Tesis:
Desarrollo de tecnologías acústicas como terapia para la enfermedad de Parkinson.
- Autor: GALVEZ GARCIA, Gerardo
- Título: Desarrollo de tecnologías acústicas como terapia para la enfermedad de Parkinson.
- Fecha: 2015
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: TECNOLOGIA FOTONICA Y BIOINGENIERIA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: RECUERO LOPEZ, Manuel
- Director/a 2º: POZO GUERRERO, Francisco del
- Resumen: Las patologías neurológicas en la población -principalmente en la tercera edad- están experimentando un incremento en incidencia y prevalencia, básicamente por el aumento de la media de edad en las sociedades occidentales, así como debido a problemas medioambientales. Esta situación es oportuna para la aparición de nuevas terapias complementarias a las habituales de tratamientos farmacológicos, con efectos secundarios importantes o a la propia cirugía, muy invasiva. Si consideramos a la música como terapia complementaria, debemos retroceder hasta tiempos ancestrales para encontrar su utilización para fines terapéuticos, uso que hoy en día persiste (ahora bajo el nombre de “Musicoterapia”), ya que es utilizada en centros de atención a pacientes como puede ser el caso de la enfermedad de Parkinson, la enfermedad Alzheimer, la demencia, la depresión o el autismo entre otros. Sin embargo, evaluar la eficacia del uso de música como terapia es difícil desde el punto de vista científico, debido por un lado, a la complejidad del sistema nervioso que realiza su procesado y por otro, al gran abanico de posibles estimulaciones, complicando la demostración científica de la capacidad de la música para la mejora de la salud. Empíricamente se sabe que produce algunos efectos, pero se desconoce la causa con exactitud. Tras años de investigación y un estudio piloto con sujetos sanos (cuyos resultados se presentan brevemente en esta tesis), el 11 de julio de 2012 se definió en el grupo de investigación la tarea de sentar las bases que relacionan la Ingeniería Acústica con finalidad terapéutica a una patología concreta: la enfermedad de Parkinson (en adelante EP). Para ello, se ha realizado un trabajo teórico práctico llevado a la práctica con un grupo de pacientes cuya memoria conforma esta Tesis Doctoral. Los estudios científicos con mayor similitud a este trabajo se encuentran en revistas de categorías tan dispares como las siguientes: Acústica, Audiología y patología del habla-lenguaje, Física (Aplicada y Multidisciplinar), Farmacología y Farmacia, Medicina Complementaria e Integrativa, Neurociencias, Neuroimagen, Neurología Clínica e Ingeniería (Biomédica), entre otras. Esto muestra la naturaleza realmente multidisciplinar de este trabajo, lo que supone una dificultad añadida de integrar tales áreas de conocimiento. Para establecer las hipótesis de trabajo fue necesaria la revisión de la extensa tipología literaria anterior. Después se preparó el estudio con pacientes de Parkinson, siendo esta experiencia la primera del grupo en realizar un estudio completo con pacientes, llevándose a cabo en las propias instalaciones de la Asociación de Parkinson de Madrid. Más tarde, se procedió a analizar todos los datos recogidos. El objetivo del grupo de investigación es demostrar de forma científica los beneficios del uso de señales acústicas como una ayuda para este tipo de patologías. Para ello contamos con grupo multidisciplinar formado por ingenieros de telecomunicación, informáticos, físicos, médicos, biólogos, neuropsicólogos y músicos, pertenecientes a las organizaciones UPM y UCM . Además, otro de los objetivos de este trabajo pasaría por lograr acuñar el término de “Acústicoterapia” y diferenciar su potencial y capacidad de términos relacionados y ya descritos/acuñados en la literatura como Musicoterapia, Terapia de Ultrasonidos, Terapia Vibroacústica (VAT) o Musicoterapia Neurológica (NMT). El estudio con los pacientes de Parkinson, que supone la mayor aportación de esta Tesis, contó con una muestra inicial de 45 pacientes. De ellos se seleccionaron 14 pacientes que presentaban una audición normal, una puntación mayor de 24 en el MMSE y una puntuación inferior a 4 en la escala Hoehn y Yahr. Además, a todos los pacientes se les realizó una evaluación cognitiva específica para la EP mediante el test PD-CRS . Después, estos 14 pacientes participaron en dos sesiones de estimulación sonora de 10 minutos (una control/placebo y otra experimental) separadas por un mínimo de 7 días. La estimulación control/placebo consistió en un ruido rosa, mientras que la experimental fue ese mismo ruido rosa al que se añadió una combinación de sonido rítmico-binaural. Para evaluar la influencia del sonido a corto plazo en los pacientes, se recogieron los siguientes datos justo antes y después de ambas estimulaciones: registros electrofisiológicos (EEG y ECG/EKG ) en estado de reposo, grabación en vídeo del caminar, registro con acelerómetros del temblor postural en manos, grabación de voz (lectura de un texto y emisión de las vocales), el test cognitivo PD-CRS y otro test de ansiedad (STAI-estado ). Sobre los datos recogidos se aplicaron distintos métodos de análisis: sobre el EEG se calculó la potencia para identificar la intensidad de las distintas bandas típicas (delta, theta, alpha, beta y gamma) y la frecuencia mediana, también se calculó la conectividad funcional entre regiones cerebrales. Sobre el ECG/EKG se calculó el ritmo cardíaco medio y su variabilidad. Se extrajeron del caminar los parámetros de cadencia, velocidad y longitud del paso. Para el temblor de postural de las manos se calculó frecuencia y amplitud. En el análisis acústico de la voz se extrajeron los parámetros de voz: jitter, shimmer, relación harmónicos-ruido y frecuencia fundamental. Para la estimulación experimental encontramos los cambios significativos siguientes: un descenso en la actividad theta, un descenso generalizado de la conectividad funcional, un descenso del ritmo cardiaco, mejora de la memoria de trabajo y en las medidas de la voz jitter y shimmer. Sin embargo, no se encontraron cambios significativos en: la frecuencia mediana de la potencia electroencefalográfica, el rendimiento motor, en el nivel de ansiedad de los pacientes, ni en las medidas de la voz jitter y frecuencia fundamental. En la estimulación control/placebo no se observaron apenas cambios significativos en las variables analizadas. Así se concluye que el uso de la estimulación rítmica-binaural diseñada en esta tesis para la Enfermedad de Parkinson representa un método efectivo y no invasivo de influenciar la actividad cerebral, portable y de bajo coste. Aunque esta influencia sobre la actividad cerebral no produjo cambios sobre la ansiedad ni en las características del caminar, sin embargo, si produjo las siguientes mejoras significativas: la normalización de la potencia del EEG por bandas (alterada en la EP), normalización de la conectividad funcional cerebral (también alterada en la EP), descenso del ritmo cardíaco, mejora de la memoria de trabajo (efecto de normalización) y la mejora de varios parámetros acústicos de la voz (efecto de normalización también). Paradójicamente, también se observó que en la puntuación total de la escala cognitiva PD-CRS, los sujetos mejoraron significativamente tras ambas estimulaciones, lo que permite concluir que la estimulación control/placebo podría ser “no neutral” en este aspecto. Por todo ello, se puede considerar que el sonido puede ser una herramienta co-ayudante en el tratamiento de la EP, específicamente para el estímulo acústico rítmico-binaural diseñado para esta Tesis.