Comprender los efectos de la estimulación transauricular no invasiva del nervio vago en el EEG y la VFC

La estimulación transauricular del nervio vago (taVNS) es una técnica de neuromodulación reciente que no requiere cirugía y utiliza un dispositivo de estimulación no invasivo colocado en la concha o trago de la oreja. En consecuencia, es más accesible y seguro para los pacientes¹. En los últimos años, el campo de la taVNS se ha expandido rápidamente, centrándose principalmente en ensayos clínicos que demuestran ventajas terapéuticas potenciales para diversas afecciones patológicas, como la epilepsia, la depresión, el tinnitus, la enfermedad de Parkinson, la intolerancia a la glucosa, la esquizofrenia^{y la} fibrilación auricular. Hay mucho que discutir sobre la taVNS y sus efectos sobre los procesos biológicos en los sistemas central y periférico. Idealmente, un marcador biológico podría demostrar que la rama auricular del vago fue estimulada, afectando las estructuras intracraneales y permitiendo a los investigadores analizar cómo la taVNS afecta la función fisiológica. Sin embargo, sin un biomarcador fiable, no es fácil entender qué significan los datos de taVNS y cómo interpretarlos de forma eficaz.

La electroencefalografía (EEG) es una herramienta de imagen alentadora para proporcionar biomarcadores para la taVNS. Es un enfoque no invasivo, confiable y económico para medir y cuantificar la actividad cortical ^3,4. Siguiendo este proceso, nuestro grupo realizó una revisión sistemática, demostrando detalles elementales de que la taVNS podría influir en la actividad cortical, principalmente aumentando la actividad del espectro de potencia del EEG en frecuencias más bajas (delta y theta). Sin embargo, también se detectaron diversos resultados en frecuencias más altas (alfa) y cambios en los componentes tempranos de la ERP relacionados con tareas inhibitorias. Se encontró una alta heterogeneidad entre los estudios; por lo tanto, estudios más homogéneos, más significativos y mejor planificados son esenciales para llegar a conclusiones más sólidas sobre los efectos de la taVNS en la actividad cerebral medida por EEG³. La evaluación del EEG durante la taVNS podría avanzar en futuras investigaciones sobre la integración de las dos técnicas para una herramienta de estimulación móvil, de circuito cerrado, de monitorización y no invasiva para afectar a^{la actividad} oscilatoria del cerebro.

La asimetría alfa, que evalúa la actividad relativa de la banda alfa entre los hemisferios cerebrales, particularmente en los electrodos frontales, es un biomarcador de EEG frecuentemente investigado. La literatura previa ha utilizado este biomarcador para analizar la hipótesis de acercamiento-retirada ^5,6, que sostiene que el lado frontal derecho del cerebro se asocia con conductas de retraimiento. Por el contrario, el lado frontal izquierdo se asocia con comportamientos de aproximación. Dado que alfa se asocia con una baja actividad cerebral, un aumento de alfa en el lado izquierdo del cerebro sugiere una menor actividad y puede mostrar una falta de comportamiento de aproximación. Este concepto ayuda a explicar algunos resultados en la banda alfa en el hemisferio izquierdo en pacientes deprimidos⁷. Además, los electrodos de EEG registran la actividad de las poblaciones neuronales, examinando la conectividad funcional (FC) o los cambios en las redes cerebrales a gran escala, como la red de modo predeterminado (DMN)^7,8.

Con base en eso, se puede emplear la electroencefalografía cuantitativa para evaluar los efectos de la taVNS en la actividad cerebral; Sin embargo, se requieren más estudios para demostrar sistemáticamente las métricas y efectos específicos que destacarían la estimulación no invasiva a través de la rama auricular del nervio vago.

Periféricamente, el nervio vago y el sistema nervioso simpático median la función contráctil y eléctrica del corazón⁹. Esta regulación promueve la capacidad de marcapasos del corazón y la controla a través de manifestaciones fisiológicas del cuerpo, conocidas como despolarizaciones de los senos paranasales. La variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) registra los cambios por latido de la despolarización sinusal, describiendo así de forma no invasiva las influencias vagales sobre el nódulo sinusal¹⁰. Dada esta función, la VFC ha sido vista y estudiada como un destacado biomarcador de la función neurocardíaca asociado con el bienestar del individuo y la probabilidad de morbilidad, mortalidad y estrés^11,12.

En el contexto de la taVNS, la VFC se ha registrado en muchos ensayos, y se ha pensado que la estimulación modula la VFC ^9,11,12. Teniendo en cuenta que la disminución de la VFC se ha relacionado con la morbimortalidad de diferentes enfermedades a través de mecanismos como la hiperactividad del sistema nervioso simpático, la respuesta inflamatoria y el estrés oxidativo, se cree que la modulación del nervio vago de la VSAT impacta directamente en la VFC y en la regulación de los senos paranasales^13,14. De hecho, algunos ensayos ya han indicado que la taVNS puede aumentar la VFC en sujetos sanos, apoyando así esta hipótesis ^15,16. Sin embargo, todavía es necesario comprender mejor si los diferentes parámetros de taVNS pueden afectar a la VFC de manera diferente.

Actualmente, ningún estudio mecanicista ha investigado los efectos de la red neuronal taVNS y el sistema nervioso autónomo de esta técnica juntos. Por lo tanto, este protocolo tiene como objetivo evaluar cómo la taVNS puede afectar las métricas de EEG y la VFC y evaluar su seguridad. Además, esto también tiene como objetivo identificar predictores que pueden influir en la respuesta a la taVNS. La comprensión de las variables asociadas con la respuesta a la taVNS puede ayudar a diseñar futuros ensayos clínicos para maximizar los efectos de esta intervención.