La stimolazione cerebrale non invasiva: tra clinica e ricerca, linee guida e prospettive future

La stimolazione cerebrale non invasiva è una tecnica che consente di modificare il cervello per mezzo di stimolazioni elettriche o campi magnetici (correnti di bassa ampiezza ovvero 2.5/3 milliampere, correnti impercettibili che possono essere comparate con due semplici pile da 1.5Volt). Si tratta di una metodica non invasiva la quale agisce sulla plasticità neurale e consente la modificazione del substrato cellulare. Sebbene non vi siano ancora certezze sui meccanismi fisiologici causa-effetto, evidenze empiriche dimostrano il suo raggio d’azione sulla: polarizzazione sotto-soglia delle membrane neuronali (Bikson et al., 2004; Purpura et al., 1965); plasticità glutammatergica (Bikson e Nitsche, 2017); comparsa di attività neuronale spontanea indotta da DC (Fritsch et al., 2010; Nitsche et al., 2003); rimodulazione plastica di networks cerebrali (Polania et al., 2010; 2011). Per questi motivi il suo impiego è attualmente scarso in ambito clinico ma molto promettente nella ricerca.

È importante sottolinearne i punti di forza e di debolezza. I vantaggi sono quelli di essere sicura e tollerabile, economica, semplice e compatibile con altri trattamenti. Gli svantaggi vertono su una scarsa conoscenza dei meccanismi coinvolti e scarso impiego nell’uso clinico.

Le 2 metodiche oggetto di maggior interesse in letteratura sono:

• TMS (stimolazione magnetica transcranica): Negli ultimi anni c’è stata un’esplosione dell’impiego della TMS in ambito di ricerca. La sua applicazione è relativamente molto semplice. Tramite coil di varie forme e tipo posizionati sullo scalpo, si inducono correnti in profondità andando a perturbare l’attività neurale sottostante. Questi campi magnetici quindi possono agire come eccitatori o inibitori modulando il substrato cellulare. Le principali evidenze trovate sono state nel: dolore cronico, Depressione, Parkinson, recupero motorio successivo a Stroke, Epilessia, Tinnitus, Ansia, Dipendenze, …

• TES (stimolazione elettrica transcutanea):
  • tACS (Stimolazione transcranica a corrente alternata): Questo tipo di TES impiega una corrente elettrica che cambia regolarmente direzione a una frequenza definita.
  • tRNS (Stimolazione transcranica a rumore casuale): Questo tipo di TES impiega una corrente elettrica che cambia direzione spesso e in maniera casuale.
  • tDCS (stimolazione transcranica con corrente diretta): Impiega una corrente elettrica che entra nel cervello in una sola direzione. Attualmente è la metodica più studiata in ambito di ricerca, per questo si riporta un piccolo approfondimento.

Stimolazione Transcranica con Corrente Diretta -TDCS

Questa metodica consiste nell’applicazione di due elettrodi, di cui uno o entrambi vengono posizionati sullo scalpo. In particolare, uno dei due elettrodi induce uno stimolo anodico, che eccita la corteccia, mentre il secondo induce uno stimolo catodico, che inibisce la corteccia. Quindi un meccanismo molto semplice che può indurre effetti corticali di grande rilevanza (Hannah L. Filmer, 2014). Tali stimolazioni consentono la modulazione dell’eccitabilità corticale, comportando neuromodulazione. La tDCS agisce su una regione più ampia della corteccia rispetto alla TMS e ha azione di modulazione neurale senza causare potenziali d’azione. Produce inoltre minori artefatti fisiologici (come contrazioni muscolari e rumore uditivo), è più economica, semplice da trasportare e da applicare.

La tDCS è stata impiegata per esaminare modificazioni in processi psicofisiologici come la working memory, il linguaggio (afasia), la discalculia, l’attenzione spaziale, l’apprendimento (Cohen-Kadosh et al., 2010; McKinley et al., 2013) e la memoria (Andrews et al., 2011; Zaehle et al., 2011). Ma risulta estremamente efficace anche in patologie quali: Depressione (Kalu et al., 2012; Loo et al., 2010), dolore cronico (Fregni et al., 2006; Leaucheur et al., 2008), fatica (Mclntire et al., 2014), tempi di recupero dopo uno Stroke (Baker et al., 2010; Chrysikou et al., 2011), sintomi di varie patologie psichiatriche (Mulligan et al., 2011; Kuo et al., 2014).

rTMS e tDCS in ambito clinico

Nel 2016 la SIN ha richiesto al Ministero della salute di includere la rTMS nel trattamento della depressione farmaco-resistente. Si richiede l’applicazione di 15-20 sedute in 3-4 settimane, con un costo che si aggira intorno le 1.500/2.000 euro. Talora sono necessari cicli di rischiamo di 5/6 sedute. Ma a queste condizioni quanti pazienti possiamo trattare? Le strutture con queste metodiche sono poche e queste apparecchiature sono molto costose e si logorano velocemente. Per questi motivi il futuro della stimolazione cerebrale non invasiva sembra essere della tDCS. Essa è meno costosa (circa 400/500 euro) e si può fare anche a domicilio. È possibile infatti immaginare che il paziente, dopo aver ricevuto accurate indicazioni d’utilizzo, possa utilizzarla in modo autonomo.

È però doveroso precisare che l’abuso di questi strumenti è ovviamente sconsigliato. La IFCN (International Federation of Clinical Neurophysiology – http://www.ifcn.info/) ha imposto che, per poter utilizzare tali metodiche, sia necessaria una prescrizione medica. In ambito terapeutico le tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva hanno efficacia in alcune condizioni cliniche, in altre probabili. Si auspica quindi che gli effetti e i meccanismi di tali strumenti vengano maggiormente indagati. Questo ci consentirà un’applicazione più mirata e specifica verso specifiche patologie.