Memory enhancement in humans by nucleus accumbens deep brain stimulation

Abstract

Existe una gran demanda de nuevas opciones de tratamiento para la pérdida de memoria y una de las vías que más interés acapara es el método de estimulación cerebral profunda (ECP). Sin embargo, los intentos anteriores para mejorar la memoria humana estimulando sustratos neuronales con evidentes implicaciones en la memoria, como el lóbulo temporal medial, no han mostrado un beneficio consistente. Una estrategia alternativa es estimular áreas cerebrales que modulan la memoria y que sufren una menor degeneración en procesos de demencia, como el núcleo accumbens (NAc), implicado en la mejora de la codificación de la memoria episódica. En esta tesis se presentan tres experimentos. Los dos primeros investigan el efecto de la ECP en el NAc (ECP-NAc) sobre la memoria en pacientes psiquiátricos de tres hospitales diferentes de España. El primer experimento demuestra que la ECP-NAc durante la codificación mejora la probabilidad del recuerdo posterior de imágenes que sobresalen perceptualmente, en relación con períodos sin estimulación en nueve pacientes recientemente implantados. En el segundo experimento, se aplicó la estimulación en doce pacientes tratados crónicamente con ECP. Tras un periodo de “lavado” de dos horas, la activación de la estimulación mejoró significativamente la precisión de la memoria espacial en un paradigma de navegación virtual. En ambos estudios, la mejora de la memoria se asoció a la estimulación de la misma zona del accumbens postero-dorso-medial, en el límite con el septum medial. El tercer estudio descrito en esta tesis analiza la electroencefalografía (EEG) en reposo registrada en el cuero cabelludo con ECP activada versus desactivada. Este estudio muestra un aumento del acoplamiento de la amplitud de actividad gamma a la fase de oscilaciones beta en la corteza prefrontal ventromedial en pacientes que sufren un trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), en comparación con los controles sanos. El acoplamiento beta-gamma, putativamente patológico, se normalizó con la ECP del núcleo accumbens, aunque el grado de esta normalización no correlacione con la mejora de la memoria. Esta tesis caracteriza el efecto de la ECP-NAc sobre la sincronización de las oscilaciones neuronales en áreas corticales conectadas y establece un papel del NAc humano tanto en la VII memoria visual episódica como en la espacial en una población de pacientes de difícil acceso, proporcionando así conocimientos valiosos y una base empírica para el desarrollo de una nueva oportunidad terapéutica para los pacientes que sufren de una alteración en la memoria