Justificación del uso del sonido en Parkinson

1.3.1.1 Introducción

Si anteriormente se describió el estado del arte, en este apartado se comprenderá la justificación del uso del sonido como posible herramienta terapéutica aplicada a la EP.

La elección de esta patología en concreto se justifica en el apartado “1.1 Problema médico a resolver”, pero para resumir diremos que es una enfermedad de alto impacto por dos factores principalmente: es la segunda en neuropatología más frecuente solo por detrás de la Enfermedad de Alzheimer, es altamente incapacitante y no tiene cura.

La actividad cerebral presenta una actividad no lineal, no estacionaria y aleatoria, propiedades también intrínsecas potencialmente a la música y el sonido. Por ello podría esperarse que un sonido adecuado pudiera ser útil para cambiar la dinámica cerebral. Así mismo, resultaría interesante establecer un modelo desde la bioingeniería que pudiera establecer una relación causa y efecto entre el sonido y sus efectos, con un fin terapéutico. Es evidente que este dinamismo dificulta

establecer modelos causales dado que el cerebro, desde la ingeniería, se “ve como una caja negra” que presenta una gran variabilidad entre sujetos por muchos factores (edad, sexo, etc.), por lo que se debe asumir siempre un error al suponer la actividad cerebral como estacionaria e invariante en el tiempo.

El sonido tiene una variada capacidad de influencia en diferentes aspectos afectados en la EP. Por lo tanto, en los dos apartados siguientes se describe la influencia del sonido en aspectos afectados en la EP y la posibilidad de establecer biomacadores mediante el sonido.

1.3.1.2 Influencia del sonido en aspectos afectados en la EP

1.3.1.2.1 Patrón de los ritmos cerebrales

Recuérdese el apartado “1.2.3 Neurociencia computacional y la Enfermedad de

Parkinson”, donde se describen las diferencias electrofisiológicas que presenta un cerebro afectado de EP.

Son muchos los estudios que atribuyen al sonido la capacidad de entrenar al cerebro para la modificación de estos patrones, por lo que será medido el efecto del sonido en este colectivo. El efecto con éxito de ciertas tecnologías de sonido sobre el EEG como pueden ser las “Ondas Binaurales”, cuya supuesta influencia es de variado espectro (Karino et al., 2004; Schwarz y Taylor, 2005; Brady y Stevens, 2000). También el propio ritmo sonoro es suficiente para evocar una

respuesta estable en el EEG (Nozaradan et al., 2011). En una interesante revisión,

se concluye que el uso de la música también podría tener influencia incluso en la respiración y ritmo cardíaco (Cervellin y Lippi, 2011).

Por todo ello, si el sonido puede modificar los patrones de oscilación neural, se puede pensar que puede influir para inducir un acercamiento a la normalidad de los ritmos cerebrales.

1.3.1.2.2 Marcha y rendimiento motor I) Las características de la Marcha (andar)

Uno de los problemas característicos de la EP es la afectación del movimiento en general y el de andar ó gait en particular, al cual se asocia habitualmente una reducción de la longitud del paso así como a la velocidad del mismo, además a caídas, disminución de la movilidad, pérdida de independencia, etc. Los problemas de la marcha son considerados como uno de los factores mas determinantes en la independencia de estos pacientes. Hay otros problemas menos frecuentes relacionados con andar, entre los que destaca el

“congelamiento” (FoG, Freezing of Gait), el cual aparece generalmente cuando

decae el efecto del medicamento, en enfermos de estadios avanzados. Se ha visto que estos congelamientos atienden a un patrón específico de EEG y en el núcleo subtalámico (Toledo et al., 2013). Se ha demostrado que el uso de patrones rítmicos sonoros e incluso visuales son capaces de eliminar estos congelamientos, e incluso existen dispositivos comerciales ello (Arias y Cudeiro, 2010; Jovanov

et al., 2009). En un estudio se comprobó que usar música cuyo ritmo era similar a la frecuencia del paso, mejoraba ciertos aspectos tales como velocidad, cadencia

y varios síntomas motores (de Bruin et al., 2010). En otro estudio también se apreciaba una mejora en el caminar de los sujetos con EP, mejora que no ocurría en el grupo control, mediante una estimulación rítmica (del Olmo y Cudeiro, 2005). En una revisión sobre el ritmo y su influencia en la PD se concluye que parece probable que la conexión automática de las áreas motoras durante la percepción del ritmo puede ser el nexo de unión entre las mejoras de música y motor en la

enfermedad de Parkinson (Nombela et al., 2013).

II) Movimiento extremidades superiores e inferiores

En otro estudio se sometió a enfermos de EP a una estimulación sonora potente que mejoraba las capacidades motoras tanto en estado ON como OFF de los

medicamentos parkinsonianos (Anzak et al., 2011).

Como se explicó antes, (Bernatzky et al., 2004) demostraron que es posible la mejora de la precisión de movimientos de brazos y dedos en pacientes de Parkinson gracias a la estimulación musical.

III) Sistema sensoriomotor

La sincronización sensoriomotora ante estimulación multisensioral es mejor que ante la unisensorial, ya sea en jóvenes o ancianos (Elliott et al., 2010). Esta afirmación parece ser válida también en los afectados de la EP, sin embargo, al retirarse la estimulación rítmica sonora, los pacientes afectados de FoG muestran un rendimiento inferior que los pacientes sin FoG, que dan un rendimiento

equiparable a los sanos (Vercruysse et al., 2012), así se concluye que los EP con

FoG han perdido cierta capacidad de sincronización sensoriomotora.

Si el ritmo sonoro es un factor relevante, también es importante conocer el Ritmo

sensoriomotor (SMR de sensorimotor rhythm), que es la actividad entre 12 y 15

Hz producido por el córtex sensoriomotor. Al parecer, la amplitud de esta onda aumenta cuando las áreas sensoriomotrices están inactivas (por ejemplo en momentos de inactividad) y disminuye cuando se activan, de modo que puede servir como un indicador de la inhibición motriz.

Es precisamente una disfunción de las vías sensoriomotoras una de las manifestaciones de la EP, la cual fue investigada en un estudio muy completo (Esposito et al., 2013) donde se evaluó el efecto de administrar levodopa a

pacientes que se iniciaban en su toma (naïve patients) mediante fMRI en la red de

reposo sensoriomotora, todo ello con grupo control por sexo y edad. Se comprobó que a nivel anatómico, la medicación mejora la conectividad funcional de la red sensoriomotora en el área motora suplementaria, donde los pacientes medicados muestran una reducción de actividad en comparación con los pacientes sin tratar. Además, también se vio que la medicación estimula selectivamente en la banda de frecuencia que corresponde a la red sensoriomotora. Por ello se puede confirmar que el sistema sensoriomotor es claramente sensible a la toma de la medicación tanto en la topología de la red como sus características frecuenciales. No solo eso, también se comprueba que mientras que los cambios regionales en el área motora suplementaria reflejan la mejora funcional en la función motora, la modulación de ritmo específica inducida por este precursor de la dopamina da a

conocer un aspecto novedoso de la estimulación farmacológica en la enfermedad de Parkinson que no se conocía.

1.3.1.2.3 Emoción, Ansiedad y Cognición

El sonido está estrechamente relacionado con cambios emocionales. En un estudio publicado recientemente y premiado por la Asociación Madrileña de Neurología sobre la calidad de vida de las personas con Parkinson, se concluyó que los trastornos no motores (estado de ánimo, depresión, sueño, problemas cognitivos) influían en la calidad de vida tanto o más que los síntomas motores. Por esta razón, y teniendo en cuenta la conocida influencia del sonido (música) en los estados de ánimo, y en los procesos cognitivos, también se medirá en el estudio tales aspectos de cada paciente para valorar el efecto de las estimulaciones mediante las escalas habituales. En otro estudio se demostraba la relación en el aumento de umbrales de escucha de tonos puros en sujetos con depresión (Aubert-Khalfa et al., 2010).

En relación a la emoción, recordar el trabajo de Salimpoor et al. (2011) donde se

describe que la música parece ser un tipo de recompensa intelectual. Cuanto más predecible, más nos agrada. No en vano el cerebro es una máquina de predicción. En el estudio, encontraron un aumento de la producción dopamina en el cuerpo estriado.

1.3.1.3 Biomarcador

1.3.1.3.1 Cambios en la voz

También podemos relacionar el sonido con otra afectación del Parkinson, la Voz. La fonación se ve afectada en el desarrollo de la enfermedad (tono, velocidad, ritmo, sonoridad, inteligibilidad, etc.) e incluso existen en el mercado diferentes sistemas para mejorar y reducir el impacto de la Hypokinetic Dysarthria en la comunicación funcional. Diversos trabajo proponen la utilización de parámetros acústicos como método objetivo y no invasivo en la EP. También hay estudios que analizan la voz mediante complejos algoritmos que aciertan el estadio de la

Enfermedad (Tsanas et al., 2010). Así mismo, se valora la voz como medida para

la detección temprana en el Parkinson (Harel et al., 2004). Teniendo esto en cuenta, parece interesante registrar la voz de los EP mediante dispositivos profesionales de audio (se suelen usar micrófonos no profesionales en este tipo de estudios). Se piensa en la posibilidad de realizar futuros estudios para la posible detección precoz de la enfermedad sólo con el uso de la voz (Cheang y Pell, 2007).

1.3.1.3.2 Características de la escucha binaural

Tal y como señalaba Oster (1973) es posible que los pacientes de EP tengan algún problema a la hora de registrar sonidos binaurales, esta sospecha es coherente

con el artículo de Lewald et al. (2004), donde demuestran que los enfermos de EP

tardan el doble de tiempo en discernir sonidos dicóticos, por lo que se piensa en alguna disfunción de los ganglios basales (realizan funciones de escucha espacial).