hospitales de psiquiatria. En EU la tecnica permanece experimental. Siendo este el caso, en los estudios que hemos realizados nunca hemos facturado a los pacientes. Pueden encontrar mas informacion sobre la tecnica en mi blog al igual que en mi web page (si algun medico quiere copiar el metodo puede encontrar los detalles en las diferentes publicaiones).
Blog: http://corticalchauvinism.wordpress.com/
web page: http://minicolumn.org/people/casanova/
yo vivo en chile y acá parece que no existe un lugar donde trabajen con estas maquinitas…
En realiad no tengo contactos en Chile. La tecnica todavia cae bajo la investigacion. Para aquellos interesados un reportaje, en parte, sobre nuestro trabajo, aparecio esta semana pasada en la revista Newsweek. el url para la misma es: http://www.newsweek.com/brain-stimulation-holds-promise-autism-treatment-374216
y en argentina????? a donde podriamos recurrir para consultar.gracias
Como he dicho anteriormente la tecnica esta todavia en la fase de investigacion. Jose Antonio Munoz Yunta era uno de los pioneros en Espana. Junto a el obtuvimos una beca para estudiar pacientes en el Hospital del Mar en Barcelona. Desgraciadamente Jose Antonio murio en un accidente. Quizas Fernando Mulas en Valencia pudiera ofrecer mas ayuda. Fernando siempre estuvo interesado en tambien poder aplicar la tecnica y es un experto de gran reputacion en el campo del autismo.
Por favor,conoce algún centro en España donde hagan esta técnica? es lo mismo que la neuroactivación trascutanea?
Muchas gracias
Yo conozco un centro abierto por personas que trabajaron con Muñoz Yunta en estas investigaciones. Lo aplican en diversos trastornos.
No tengo contactos en Colombia. Aconsenjaria buscar dentro de un centro academico y un departamento de psiquiatris que tenga la maquina. La misma se tiene que utilizar a bajas frequencias. La tecnica permanece experimental en EU. Si es de interes quizas pudieran seguir mi blog para cualquier actualizacion: http://corticalchauvinism.wordpress.com/
Por favor en Colombia donde me pueden ayudar
Me ha gustado este articulo.
muy buen articulo y una esperanza para las personas con esta condicion.