El ultrasonido que conversa con el cerebro: una nueva vía para tratar enfermedades neurológicas
Una tecnología de ultrasonido de baja intensidad permite estimular varias zonas del cerebro al mismo tiempo sin necesidad de cirugía. El avance abre la puerta a nuevos tratamientos para trastornos como el alzhéimer, el párkinson y la depresión.
Por Enrique Coperías
Imagen conceptual de una investigadora supervisando un ensayo de estimulación cerebral no invasiva con ultrasonido focalizado, una técnica en desarrollo para tratar enfermedades neurológicas como el alzhéimer, la epilepsia o el párkinson. Imagen generada con DALL-E
La primera imagen que muchos seres humanos tienen de sí mismos es una ecografía en el vientre materno. Pero la tecnología del ultrasonido puede ir mucho más allá de la obstetricia.
Desde hace décadas, los fisioterapeutas la emplean para calentar tejidos y los cirujanos oncológicos para destruir tumores con haces de alta intensidad. En los últimos años, los científicos han descubierto que, a bajas intensidades, estas ondas pueden también dialogar con el cerebro.
Un equipo de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) y la Universidad de Zúrich, en Suíza, y la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, ha logrado ahora un avance notable en esta llamada neuromodulación por ultrasonido. Los investigadores han desarrollado un dispositivo capaz de estimular entre tres y cinco puntos del cerebro de forma simultánea y con una precisión sin precedentes, según describen en la revista Nature Biomedical Engineering. Hasta ahora, las técnicas existentes solo podían activar regiones individuales con escaso control espacial.
Estimulación cerebral a través del cráneo y sin cirugía
«El cerebro funciona en redes, y resulta más fácil activar o inhibir un circuito neuronal cuando se estimula en varios puntos al mismo tiempo», explica Daniel Razansky, profesor en la ETH y la Universidad de Zúrich, que ha liderado el trabajo junto con su colega de Nueva York Shy Shoham.
La técnica se aplica a través del cráneo, sin necesidad de cirugía. El dispositivo de neuromodulación —una especie de casco compuesto por varios centenares de transductores ultrasónicos— se coloca sobre la cabeza del paciente o del animal de laboratorio y emite breves pulsos acústicos. Estos se combinan dentro del cerebro de forma controlada, y generan interferencias que permiten focalizar la energía en puntos muy concretos. «El principio se parece al de un holograma», resume Razansky.
En los experimentos con ratones, los científicos observaron que esta estimulación múltiple permitía reducir la intensidad total del ultrasonido, lo que mejora la seguridad del procedimiento. «Cuanto menos intensa es la onda, más seguro es el proceso para el cerebro», afirma el investigador.
En estudios previos, la línea que separaba la eficacia del daño era delgada: ondas demasiado débiles no producían efecto alguno, pero una potencia excesiva podía excitar de forma descontrolada amplias regiones cerebrales, con riesgo de lesiones o sobrecalentamiento del tejido.
Cómo el ultrasonido modula la actividad de las neuronas
El mecanismo íntimo por el cual las ondas ultrasónicas modulan la actividad neuronal aún no se conoce del todo. Los científicos sospechan que, además de producir un leve aumento de temperatura local, las vibraciones afectan a proteínas de canal situadas en la superficie de las neuronas, responsables de regular el paso de iones a través de la membrana celular.
«Todavía tenemos que entender qué mecanismos participan exactamente en la activación o inhibición de las neuronas», reconoce Razansky.
Una de las ventajas del nuevo sistema es que puede estimular y visualizar simultáneamente la actividad cerebral. Gracias a la integración con técnicas de imagen, los investigadores pueden observar en tiempo real qué redes se activan tras la aplicación de los ultrasonidos.
El diámetro del casco experimental es de unos ocho centímetros. Gráfico: Estrada H et al. / Nature Biomedical Engineering (2025)
Aplicaciones futuras: alzhéimer, epilepsia y depresión
Por el momento, el trabajo tiene un carácter tecnológico y no está orientado aún a aplicaciones médicas directas. Pero el equipo suizo-estadounidense planea ahora probar la técnica en modelos animales de enfermedades neurológicas. Además del alzhéimer, el temblor esencial o la epilepsia, los investigadores apuntan a posibles aplicaciones en la depresión, el párkinson y la recuperación tras un ictus.
«Dependemos de los animales para esta fase de la investigación —subraya Razansky—. No sería posible explorar estas intervenciones tan tempranas directamente en humanos. Antes debemos aprender a controlar el procedimiento y garantizar que sea seguro y eficaz».
El proyecto, financiado principalmente por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH), se ha visto afectado por los recientes recortes en la financiación internacional. Aun así, Razansky espera mantener el impulso con otros fondos: «nos gustaría continuar esta línea de trabajo, porque creemos que abre una vía completamente nueva para entender y tratar las enfermedades del cerebro». ▪️
Información facilitada por la ETH Zurich
Fuente: Estrada, H., Chen, Y., Lemaire, T. et al. Holographic transcranial ultrasound neuromodulation enhances stimulation efficacy by cooperatively recruiting distributed brain circuits. Nature Biomedical Engineering (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41551-025-01449-x
