Respuestas neuronales diferenciales a protocolos rítmicos y por patrones de TMS: Perspectivas desde el análisis espectral del EEG

Por qué importan los patrones de estimulación cerebral

Muchas personas con depresión mayor no obtienen suficiente alivio solo con fármacos. La estimulación magnética transcraneal repetitiva (rTMS) ofrece una nueva esperanza al usar pulsos magnéticos sobre el cuero cabelludo para orientar la actividad cerebral en direcciones útiles. Pero la rTMS puede administrarse en distintos “ritmos”, y los pacientes con frecuencia responden bien a un estilo pero no a otro. Este estudio planteó una pregunta simple pero importante: ¿los diferentes patrones de pulsos de rTMS realmente inducen respuestas cerebrales distintas, y podría eso ayudar a explicar por qué algunos mejoran mientras otros no?

Dos formas de estimular el cerebro

Los investigadores se centraron en dos formas comunes de aplicar rTMS en la parte frontal del cerebro, sobre una zona llamada corteza prefrontal dorsolateral izquierda, un nodo clave en el ánimo y el pensamiento. Un método usó pulsos constantes, parecidos a un tambor, a un ritmo único, denominado estimulación rítmica. El otro utilizó ráfagas breves de pulsos muy rápidos agrupados en patrones, denominado estimulación por patrones. Dieciséis adultos con depresión de difícil tratamiento recibieron docenas de trenes cortos de ambos tipos en una sola sesión, abarcando una amplia gama de velocidades de pulso. Durante esta sesión de “interrogación”, el equipo registró la actividad eléctrica de todo el cuero cabelludo con un casco EEG de 64 canales para ver cómo cada patrón y velocidad de pulso modificaban los ritmos cerebrales y la forma en que las regiones se comunicaban entre sí.

Escuchando los ritmos cerebrales

Las neuronas disparan de forma natural en ondas repetitivas, u oscilaciones, a distintas velocidades que se asocian con estados como somnolencia, atención focalizada o procesamiento emocional. El equipo dividió estos ritmos en cuatro bandas desde muy lentas a más rápidas (delta, theta, alfa y beta). Para cada tren corto de rTMS compararon las señales EEG en el segundo anterior y el segundo posterior a la estimulación. Usando herramientas matemáticas avanzadas, estimaron dónde en el cerebro se originaban estas señales y con qué intensidad la zona prefrontal objetivo influía en unas 100 regiones adicionales. Luego aplicaron modelos estadísticos capaces de separar efectos generales de la estimulación de las diferencias entre pacientes individuales.

Cambios compartidos y contrastes claros

Tanto los pulsos rítmicos como los por patrones produjeron efectos generalizados, pese a que todos apuntaban al mismo punto del cuero cabelludo. En la mayoría de las condiciones, los ritmos muy lentos (delta) y lentos (theta) disminuyeron tras la estimulación, mientras que las oscilaciones más rápidas en beta a menudo aumentaron, especialmente con los trenes por patrones. Sin embargo, los dos estilos estuvieron lejos de ser idénticos. La estimulación por patrones produjo los incrementos más fuertes en la potencia beta y provocó cambios en áreas “internas” específicas, como partes del cíngulo y del precúneo, regiones implicadas en la atención hacia uno mismo y la mentación interna. La estimulación rítmica, sobre todo a velocidades más altas, afectó con mayor fuerza la actividad cerca del sitio de estimulación y a través de franjas más amplias de la corteza. En varios casos, las subregiones prefrontales exactas y las estructuras mediales más profundas que respondieron difirieron claramente entre los dos patrones.

Reconfigurando las líneas de comunicación

Más allá de los cambios locales de potencia, el estudio examinó cómo la estimulación alteró las vías de comunicación. Ambos estilos reforzaron la influencia de la zona prefrontal objetivo sobre la corteza orbitofrontal y una región medial vinculada a la regulación del ánimo, lo que sugiere una vía compartida mediante la cual la rTMS podría aliviar síntomas depresivos. No obstante, solo los pulsos rítmicos aumentaron la conectividad dentro de regiones frontales cercanas, mientras que únicamente los trenes por patrones redujeron la conectividad hacia el precúneo izquierdo y ciertas áreas visuales. A medida que la velocidad de los pulsos rítmicos aumentó de lenta a rápida, los cambios de conectividad se extendieron más ampliamente, especialmente en bandas de respuesta de mayor frecuencia. En resumen, variando la rapidez y el patrón de los pulsos, los investigadores pudieron dirigir el mismo “volante” prefrontal hacia distintos conjuntos de regiones aguas abajo.

Hacia una estimulación cerebral más personalizada

Para un observador no especializado, todas las sesiones de rTMS pueden parecer iguales: una bobina magnética que hace clic sobre la frente. Este trabajo muestra que bajo la superficie, distintos patrones y velocidades de pulso pueden activar circuitos cerebrales parcialmente diferentes, incluso cuando se dirigen al mismo lugar. Tanto los enfoques rítmico como por patrones parecen capaces de fortalecer conexiones fronto-límbicas útiles, pero también esculpen vías separadas dentro de redes implicadas en la autorreflexión, la atención y la emoción. Estas diferencias mecanísticas pueden ayudar a explicar por qué un protocolo funciona para algunos pacientes y no para otros. En el futuro, sesiones cortas de “interrogación” como la empleada aquí podrían mapear cómo responde el cerebro de cada individuo a distintos ajustes de rTMS, permitiendo a los clínicos elegir el patrón y la frecuencia que mejor corrijan los desequilibrios de su red y, en última instancia, mejoren sus probabilidades de recuperación.

Cita: Valles, T.E., Shamas, M., Hawkins, H. et al. Differential neural responses to rhythmic and patterned TMS protocols: Insights from EEG spectral analysis. Neuropsychopharmacol. 51, 813–821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41386-025-02306-w

Palabras clave: estimulación magnética transcraneal, trastorno depresivo mayor, redes cerebrales, oscilaciones EEG, neuromodulación