Brain stimulation techniques for the study of fatige induced by repeated movements

Resumen

La fatiga en una condición limitante en múltiples actividades de la vida diaria y está presente en distintas patologías neurológicas. A pesar de no estar suficientemente definida se considera que afecta a distintos planos funcionales del individuo. Desde el punto de vista motor, la fatiga se ha definido como fatiga central y periférica, y en el caso de la fatiga central la misma ha sido clásicamente vinculada a la merma experimentada por las personas a la hora de realizar fuerza muscular. Sin embargo, existen en las actividades de la vida diaria múltiples acciones, como movimientos repetitivos rítmicos ejecutados al caminar, durante el uso de teclados y ratones, o en cadenas de montaje, que pueden ser realizadas con bajos niveles de fuerza, y a pesar de ello ser susceptibles de generar fatiga, posiblemente de tipo central. Es por ello paradójico que las bases de la fatiga central producida por movimientos repetitivos apenas hayan sido exploradas. En esta tesis doctoral presentamos los resultados de tres estudios en los que, mediante el uso de técnicas de estimulación cerebral no invasiva, hemos caracterizado las expresiones centrales de la fatiga producida por movimientos realizados repetidamente. Todos los estudios se llevaron a cabo en participantes jóvenes sin patologías. En el primer estudio, hemos evaluado el efecto de la estimulación con corriente directa en las características de los movimientos de alcance realizados de manera repetida a la máxima velocidad en un protocolo de tiempo de reacción. Durante la sesión de estimulación placebo se observó un desarrollo de la fatiga conforme la tarea progresaba, que no se manifestó en el caso de las sesiones de estimulación real. Desafortunadamente, la metodología utilizada en el primer estudio no nos permitió explorar los posibles mecanismos fisiológicos que explicasen dicha observación. En el segundo y tercer estudio, se utilizó la estimulación magnética transcraneal, la estimulación a la altura de la decusación piramidal, y la estimulación eléctrica del nervio (aplicada de modo percutáneo) para explorar las expresiones centrales de la fatiga inducida durante movimientos repetitivos. El perfil de dicha fatiga se comparó con la producida por contracciones isométricas, consideradas el estándar para el estudio de la fatiga. Mediante el uso de estas técnicas hemos identificado circuitos centrales de tipo cortical como loci de la fatiga producida durante movimientos repetitivos no resistidos, sin que la excitabilidad de las motoneuronas espinales se vea comprometida. Este perfil difiere de la fatiga producida por las contracciones isométricas máximas de la misma duración, que sí impactan de manera muy importante a la excitabilidad de la médula espinal. Nuestros resultados indican, claramente, que las bases centrales de la fatiga producida por movimientos ejecutados repetidamente difieren de la fatiga generada por contracciones isométricas de la misma duración y esfuerzo relativo. Estos resultados son muy relevantes debido a que permiten disgregar estructuras y circuitos centrales responsables de distintos tipos de fatiga del sistema motor; ello es importante dado el impacto de la fatiga en actividades de la vida diaria tanto en poblaciones fisiológicas como clínicas, en actividades deportivas o laborales. Permiten, asimismo, planificar más adecuadamente las posibles estrategias de intervención mediante técnicas de modulación de la excitabilidad del sistema nervioso central, las cuales son potencialmente útiles de cara a intervenir en distintas expresiones de la fatiga motora tanto en poblaciones fisiológicas como patológicas.