Modificaciones en las proyecciones córtico-motoneuronales que van a la mano en pacientes que reciben rehabilitación intensiva
Modifications in the cortico-motoneuronal projections going to the hand in patients who receive intensive rehabilitation
L Gómez Fernández a, E Álvarez González a, R Macías Betancourt a, R Galvizu Sánchez a, R Palmeroa, E Padilla Puentes a, Y Vizcay a, E Quesada a, B Díaz a
a Centro Internacional de Restauración Neurológica. La Habana. Cuba.
a Centro Internacional de Restauración Neurológica. La Habana. Cuba.
Palabras Clave
proyecciones córtico-motoneuronales, infarto cerebral, rehabilitación intensiva.Keywords
cortico-motoneuronal projections, stroke, intensive rehabilitation.Resumen
Abstract
Introduction. Cerebrovascular disease is one of the main causes of motor deficits. We evaluated the effect of an intensive rehabilitation program over the reorganization of cortico-motoneuronal projections to the affected hand in patients after stroke from the mean cerebral artery territory. Material and methods. We carried out a cohort study, selecting a group of 20 hospitalized patients (group 1:G1) who were admitted to receive intensive rehabilitation treatment and another group of 10 ambulatory patients (group 2: G2) was selected as control group, they were not receiving at this moment any physical rehabilitation treatment. All the patients fulfilled the following criteria: ≥ 6 months post-stroke, ≥ 75 points in the Barthel index, and ≥ 2 in Medical Research Council in the affected hand. We excluded patients with ≥ 2 strokes, or who were carriers of electromagnetic devices. Both groups were evaluated before and after 28 days of treatment (only G1); applying the same clinical scales and electrophysiologically with motor mapping using transcranial magnetic stimulation, defining map area and location. Test for dependent (Wilcoxon) and for independent samples (Mann-Whitney U) were performed, with α = 0.05. Results. Before treatment both groups were clinically and electrophysiologically similar without any significant statistical difference (Mann Whitney U; p < 0,05). Contralateral responses were obtained in all patients after stimulating the affected hemisphere. Significant differences between groups were demonstrated after treatment; higher values in clinical scales were observed in G1 in comparison to initial values (Wilcoxon: Barthel index, Z = 3.4793, p = 0.000; MRC: Z = 3.8230, p = 0.000) and in the motor map area of both hemispheres (Wilcoxon: Z = 3.9199, p = 0.00). Conclusion. Intensive rehabilitation induced changes in cortico-motoneuronal projections to the hand in patients with stroke.Artículo
INTRODUCCIÓNLa rehabilitación física es una herramienta terapéutica de primera línea en el tratamiento de pacientes con defectos motores, tanto en la fase aguda como crónica, y su inicio temprano se asocia a una mejor recuperación funcional del paciente 1. La intervención farmacológica puede ser fundamental para salvar la vida del paciente, limitar el daño o la muerte neuronal en la fase aguda. La pérdida de neuronas por cualquier causa lleva al cerebro a un proceso de re-aprendizaje sobre la base de una nueva anatomía funcional; se conoce que este proceso de reorganización ocurre de forma espontánea, pero cuando las condiciones en que se encuentra el individuo son idóneas (ambiente favorable, tratamiento adecuado, etc.) se puede esperar una recuperación cualitativa y cuantitativamente superior 2. La propiedad del sistema nervioso de reorganizar sus funciones ante cambios en el medio interno o externo se denomina neuroplasticidad, y sobre esta base teórica se desarrolla el proceso de recuperación funcional 3,4.
El déficit motor es una de las primeras causas de solicitud de atención en los servicios de Medicina Física y Rehabilitación, y es además una de las secuelas más importantes de la enfermedad cerebrovascular, encontrándose dentro de las primeras 10 causas de muerte y minusvalía en todo el mundo 5. La mayoría de los investigadores coinciden en que el cuadro clínico del paciente, definido por la puntuación en escalas clínicas, es el mejor indicador pronóstico de las posibilidades de recuperación 6-8. También se ha descrito que existe una relación directa entre la conservación de las respuestas motoras a la estimulación magnética transcraneal (EMT) del hemisferio afectado y el pronóstico de recuperación postinfarto 9-11, de manera que se acepta que el uso de indicadores electrofisiológicos puede precisar esta evaluación pronóstica 12-14. Obviamente todo esto se relaciona con las características de la lesión estructural, y según algunos autores más con su localización anatómica que con las dimensiones de la misma, aunque intervengan ambos factores 15,16.
Hoy podemos demostrar con herramientas objetivas los cambios reorganizativos que ejercen algunas intervenciones sobre el sistema nervioso central, y esto tiene gran importancia, pues más allá de comprobar los efectos del tratamiento, podemos contribuir a perfeccionar métodos o programas de tratamiento en rehabilitación. El presente trabajo pretende evaluar el efecto de la aplicación de un programa intensivo de rehabilitación sobre la reorganización de las proyecciones córtico-motoneuronales a la mano afectada en pacientes que han sufrido un infarto cerebral del territorio de la arteria cerebral media (ACM).
MATERIALES Y MÉTODO
Se efectuó un estudio de cohortes en un grupo de pacientes que sufrieron un infarto cerebral isquémico en el territorio de la ACM, hospitalizados en nuestra institución entre los meses de febrero de 2002 y junio de 2004, para recibir tratamiento intensivo de rehabilitación neurológica. Se incluyeron en el estudio aquellos pacientes con 6 meses o más de evolución del infarto que presentaran una recuperación parcial de la función motora, definida por la existencia de un índice de Barthel 17 mínimo de 75 puntos, y una puntuación de 2 o superior en la mano afectada según el Medical Research Council 18. Del total de la muestra se excluyeron aquellos que presentaron más de un infarto cerebral diagnosticado previamente, o que se detectaba por primera vez en estudios de imágenes (tomografía axial computarizada o resonancia magnética nuclear) durante su evaluación; también se excluyeron los que fueron portadores de fijaciones metálicas o dispositivos electromagnéticos como marcapasos cardíacos y prótesis auditivas. El total de pacientes aceptados finalmente fue de 20 en este grupo (G1), y se seleccionó un grupo control de pacientes (G2) con similares criterios entre los atendidos de forma ambulatoria, que no acudían en ese momento a ningún servicio de Rehabilitación (N = 10).
En todos los casos se contó con el consentimiento por escrito del paciente y el familiar acompañane, si este se encontraba presente. En ningún paciente se modificó el tratamiento farmacológico de base. En la tabla 1 se describen las características generales de todos los incluidos en la investigación.
La evaluación electrofisiológica consistió en la realización de un análisis cartográfico de las respuestas motoras con EMT, estimulando varios puntos marcados en un gorro de gasa ajustado sobre el cuero cabelludo, separados a 1 cm de distancia entre sí, manteniendo la musculatura en reposo mientras se efectuaba el registro en el músculo primer interóseo dorsal, con electrodos de discos superficiales. Se utilizó un estimulador magnético MagPro (Dantec) acoplado a un electromiógrafo Neuropack Σ (Nihon Kohden), con una intensidad de estimulación de un 20 % superior al valor umbral calculado para el músculo en reposo. Las variables principales que se analizaron fueron: umbral motor, área de respuestas y la localización del centro de gravedad ([CG]; punto de máxima respuesta dentro del área), definiendo su latitud (en sentido transversal desde el vértex ([CZ] del sistema internacional 10/20) y longitud (anterior o posterior a la línea interauricular en centímetros). La metodología desarrollada sigue las recomendaciones de la Federación Internacional de Neurofisiología Clínica para la realización de este procedimiento con ligeras modificaciones 19.
Los resultados se almacenaron en una base de datos y se analizó si existían diferencias significativas entre grupos, así como el efecto del tratamiento mediante pruebas no paramétricas de U de Mann-Whitney y Wilcoxon para series pares respectivamente. En todos los casos se trabajó con un a = 0,05, utilizando el paquete estadístico Statistica 4,5; StatSoft, Inc 1993.
RESULTADOS
El análisis estadístico inicial corroboró la ausencia de diferencias significativas entre los grupos investigados en cuanto a sus características clínicas generales (edad: G1 = 58,3 ± 5,7; G2 = 61,3 ± 6; tiempo de evolución en años: G1 = 3,18 ± 3,4; G2 = 3,29 ± 2,8); su condición neurológica inicial (índice de Barthel: G1 = 83,5 ± 6,7; G2 = 84 ± 7,7; y MRC: G1 = 3,48 ± 0,7; G2 = 3,5 ± 0,52), el área de respuestas a la EMT y la localización del CG fueron también similares en ambos grupos de pacientes (test U de Mann Whitney; p < 0,05) (tabla 1 y fig. 1).
El umbral de excitación motor se encontró más elevado en el hemisferio afectado que en su homólogo contralateral en todos los casos, alcanzando significación estadística (p < 0,05), con una diferencia promedio entre hemisferios de un 20 %. En el 100 % de los pacientes incluidos en el estudio se obtuvieron respuestas motoras contralaterales al estimular el hemisferio afectado, y en 5 de ellos que presentaban lesiones corticales se obtuvieron adicionalmente respuestas ipsilaterales. Estos 5 pacientes (3 del G1 y 2 del G2) estaban entre los de más baja puntuación en las escalas clínicas, y el valor de área en el hemisferio afectado en cada caso era muy inferior al obtenido en el hemisferio supuestamente sano. No se identificaron diferencias significativas entre los pacientes con topografía lesional cortical y los que presentaban lesiones subcorticales en las principales variables analizadas (p < 0,05).
Efectos de la rehabilitación intensiva
Los resultados de la segunda evaluación evidenciaron la presencia de diferencias significativas entre los dos grupos de pacientes estudiados tanto en las escalas clínicas (U de Mann-Whitney; índice de Barthel: Z = 2,184, p = 0,02; MRC: Z = 2,07; p = 0,03) como en los valores del área de respuestas motoras calculados en el estudio electrofisiológico (hemisferio izquierdo: Z = 2,5956, p = 0,0083; hemisferio derecho: Z = 2,0237, p = 0,0429). Los pacientes del G2 mantuvieron puntuaciones y valores en general en todas las variables muy similares en la segunda evaluación (p < 0,05), no así los del G1 en los que se observó un incremento significativo en la puntuación de las escalas clínicas (Wilcoxon: índice de Barthel, Z = 3,4793, p = 0,000; MRC: Z = 3,8230, p = 0,000) y en el área de las respuestas motoras (Wilcoxon: Z = 3,9199, p = 0,00) (figs. 1 y 2). No se apreció ningún efecto del tratamiento sobre el CG, ni tampoco sobre el umbral de excitación motor (p < 0,05).
Fig. 2.--Representación de los mapas obtenidos en cada uno de los pacientes de ambos grupos con evaluaciones iniciales(a) y finales(b). Grupo 1 = del 1 al 20; grupo 2 = del 21 al 30.
DISCUSIÓN
Los resultados corroboran la ocurrencia de cambios en la organización funcional de las proyecciones córtico-motoneuronales a la mano afectada como efecto de la aplicación de un programa de rehabilitación intensiva en pacientes con infartos cerebrales. Estos cambios involucran también al hemisferio supuestamente sano, como un efecto global de la terapia, puesto que el hemicuerpo sano participa también en la preparación física general, aunque el énfasis de la terapia se haga sobre el afectado. Existen evidencias que demuestran que la actividad física influye en la reorganización funcional de cortezas somato-motoras; pongamos por ejemplo la aparición de modificaciones rápidas y reversibles en la representación cortical de músculos y/o movimientos en sujetos sanos entrenados en la ejecución de tareas repetitivas simples 20; los cambios adaptativos en sujetos con déficit sensoriales (por ejemplo, ceguera congénita) que reciben un entrenamiento específico como el aprendizaje de Braille 21; y las modificaciones descritas en pacientes con lesiones en sistema nervioso central que reciben tratamientos de rehabilitación basados en métodos de restricción de miembros y de estimulación propioceptiva 22-25.
Se conoce que la tendencia en la evolución natural de un paciente con un infarto cerebral en recuperación es establecer una fase de meseta entre los 6 meses y el año posterior al ictus; sin embargo se han descrito experiencias en la literatura científica que demuestran que en pacientes con varios años de evolución postinfarto la terapia física puede lograr modificaciones significativas en su condición neurológica, especialmente aquellos programas de rehabilitación de tipo intensivo, o los que enfatizan la práctica de actividades motoras complejas y altamente estructuradas. En la literatura se encuentran pocos artículos similares al nuestro que incluyan series de pacientes en los que se evalúe el efecto de un programa de rehabilitación intensivo integral con técnicas funcionales; las experiencias más parecidas son las que se basan en el uso de técnicas específicas como el entrenamiento bilateral de los brazos 26, o la terapia del uso forzado de la extremidad afecta por restricción de la sana 27,28; en las que se demuestra que efectivamente hay un efecto reorganizativo en las conexiones córtico-corticales directamente relacionado con la intervención. Abundan los artículos en los que se describen casos de pacientes aislados en que se han demostrado cambios clínicos en respuesta a una intervención en estrecha correlación con cambios en el patrón de activación observado con el uso de técnicas de exploración funcional; pero estos casos aislados no representan el gran espectro de posibilidades que pueden concurrir en la práctica clínica.
Según se muestra en la figura 1 la mejoría en la puntuación promedio de las escalas clínicas en el G1 fue estadísticamente significativa; sólo el paciente número 7 presentaba el máximo en la puntuación en ambas escalas inicialmente, aunque persistía en él una discreta hemiparesia, con dificultad para los movimientos finos con su mano afectada. Estos déficits no repercutieron en la puntuación alcanzada en las escalas clínicas aplicadas, pero la dificultad que presentaba con la mano afectada fue el motivo principal de solicitud de atención, aspecto en el que cualitativamente mejoró con el tratamiento recibido. En todos los casos individuales se observó un aumento del área de respuestas motoras a la EMT sin cambios en la ubicación del CG; algunos autores consideran que esta modificación puede responder más bien a un cambio en la excitabilidad cortical que a un verdadero incremento en la representación del músculo o del movimiento inducido por la estimulación 29. En contra de esta teoría podría plantearse el hallazgo de que el umbral de excitación motor no se modificó de forma significativa, y se mantuvo ligeramente más elevado en el hemisferio afectado durante todo el experimento. Cualquiera que sea la interpretación correcta de este comportamiento es innegable que existen modificaciones como resultado del tratamiento en el G1, no así en el G2 que no recibió ninguna intervención.
La presencia de respuestas directas o ipsilaterales al lado estimulado (habitualmente el sano) es un hallazgo descrito anteriormente en varios artículos sobre este tema. Se conoce que el control del movimiento voluntario de un hemicuerpo no es exclusivo del hemisferio contralateral, aunque sobre él recaiga el mayor peso 30-34. En algunos artículos se ha descrito cierta correlación entre el grado de recuperación postinfarto y la presencia o ausencia de respuestas ipsilaterales o contralaterales al hemisferio estimulado, señalando que la presencia de respuestas ipsilaterales a la EMT presupone una recuperación más pobre 35,36. La participación del hemisferio sano en el control del movimiento voluntario del hemicuerpo afectado parece ser más fácil de evidenciar en estudios de imágenes funcionales, como la resonancia magnética funcional y la tomografía por emisión de positrones que en estudios donde se utiliza exclusivamente la EMT 37. A pesar de lo reducido de nuestra muestra, y partiendo de las observaciones realizadas, este fenómeno podría ser propio, o al menos más frecuente, en las lesiones corticales, no así en las subcorticales. No se encontró correlación entre la topografía lesional (cortical o subcortical) y la puntuación en las escalas clínicas, ni con los resultados del área de respuestas o la localización del CG.
Esta experiencia corrobora la importancia de ofrecer alternativas de rehabilitación en pacientes con secuelas motoras en estadio crónico por enfermedad cerebrovascular, con especial atención a la extremidad superior afectada.
CONCLUSIONES
El programa de rehabilitación intensivo aplicado indujo una mejoría clínica significativa en las escalas evaluadas que se asoció a modificaciones en las proyecciones córtico-motoneuronales a la mano, que constituye un ejemplo de efecto modulatorio de la terapia física sobre el fenómeno de la plasticidad adaptativa del sistema motor en particular.
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