Influencia de la frecuencia del impulso en la neuroestimulación para el tratamiento del dolor

En el  caso  de la  ESTIMULACIÓN MEDULAR ( EM O SCS )

• En lo que a los modelos de volumen conductor y modelo de cable utilizados para el estudio teórico de la neuroestimulación se refiere, el proceso es estacionario y por tanto no se ve influido por la frecuencia utilizada habitualmente en sistemas tónicos (hasta 1200 Hz.). Es decir, la activación de los axones en este caso de los cordones posteriores y raíces dorsales no se ve modificada por la frecuencia. Sin embargo existen diversos estudios que hablan de distintos mecanismos de acción en función de la frecuencia, debido al efecto de los potenciales de acción en las fibras descritas a nivel supra-espinal.
• Es importante señalar que estos mecanismos de acción se refieren a una estimulación con creación de potencial de acción en los axones, o como se denomina en muchos artículos, tónica, y por tanto no pueden aplicarse a sistemas de estimulación subumbral a alta frecuencia.
• Podemos resumir dichos estudios en los siguientes resultados:

Estimulación a 4 Hz

1. Se genera el potencial de acción en los cordones posteriores

2. . Frecuencias bajas permiten la activación de núcleos del tronco encefálico en el RVM (médula rostral ventromedial)28

3. . Las neuronas descendentes de la RVM liberan péptidos opioides endógenos en la médula espinal27

4. Los péptidos opioides inhiben las neuronas medulares

Figura  1. Mecanismo de acción propuesto por Cui, Linderoth y Meyerso para  ESTIMULACIÓN MEDULAR ( EM O SCS )   a una frecuencia de 4Hz 1

Estimulación a 50 Hz

1. El potencial de acción generado en los cordones posteriores se propaga a los núcleos de tronco encefálico, al tálamo y a la corteza somatosensorial. Es lo que provoca que el paciente perciba parestesia.

2. El potencial de acción se propaga en sentido anterógrado y retrógrado hacia los colaterales

3. Se provoca la liberación de glutamato en los terminales Ab,

• El glutamato activa las interneuronas inhibitorias
•  Las interneuronas liberan GABA
• El GABA inhibe las neuronas medulares

Figura  2. Mecanismo de acción propuesto por Cui, Linderoth y Meyerson para  ESTIMULACIÓN MEDULAR ( EM O SCS )   a una frecuencia de 50 Hz 1

Estimulación a 500 Hz.

1. Se genera un potencial de acción en los cordones posteriores

2. Una frecuencia alta provocaría un aumento de la activación de interneuronas gabaérgicas; el GABA es liberado en los terminales primarios aferentes30

3. El exceso de cloruro a través de los receptores GABA puede provocar la activación del canal TRPV1 (receptor vanilloide) de los terminales de las fibras. Los potenciales de acción se propagan retrógradamente a la periferia

4. La liberación de CGRP (pe?ptido relacionado con el gen de la calcitonina) y sustancia P en la periferia provoca un aumento del flujo sanguíneo periférico. 

Figura  2. Mecanismo de acción propuesto por Cui, Linderoth y Meyerson para  ESTIMULACIÓN MEDULAR ( EM O SCS )   a una frecuencia de 500 Hz 1

Estimulación a 1000 Hz.

1. Se genera un potencial de acción en los cordones posteriores

2. Altas frecuencia modularían la conducción a través de los axones y colaterales (31)

3. A bajas amplitudes, frecuencias altas son más beneficiosas que las bajas en cuanto a resultados cognitivos y de comportamiento.

Figura  2. Mecanismo de acción propuesto por Cui, Linderoth y Meyerson para  ESTIMULACIÓN MEDULAR ( EM O SCS )   a una frecuencia de 1000 Hz 1