Método CES: Fundamentos Neurofisiológicos de la Electroterapia Craneal
El CES (Estimulación Craneal por Electroterapia) es un método de estimulación no farmacológica y de baja intensidad que ayuda a equilibrar la química del cerebro. En esta página, encontrará información sobre los fundamentos científicos del CES, sus efectos en las ondas cerebrales y los neurotransmisores, así como sobre su uso en la ansiedad, la depresión y los trastornos del sueño.
Líquido Cefalorraquídeo y Neuroquímicos Plasmáticos
Distribuciones de Potencial y Densidad de Corriente
EEG Cuantitativo y Tomografía de Baja Resolución
Imagen por Resonancia Magnética Funcional (fMRI)
Líquido Cefalorraquídeo y Neuroquímicos Plasmáticos
El estimulador de electroterapia craneal NeuroCes™ induce cambios en neurohormonas y neurotransmisores en diversas enfermedades psiquiátricas, particularmente en la depresión y los trastornos de ansiedad. La Estimulación Craneal por Electroterapia (CES) aumenta inmediatamente los niveles sanguíneos de Beta-Endorfina y Serotonina, y puede llevar, en un período de 2 semanas, a la homeostasis de la Serotonina en pacientes deprimidos (Shealy et al., 1989).
Los niveles de líquido cefalorraquídeo y plasma de cinco neuroquímicos -incluyendo serotonina, beta-endorfina, melatonina, noradrenalina y colinesterasa- medidos en cinco sujetos normales, asintomáticos y en reposo, y después de 20 minutos de Estimulación Craneal por Electroterapia (CES), fueron reportados por Shealy et al., 1989. Aunque los niveles de serotonina y beta-endorfina en el líquido cefalorraquídeo aumentan en mayor medida con CES, la beta-endorfina, serotonina y melatonina parecen cambiar significativamente en el plasma y aportan observaciones de interés clínico. Los niveles plasmáticos de noradrenalina parecen cambiar moderadamente después del CES. La modulación hipotalámica podría explicar el efecto antidepresivo reportado del CES (Shealy et al., 1989). Las Figuras 1 y 2 muestran el aumento máximo de los niveles de neuroquímicos en líquido cefalorraquídeo y plasma en cinco sujetos normales asintomáticos.
La Estimulación Craneal por Electroterapia de las neuronas serotoninérgicas en el sistema nervioso central (SNC) podría actuar directamente sobre el hipotálamo, provocando la liberación de hormonas hipotalámicas liberadoras (Liss S, Liss B, 1996).
Figura 1. Cambio porcentual de los neuroquímicos en plasma en sujetos normales y asintomáticos después de 20 minutos de CES (Shealy et al., 1989).
Figura 2. Cambio porcentual de los neuroquímicos en líquido cefalorraquídeo en sujetos normales y asintomáticos después de 20 minutos de CES (Shealy et al., 1989).
Figura 3. The difference in the levels of blood plasma biochemicals following 20 min. CES Stimulation.
La diferencia en los niveles de serotonina, triptófano, cortisol y ACTH en el plasma sanguíneo tras la Estimulación Craneal por Electroterapia ha sido evaluada por Closson. Las mediciones de la concentración sérica de cada uno de los agentes enumerados en la Figura 3 se realizaron antes de la estimulación y 10 minutos después de la conclusión de un tratamiento de 20 minutos (Closson, Win. J. 1988).
En este estudio se observó un aumento en los niveles de ACTH mientras que se informó una disminución en los niveles de cortisol. Esta discrepancia entre dos marcadores bioquímicos que normalmente evolucionan de manera paralela se describe en la literatura como un hallazgo “paradójico”, y se señala que su mecanismo subyacente aún no ha sido explicado con claridad.
Distribuciones de Potencial y Densidad de Corriente
Según el estudio “Distribuciones de Potencial y Densidad de Corriente de la Estimulación Craneal por Electroterapia (CES) en un Modelo de Cuatro Esferas Concéntricas” realizado en el Programa de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas en Austin, basado en la simulación de densidad de corriente radial, la densidad máxima de corriente inyectada por la terapia CES, utilizando un estímulo estándar de 1 mA, es de aproximadamente 5 µA/cm² y alcanza el área talámica a un radio de 13,30 mm del modelo. Esto demostró que el campo eléctrico del CES, como estímulo facilitador, podría provocar la liberación de neurotransmisores responsables de efectos fisiológicos (Ferdjallah et al., 1996).
Figura 4. El modelo de cuatro esferas concéntricas de la cabeza humana que representa el tejido cerebral, el líquido cefalorraquídeo, el cráneo y el cuero cabelludo.
EEG Cuantitativo y Tomografía de Baja Resolución
Los efectos de la estimulación craneal por electroterapia (CES) sobre el EEG humano y la densidad de corriente cerebral fueron evaluados mediante electroencefalografía cuantitativa (qEEG) y tomografía electromagnética cerebral de baja resolución (LORETA) por Kennerly, 2006.
Según el estudio de Kennerly, los cambios en el EEG cuantitativo y la tomografía de baja resolución tras la estimulación craneal por electroterapia mostraron que en la frecuencia de 0,5 Hz del CES hubo un aumento significativo en la potencia relativa alfa (8 - 12 Hz) junto con disminuciones concomitantes en la potencia relativa delta (0 - 3,5 Hz) y beta (12,5 - 30 Hz). El CES a 0,5 Hz redujo un amplio rango de frecuencia de la actividad delta. Los cambios encontrados en la potencia relativa del qEEG fueron consistentes con los efectos afectivos y cognitivos del CES reportados en la literatura, como un aumento de la relajación y una disminución de la ansiedad.
La comparación visual de la representación espectral de la potencia relativa en la línea de base y después del estímulo reveló un patrón consistente de aumento en la actividad alfa junto con disminuciones concomitantes en la actividad delta y beta (Figura 5.a y Figura 5.b). En algunos registros apareció una distribución bimodal en la representación espectral posterior al CES que no estaba presente en la condición de línea de base (Kennerly, 2006).
Figura 5.a. Espectro EEG de potencia relativa de un solo individuo antes de CES a 0,5 Hz.
Figura 5.b. Espectro EEG de potencia relativa de un solo individuo después de CES a 0,5 Hz. Existe un aumento en la potencia alfa junto con descensos en la potencia delta y beta. La distribución bimodal del EEG espectral después del CES es una variable de respuesta presente en algunos individuos.
Figura 6. Mapa topográfico de valores p de potencia relativa para CES a 0,5 Hz. Los cambios estadísticamente significativos (0,05 o mejores) se muestran en color; el blanco indica que no hubo cambios significativos. Las flechas muestran la dirección del cambio. Se observaron aumentos significativos en alfa y disminuciones significativas en delta y beta después de CES a 0,5 Hz.
Un mapa topográfico de potencia relativa de la actividad mostrado en la Figura 6 puede representar la misma información de manera gráfica que transmite más claramente el patrón de cambio por ubicación (Kennerly, 2006).
Imagen por Resonancia Magnética Funcional (fMRI)
Los efectos inmediatos de la estimulación CES sobre los patrones de actividad cerebral en estado de reposo, así como sobre la conectividad funcional dentro de las redes de conectividad intrínseca mediante neuroimagen funcional realizada de forma simultánea con la estimulación craneal, fueron determinados por Feusner et al., 2012.
La CES provoca una desactivación cortical en las regiones prefrontales y parietales de la línea media. La CES parece producir patrones de desactivación cortical similares para distintas frecuencias, pero se asocia con alteraciones más marcadas de la conectividad funcional en frecuencias más altas. Los patrones de desactivación cortical difieren de los relacionados con la intensidad de la corriente, lo que sugiere que la desactivación cortical podría depender más de la frecuencia que de la intensidad de la estimulación (Feusner et al., 2012).
La estimulación con NeuroCes™ puede provocar desactivación cortical, así como modificar la conectividad cerebral en la red por defecto (DMN) tras 20 minutos de tratamiento.
Figura 7. Regiones de disminución de la actividad cerebral como resultado de la Estimulación Craneal por Electroterapia (CES) a 0,5 Hz (azul), a 100 Hz (amarillo) y las áreas de superposición entre ambas frecuencias (verde).
TESTIMONIOS
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REFERENCIAS:
Shealy et al,1989. Depression: A Diagnostic, Neurochemicals Profile & Therapy with Cranial Electrotherapy Stimulation (CES). The Journal of Neurological & Orthopaedic Medicine & Surgery, 1989.
Liss S, Liss B., 1996. Physiological and therapeutic effects of high frequency electrical pulses. Integr Physiol Behav Sci 1996;31:88–96.
Closson, Win. J. 1988. Changes in Blood Biochemical Levels following Treatment with TENS Devices of Differing Frequency Composition, private experiment partially funded by Pain Suppression Labs Inc.
Ferdjallah et. al, 1996. Potential and current density distributions of cranial electrotherapy stimulation (CES) in a four concentric-spheres model. IEEE Trans Biomed Eng 1996;43:939–43.
Kennerly, Richard C, 2006. Changes in quantitative EEG and low resolution tomography following cranial electrotherapy stimulation. August 2006, 425 pp., 81 tables, 233 figures, 171 references.
Feusner JD, et al.,2012. Effects of Cranial Electrotherapy Stimulation on resting state brain activity. Brain Behav 2012;2(3):211–20.