Estimulacion magnetica transcraneal y neuromodulacion

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Estimulación magnética 
transcraneal y neuromodulación
Presente y futuro en neurociencias
Estimulación magnética 
transcraneal y 
neuromodulación
Presente y futuro en neurociencias
Isaac Túnez Fiñana
Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad 
de Medicina, Instituto Maimónides de Investigación 
Biomédica de Córdoba (IMIBIC)/Hospital Universitario 
Reina Sofía/Universidad de Córdoba
Álvaro Pascual Leone
Catedrático de Neurología, Harvard Medical School, 
Beth Israel Deaconess Medical Center/Harvard University
© 2014 Elsevier España, S.L.
Travessera de Gràcia, 17-21
08021 Barcelona, España
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seguridad estándar, a medida que aumenten nuestros conocimientos gracias a la investigación básica 
y clínica habrá que introducir cambios en los tratamientos y en los fármacos. En consecuencia, 
se recomienda a los lectores que analicen los últimos datos aportados por los fabricantes sobre 
cada fármaco para comprobar las dosis recomendadas, la vía y duración de la administración y las 
contraindicaciones. Es responsabilidad ineludible del médico determinar las dosis y el tratamiento 
más indicados para cada paciente, en función de su experiencia y del conocimiento de cada caso 
concreto. Ni los editores ni los directores asumen responsabilidad alguna por los daños que pudieran 
generarse a personas o propiedades como consecuencia del contenido de esta obra.
El editor
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Prefacio
La estimulación magnética transcraneal 
(EMT) o, en inglés, transcranial magnetic 
stimulation (TMS) es una técnica neuro-
fisiológica basada en los principios de 
inducción electromagnética. En la EMT, 
se aplica un pulso electromagnético sobre 
la cabeza del sujeto; la radiación magnética 
penetra la piel y el cráneo y llega al cere-
bro, donde las estructuras nerviosas se sir-
ven de una especie de bobinas secundarias 
y la radiación electromagnética induce en 
ellas una corriente eléctrica secundaria. 
Dicha corriente eléctrica secundaria puede 
ser suficiente para inducir potenciales de 
membrana neuronales. Así pues, el proceso 
crítico en la EMT es la inducción de una 
corriente eléctrica secundaria, por lo que, 
en realidad, la EMT debería ser concep-
tualizada como «estimulación eléctrica 
cerebral no invasiva (transcraneal) por 
inducción electromagnética». El campo 
magnético simplemente sirve como puente 
entre la corriente que pasa por la bobina de 
estimulación y la corriente inducida en el 
cerebro del sujeto. La gran ventaja de este 
método no solo es su carácter no-invasivo 
(es decir, que no requiere cirugía), sino que 
es prácticamente indoloro.
El primer dispositivo, desarrollado 
por Anthony Barker en 1985, solo emitía 
pulsos simples; sin embargo, actualmente 
existen equipos más sofisticados que han 
hecho posible la introducción de la llamada 
«estimulación repetitiva» (EMTr o rTMS), 
que es la emisión de pulsos repetidos sobre 
una misma área cerebral. Esto permite no 
solo estimular, sino también modular de 
forma sostenida la actividad en un área 
concreta de la corteza cerebral, y abre así 
la puerta a las aplicaciones terapéuticas 
de la EMT.
El efecto biológico de la EMT depende 
de muchos factores, por ejemplo los si-
guientes: a) la geometría del cuerpo; b) el 
tamaño; c) la orientación respecto del cam-
po incidente; d) la polarización del campo; 
e) la frecuencia y el tipo de fuente de la 
radiación; f) el entorno y el tiempo en que 
se produce la exposición; g) la radiación 
incidente; h) su intensidad, e i) cómo esté 
modulada. De las diferentes posibilidades 
de conjugación y configuración de todos 
estos (y otros) parámetros, nacen las posi-
bilidades de aplicación de esta nueva he-
rramienta diagnóstico-terapéutica.
Inicialmente, la EMT fue utilizada 
como una técnica útil para comprender la 
fisiología y fisiopatología de complejos 
procesos cerebrales. Actualmente, la EMT 
también es considerada una herramienta 
terapéutica. Algunos de los usos en los 
cuales se ha comprobado su eficacia son 
los siguientes: la depresión, la epilepsia, el 
dolor neuropático y migrañoso, el trastorno 
motor en la enfermedad de Parkinson, las 
alucinaciones en la esquizofrenia y en otras 
psicosis, la función cognitiva en las demen-
cias, la recuperación de funciones motoras 
y de lenguaje tras infartos cerebrales, etc.
En el presente libro queremos presentar 
una introducción a la EMT, discutir sus 
virtudes y limitaciones en neurociencia bá-
sica y clínica, y revisar la evidencia de sus 
aplicaciones terapéuticas. Los profesores 
y doctores que han contribuido a la ela-
boración de esta revisión poseen amplios 
Prefacio
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y profundos conocimientos en su área, y 
ofrecen una apropiada explicación de sus 
usos, fundamentos y mecanismos mole-
culares, junto con su repercusión clínica. 
Todos ellos son expertos profesionales en 
el conocimiento de la fisiología cerebral, 
la neuromodulación y, específicamente, la 
EMT. El profesor Álvaro Pascual Leone es 
uno de los pioneros de prestigio internacio-
nal en el desarrollo de las técnicas de es-
timulación cerebral y, particularmente, de 
la EMT. Junto a su equipo de investigación, 
ha contribuido con más de 500 artículos 
en las principales revistas científicas y es-
tá considerado un líder indiscutible en la 
aplicación neurológica, psiquiátrica, neuro-
rrehabilitadora y cognitiva de la EMT. Por 
otro lado, el Dr. Túnez lleva trabajando en 
esta área desde hace algo más de una déca-
da, analizando en modelos experimentales 
el efecto de la EMT sobre fenómenos de 
neuroplasticidad como la neurogénesis y 
la sinaptogénesis, la evolución de procesos 
neurodegenerativos en modelos experi-
mentales y su potencial terapéutico.
Como directores del curso «Estimula-
ción Magnética Transcraneal y Neuromo-
dulación: Presente y Futuro en Neurocien-
cias», origen del presente libro, queremos 
agradecer la ayuda de nuestros colegas y 
el apoyo de nuestras instituciones, y desea-
mos que el curso sea de utilidad para todos 
los participantes. Esperamos que la abun-
dante y actualizada información presentada 
ayude al conocimiento y aplicación de la 
EMT para entender mejor el funcionamien-
to del cerebro y reducir el sufrimiento de 
los pacientes con trastornos neurológicos, 
psiquiátricos y degenerativos.
Isaac Túnez Fiñana
Álvaro Pascual Leone
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Autores
Eduardo Agüera Morales, Médico 
Adjunto, Unidad de Gestión Clínica de 
Neurología, Instituto Maimónides de 
Investigación Biomédica de Córdoba 
(IMIBIC)/Hospital Universitario 
Reina Sofía/Universidad de Córdoba, 
Córdoba, España
Miguel Alonso Alonso, Instructor en 
Neurología, Berenson-Allen Center for 
Noninvasive Brain Stimulation,Division 
of Cognitive Neurology, Beth Israel 
Deaconess Medical Center, Harvard 
Medical School, Harvard University, 
Boston, Massachusetts, USA
Pablo Arias Rodríguez, Investigador 
Post doctoral, Departamento de Medicina, 
Instituto Nacional de Educación Física 
(INEF)-Galicia, Grupo de Neurociencia 
y Control Motor (NEUROcom), Instituto 
de Investigación Biomédica de A Coruña 
(INIBIC), Universidad de A Coruña, 
A Coruña, España
David Bartrés-Faz, Profesor Contratado 
Doctor, Departamento de Psiquiatría y 
Psicobiología Clínica (Sección Medicina), 
Facultad de Medicina, Universitat de 
Barcelona, Barcelona, España
Michela Campolo, Investigadora, 
Functional Exploration and 
Neuromodulation of Nervous System 
Investigation (FENNSI) Group, Hospital 
Nacional de Parapléjicos, Toledo, España
Joan A. Camprodon Giménez, Professor, 
Department of Psychiatry, Harvard Medical 
School; Director, Translational Research, 
Divison of Neurotherapeutics, Laboratory 
for Neuropsychiatry & Neuromodulation 
Clinical Service of TMS, Massachusetts 
General Hospital and McLean Hospital, 
Harvard Medical School, Harvard 
University, Boston, Massachusetts, USA
M.ª del Carmen Carrasco López, 
Investigadora, Functional Exploration 
and Neuromodulation of Nervous 
System Investigation (FENNSI) Group, 
Hospital Nacional de Parapléjicos, 
Toledo, España
F. Javier Cudeiro Mazaira, Catedrático de 
Fisiología, Departamento de Medicina, 
Instituto Nacional de Educación Física 
(INEF)-Galicia; Director, Grupo 
de Neurociencia y Control Motor 
(NEUROcom), Instituto de Investigación 
Biomédica de A Coruña (INIBIC), 
Universidad de A Coruña, A Coruña, 
España
René Drucker-Colin, Titular de Ciencia, 
Tecnología e Innovación del Distrito 
Federal, Investigador Emérito, 
Departamento de Neurociencias, 
Instituto de Fisiología Celular, 
Universidad Nacional Autónoma de 
México (UNAM); Secretario de Ciencia 
y Tecnología, Gobierno del D.F., México 
D.F., México
Nelson Espinosa Vergara, Investigador, 
Departamento de Medicina, Instituto 
Nacional de Educación Fícisa 
(INEF)-Galicia; Grupo de Neurociencia 
y Control Motor (NEUROcom), Instituto 
de Investigación Biomédica de A Coruña 
(INIBIC), Universidad de A Coruña, A 
Coruña, España
Mauro García-Toro, Profesor Contratado 
Doctor, Departamento de Psicología, 
Institut Universitari d’Investigació en 
Ciènces de la Salut (IUNICS), Red de 
Investigación en Actividades Preventivas 
y Promoción de la Salud (RedIAPP), 
Universitat de les Illes Balears, Palma de 
Mallorca, España
Autores
xii
Margalida Gili Planas, Profesora 
Titular, Departamento de Psicología, 
Institut Universitari d’Investigació 
en Ciènces de la Salut (IUNICS), 
Red de Investigación en Actividades 
Preventivas y Promoción de la Salud 
(RedIAPP), Universitat de les Illes 
Balears, Palma de Mallorca, España
Ignacio Jimena Medina, Profesor Titular, 
Departamento de Ciencias Morfológicas 
(Sección de Histología), Facultad de 
Medicina, Instituto Maimónides de 
Investigación Biomédica de Córdoba 
(IMIBIC)/Hospital Universitario Reina 
Sofía/Universidad de Córdoba, 
Córdoba, España
Ricardo López-Martos, Investigador, 
Departamento de Ciencias Morfológicas 
(Sección de Histología), Facultad de 
Medicina, Universidad de Córdoba, 
Córdoba, España
Evelio Luque Carabot, Profesor 
Titular, Departamento de Ciencias 
Morfológicas (Sección de Histología), 
Facultad de Medicina, Instituto de 
Investigación Biomédica de Córdoba 
(IMIBIC)/Hospital Universitario 
Reina Sofía/Universidad de Córdoba, 
Córdoba, España
Francisco J. Medina Fernández, 
Investigador, Departamento de 
Bioquímica y Biología Molecular, 
Facultad de Medicina, Instituto 
Maimónides de Investigación Biomédica 
de Córdoba (IMIBIC)/Hospital 
Universitario Reina Sofía/Universidad 
de Córdoba, Córdoba, España
Helena Mondragón Llorca, 
Psicóloga-Neuropsicóloga, 
Berenson-Allen Center for Noninvasive 
Brain Stimulation Division of Cognitive 
Neurology, Beth Israel Deaconess 
Medical Center, Harvard Medical 
School, Harvard University, Boston, 
Massachussets, USA
Laura Mordillo Mateos, Investigadora, 
Functional Exploration and 
Neuromodulation of Nervous System 
Investigation (FENNSI) Group, Hospital 
Nacional de Parapléjicos, Toledo, 
España
Antonio Oliviero, Jefe de Sección, 
Neurología y Neurofisiología; 
Director, Functional Exploration and 
Neuromodulation of Nervous System 
Investigation (FENNSI) Group, Hospital 
Nacional de Parapléjicos, Toledo, España
Álvaro Pascual Leone, Catedrático 
de Neurología, Vicedecano para la 
Investigación Clínica y Traslacional, 
Harvard Medical School; Director, 
Berenson-Allen Center for Noninvasive 
Brain Stimulation, Division of Cognitive 
Neurology, Beth Israel Deaconess 
Medical Center, Harvard Medical 
School, Boston, Massachusetts; Asesor, 
Instituto Guttmann, Barcelona, España
José Peña Amaro, Catedrático de 
Universidad, Departamento de Ciencias 
Morfológicas (Sección de Histología), 
Facultad de Medicina, Instituto 
Maimónides de Investigación Biomédica 
de Córdoba (IMIBIC)/Hospital 
Universitario Reina Sofía/Universidad 
de Córdoba, Córdoba, España
Cleofé Peña-Gómez, Investigadora, 
Departamento de Psiquiatría y 
Psicobiología Clínica, Facultad de 
Medicina, Universitat de Barcelona, 
Barcelona, España
Miguel Roca Bennasar, Departamento 
de Psicología, Institut Universitari 
d’Investigació en Ciènces de la Salut 
(IUNICS), Red de Investigación en 
Actividades Preventivas y Promoción de 
la Salud (RedIAPP), Universitat de les 
Illes Balears, Palma de Mallorca, España
Belén Rubio Morell, Médica Adjunta, 
Unidad de Psiquiatría Infanto-Juvenil, 
Complejo Hospitalario Universitario de 
Canarias (CHUC), La Laguna, Santa 
Cruz de Tenerife, España
Autores
xiii
Fernando Sánchez López, Jefe de 
Sección, Unidad de Gestión Clínica de 
Neurología, Instituto Maimónides de 
Investigación Biomédica de Córdoba 
(IMIBIC)/Hospital Universitario Reina 
Sofía/Universidad de Córdoba, Córdoba, 
España
Vanesa Soto León, Investigadora, 
Directora del Laboratorio, Functional 
Exploration and Neuromodulation 
of Nervous, System Investigation 
(FENNSI) Group, Hospital Nacional 
de Parapléjicos, Toledo, España
Inmaculada Tasset Cuevas, Investigadora, 
Departamento de Bioquímica y Biología 
Molecular, Facultad de Medicina, 
Instituto Maimónides de Investigación 
Biomédica de Córdoba (IMIBIC)/Hospital 
Universitario Reina Sofía/Universidad 
de Córdoba, Córdoba, España
Isaac Túnez Fiñana, Catedrático 
de Universidad, Departamento de 
Bioquímica y Biología Molecular, 
Facultad de Medicina, Instituto 
Maimónides de Investigación Biomédica 
de Córdoba (IMIBIC)/Hospital 
Universitario Reina Sofía/Universidad 
de Córdoba, Córdoba, España
Josep Valls-Solé, Profesor Titular, 
Departamento de Medicina, Universitat de 
Barcelona; Consultor Senior y Director, 
Unitat d’EMG, Servicio de Neurología, 
Hospital Clínic, Institud d’Investigació 
Augusti Pi i Sunyer (IDIBAPS)/
Universitat de Barcelona; Asesor, Instituto 
Guttmann, Barcelona, España
Leticia Verdugo-Díaz, Profesora Titular, 
Departamento de Fisiología, Facultad de 
Medicina, Universidad Nacional Autónoma 
de México (UNAM), México D.F., México
1© 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos
Capítulo 1
Campos magnéticos: usos 
en la biología y la medicina
Leticia Verdugo-Díaz, René Drucker-Colin*
Resumen
Los campos electromagnéticos (CEM) se 
encuentran presentes en la naturaleza y en 
todos los seres vivos. Durante el siglo pasado, 
la exposición ambiental a CEM se ha incre­
mentado notablemente, debido al aumento 
en la demanda de electricidad. Potenciales 
efectos de los CEM sobre la materia viva han 
sido materia de múltiples estudios, particu­
larmente en los últimos 30 años. En especial, 
los CEM de extrema baja frecuencia (EBF) han 
sido considerados por mucho tiempo como 
inocuos por la baja energía que transportan. 
Dentro de estas frecuencias (<300 Hz) se 
ubican la mayor parte de los dispositivos de 
generación, transmisión y uso de los aparatoseléctricos que se utilizan en las oficinas, casas 
e industrias. En la actualidad, se realizan es­
tudios desde el nivel molecular hasta epide­
miológicos sobre el efecto producido por la 
exposición aguda y crónica a CEM de EBF.
Los trabajos publicados respecto al efecto 
producido por los CEM de EBF en los sis­
temas biológicos muestran en ciertos casos 
resultados contradictorios. Un buen número 
de ellos muestran efectos dañinos y deleté­
reos, otros no observan ningún cambio y 
algunos más muestran efectos denominados 
«benéficos o positivos». Considerando estos 
últimos, el presente capítulo se enfoca en 
revisar algunos de los resultados donde se 
encuentran efectos «positivos» de los CEM, 
desde estudios experimentales hasta algunas 
aplicaciones terapéuticas.
Las terapias con estimulación magnética 
transcraneal (EMT) se utilizan con gran éxito 
en diversos padecimientos neurológicos y 
psiquiátricos. Los pacientes con enfermedad 
de Parkinson (EP) son, entre otros, los más 
beneficiados con esta terapia. La mayoría de 
los pacientes con EP muestran, al recibir EMT, 
mejorías en uno de sus principales problemas 
motores, la bradicinesia. Recientemente, en 
nuestro grupo de trabajo hemos demostrado, 
en un grupo de 10 pacientes con EP, que es­
tas mejorías motoras se asocian con cambios 
neuronales y bioquímicos, observaciones rea­
lizadas por medio de resonancia magnética 
funcional. Al finalizar 12 semanas de EMT, se 
observaron cambios en la conectividad funcio­
nal entre las áreas prefrontales y el área mo­
tora suplementaria. En un modelo animal de 
hemiparkinsonismo se observó que la estimu­
lación con CEM durante 2 meses impide que 
el deterioro motor de los animales continúe, 
como sucede en los animales no estimulados. 
Por otro lado, también se ha publicado que la 
EMT induce efectos antidepresores, diferencia­
ción de células progenitoras intracerebrales y 
neuroprotección. En conjunto, estos resultados 
indican que los CEM pueden ser una nueva, no 
invasiva y efectiva forma de terapéutica para el 
uso en padecimientos como el dolor crónico y 
las enfermedades neurodegenerativas.
Palabras clave
Estimulación magnética transcraneal, estrés 
oxidativo, enfermedades neurodegenerati­
vas, diferenciación.
*Correspondencia: Dpto. de Neuropatología Molecular, Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional Autónoma 
de México, Apdo. Postal 70-600, 04510-México D.F., México. Fax: ++5550-0064; e-mail: drucker@servidor.unam.mx
mailto:drucker@servidor.unam.mx
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación2
INTRODUCCIÓN
Toda la materia viva produce fenómenos 
eléctricos, y algunas de las corrientes eléc-
tricas generadas por los seres vivos pro-
ducen a su vez campos magnéticos, los 
cuales pueden ser registrados en la parte 
externa del organismo. Ejemplos de estos 
son los magnetocardiogramas (MCG) y los 
magnetoencefalogramas (MEG).
El bioelectromagnetismo se enfoca 
en el estudio tanto de los campos electro-
magnéticos generados por los seres vivos 
como de la forma en que los organismos 
vivos interactúan con los campos electro-
magnéticos externos.
En este capítulo, haremos primero 
un resumen de los principios básicos del 
electromagnetismo y se mencionarán 
algunos de los estudios científicos sobre 
los principales efectos que inducen los 
campos electromagnéticos de extrema 
baja frecuencia sobre los organismos. En 
particular, se describe el efecto induci-
do por la estimulación magnética trans-
craneal en algunos modelos animales de 
enfermedades neurodegenerativas y en 
pacientes con padecimientos tales como 
la enfermedad de Parkinson, la de Hun-
tington y la depresión.
BASES FÍSICAS DE LOS CAMPOS 
ELECTROMAGNÉTICOS
Un campo electromagnético (CEM) 
contiene tanto un campo eléctrico como 
un campo magnético. Ambos campos se 
caracterizan por su longitud de onda, su 
frecuencia y su energía. Los tres paráme-
tros se encuentran relacionados entre 
sí: la frecuencia, la longitud de onda y 
el nivel de energía que transmiten. La 
frecuencia es el número de oscilaciones 
en cierto tiempo y su unidad es el hercio 
(Hz; 1 Hz = 1 ciclo en cada segundo). La 
longitud de onda es la distancia recorrida 
por la onda en cada oscilación o ciclo. 
Una onda electromagnética consiste en 
pequeños paquetes de fotones. La energía 
que estos transportan está en proporción 
directa a la frecuencia de la onda; es decir, 
a mayor frecuencia, mayor cantidad de 
energía en cada fotón.
Las corrientes eléctricas en movimiento 
producen campos magnéticos. Los campos 
magnéticos inducidos viajan en dirección 
perpendicular a la corriente eléctrica. En 
el caso de que la corriente eléctrica fluya 
a través de un cable, se produce un campo 
magnético en el espacio que rodea al cable. 
Si la corriente eléctrica es una corriente 
directa (CD), esta fluye en una sola direc-
ción y el campo magnético inducido es es-
table. Si la corriente eléctrica es pulsátil o 
fluctuante (corriente alterna [CA]), el flujo 
de corriente cambia constantemente de di-
rección y, por lo tanto, el campo magnético 
resultante también fluctúa.
La fuerza de un campo magnético se 
puede expresar con dos unidades dife-
rentes: las teslas (T) y los gauss (G). La 
conversión entre las dos unidades corres-
ponde a 1 T = 10.000 G. La fuerza de un 
campo eléctrico se expresa en una unidad 
llamada voltio (V).
La fuerza del campo magnético de-
pende de la cantidad de corriente que 
fluya a través del cable: a mayor corrien-
te, más fuerte será el campo magnético. 
Otra característica importante de estas 
fuerzas es que los campos eléctricos se 
pueden aislar o disminuir su influencia de 
forma relativamente fácil. A diferencia 
de los campos eléctricos, los campos 
magnéticos atraviesan todos los ma-
teriales y son mucho más difíciles de 
bloquear. Sin embargo, ambos campos 
disminuyen su energía rápidamente 
conforme la distancia aumenta desde su 
fuente de producción. Todos los aparatos 
electrodomésticos, las líneas de trans-
misión y los equipos eléctricos producen 
ambos tipos de campos.
El espectro electromagnético es la cla-
sificación que se utiliza para agrupar a los 
3Capítulo | 1 Campos magnéticos: usos en la biología y la medicina
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campos electromagnéticos dependiendo de 
su frecuencia de oscilación y de su energía. 
De acuerdo a esta clasificación, el espectro 
tiene dos grandes tipos de radiaciones: las 
de tipo ionizante y las no ionizantes. Estas 
últimas van desde la CD de extrema baja 
frecuencia (EBF), de baja frecuencia, las 
radiofrecuencias (RF), las microondas y el 
infrarrojo, hasta la luz visible que delimita 
las radiaciones ionizantes que comprenden 
la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos 
gamma.
Los CEM de EBF (<300 Hz) incluyen 
los campos que emiten las líneas eléc-
tricas (50-60 Hz), los cuales transportan 
poca energía, no tienen efectos ionizantes 
y usualmente no tienen efectos térmicos. 
En esta subclase se encuentran todos los 
dispositivos de generación, transmisión 
y uso de la electricidad. Sin embargo, al-
gunos equipos producen simultáneamente 
diferentes frecuencias electromagnéticas. 
Por ejemplo, los hornos de microondas 
producen campos de 50-60 Hz, pero 
también crean energías de frecuencias 
de las microondas dentro del horno 
(2.450 MHz).
Los CEM de EBF se relacionan en gran 
parte con fuentes de emisión producidas 
por el hombre, a diferencia de otras, como 
los campos eléctricos y magnéticos estáti-
cos o de CD, que se relacionan en ciertas 
ocasiones con los que se encuentran en la 
naturaleza. La Tierra produce un campo 
magnético de alrededor 500 mG o 50 mT. 
Se ha calculado que la exposición prome-
dio de la población humana debida a los 
dispositivos eléctricos domésticos es de 
1-10 mT. Los campos electromagnéticos 
emitidos por los aparatos electrodomés-
ticos son generalmente no detectables a 
una distancia de 1 m (1). En la tabla 1-1 
mencionamosalgunos ejemplos de apa-
ratos frecuentemente usados en las casas 
y la intensidad de flujo magnético y de 
fuerza eléctrica detectada a una distancia 
de 30 cm (2).
Los efectos biológicos inducidos por los 
campos electromagnéticos dependen de su 
frecuencia y magnitud. Los campos de 
extrema baja frecuencia acarrean poca 
energía y poseen grandes longitudes 
de onda, por lo cual se consideran que 
depositan pequeñas cantidades de energía 
TABLA 1-1 Promedio de la intensidad de los campos eléctrico 
y magnético de algunos dispositivos usados en las casas, medidos 
a una distancia de 30 cm desde la fuente
Dispositivo Campo eléctrico (V/m)* Campo magnético (mT)*
Refrigerador 120 0,01­0,25
Secador de pelo 80 0,01­7
Manta eléctrica 250 1,3­3,3
Vídeo 74 0,13­0,3
TV 60 0,04­2
Batidora 100 10
Aspiradora 16 2­20
Estéreo 180 <2
Plancha 120 0,12­0,3
Tostador 80 0,3
Cafetera 60 0,1
Horno eléctrico 8 0,15­0,5
*Datos obtenidos en: http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/en/index3.html
http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/en/index3.html
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación4
en los cuerpos sobre los que inciden. Por 
estas características, durante mucho tiem-
po se consideró que este tipo de campos 
no tenían influencia sobre los sistemas 
biológicos; sin embargo, en las últimas 
décadas se han encontrado variados efec-
tos. Los trabajos publicados respecto al 
efecto producido por los CEM de EBF 
en los sistemas biológicos muestran, en 
ciertos casos, resultados contradictorios. 
Un buen número de ellos muestran efectos 
dañinos y deletéreos, otros no observan 
ningún cambio y algunos más muestran 
efectos denominados «benéficos o posi-
tivos». Considerando estos últimos, en el 
presente capítulo se comentarán algunos de 
los resultados donde se han encontrado 
efectos «positivos» de los CEM, desde es-
tudios experimentales hasta algunas apli-
caciones terapéuticas.
Los dispositivos utilizados para rea-
lizar los estudios experimentales y las 
terapias con CEM son variados y produ-
cen campos magnéticos que van desde in-
tensidades de microteslas hasta de teslas. 
En la figura 1-1 se muestra un dispositivo 
usado por nuestro grupo de trabajo para 
realizar investigaciones en cultivos de 
células y en animales. En la misma fi-
gura se puede observar un estimulador 
magnético transcraneal con una bobina 
en forma de ocho que es utilizado en la 
clínica.
ESTUDIOS IN VITRO
La mayoría de los resultados experimen-
tales obtenidos en los estudios in vitro 
indican que los CEM de EBF inducen 
diversos tipos de cambios en las células. 
FIGURA 1-1 Se ilustran diferentes dispositivos utilizados para estimular con campos electromagnéticos. 
A. Aparato compuesto de un par de bobinas. B. Bobinas colocadas dentro de incubadora (estudios in 
vitro). C. Estimulación in vivo. D. Bobina en forma de ocho de un estimulador magnético transcraneal. 
E. Esquema de la EMT en pacientes. 
5Capítulo | 1 Campos magnéticos: usos en la biología y la medicina
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Estos efectos son muy variados, como 
cambios genotóxicos, en la expresión de 
genes, en la transducción de señales y en la 
proliferación y diferenciación celular (3-5). 
A continuación solo mencionamos algunos 
resultados representativos de los cambios 
celulares inducidos por la estimulación 
electromagnética.
Numerosos estudios muestran que 
la estimulación con CEM incrementa la 
proliferación celular, lo cual puede rela-
cionarse con la progresión de cáncer, pero 
hasta el momento los resultados han sido 
inconsistentes. Por la importancia de es-
tos resultados, muchas investigaciones se 
han enfocado en el sistema inmune; esto 
se debe a la función protectora que este 
sistema desempeña contra la invasión de 
patógenos, así como para contrarrestar la 
formación y el crecimiento de tumores. 
Desde la década de los ochenta del siglo 
xx, los cambios inducidos por los CEM de 
EBF sobre las células inmunes fueron un 
modelo de estudio muy importante en el 
área del bioelectromagnetismo, y en parti-
cular los modelos experimentales in vitro 
de estas células (6-8). Los resultados más 
importantes publicados en esa época res-
pecto a los efectos de los CEM sobre las 
células del sistema inmune fueron sobre 
desregulación en la división celular y en el 
metabolismo del calcio, además de cam-
bios en la síntesis y transcripción del ARN 
y en la síntesis de ADN (5). Recientemen-
te, los experimentos que se están llevando 
a cabo muestran cambios en el crecimien-
to y ciclo celular de las células inmunes 
(9-11), en la producción de citocinas (12) 
y en el transporte de calcio (11, 13, 14), y 
en especial se realizan estudios sobre 
los mecanismos responsables de la in-
ducción de apoptosis por estos campos 
en células inmunes y la posibilidad de 
que esto pueda modularse y aplicarse en 
ciertas enfermedades inflamatorias (15). 
Para apoyar esta hipótesis, estos autores 
crearon ratas con artritis experimental. 
Los animales muestran en la fase crónica 
de la enfermedad elevados niveles de pros-
taglandinas de tipo E2 e inhibición de la 
actividad de la ATPasa dependiente de 
calcio (ATPasa-Ca2+) localizada en la 
membrana plasmática de los linfocitos 
sanguíneos, además de disminución en 
las enzimas antioxidantes. Cuando se ex-
ponen a estos animales durante 90 min a 
CEM pulsantes (5 Hz y 4 mT), se observa 
que los parámetros bioquímicos alterados 
se recuperan. La interpretación propuesta 
de este efecto antiinflamatorio considera 
que se encuentra mediado, al menos en 
forma parcial, con una acción estabiliza-
dora de los CEM sobre las membranas, 
lo cual se ve reflejado por el restableci-
miento de la actividad de la ATPasa-Ca2+ 
y en los niveles de calcio intracelular de 
los linfocitos.
El efecto de los CEM de EBF también 
se ha relacionado con la inhibición de la 
proliferación celular (16, 17). Este hecho 
ha sido descubierto en algunas células 
de líneas carcinogénicas, lo que ha dado 
pie a proponer terapias con este tipo de 
estimulación para inhibir el crecimiento 
de tumores. Cuando se probaron diversas 
densidades de flujo magnético (de 2 a 
13 mT), la inducción de apoptosis e inhibi-
ción de la proliferación se obtuvo solo con 
campos de entre 6 y 10 mT (18). Una de las 
conclusiones de los autores de este trabajo 
fue que se deben explorar detenidamente, 
dependiendo de la línea celular estudiada, 
los parámetros efectivos, ya que existen 
algunos que no producen ningún cambio 
(v. más adelante las denominadas «venta-
nas de estimulación»).
Los campos electromagnéticos pueden 
producir cambios en la proliferación y 
diferenciación celular al influir en la ex-
presión de determinados genes y proteí-
nas (19). Ventura y cols. (20) mostraron 
que la diferenciación de células troncales 
embrionarias hacia cardiomiocitos era un 
fenómeno producido por estimulación con 
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación6
CEM, que inducía la expresión de genes 
específicos del linaje cardíaco. Por otro 
lado, las células cromafines expuestas 2 h 
diarias durante 7 días a un CEM de 60 Hz 
desarrollan un fenotipo neuronal que se 
correlaciona con la expresión de genes de 
ese linaje (21).
La diferenciación celular inducida por 
los CEM ha sido ampliamente estudiada 
en varios tipos celulares, como células 
gliales (22), cardíacas (23, 24), nerviosas 
(25-29), cromafines y de la línea PC12 
(30-32). Con base en estos resultados, 
algunos autores han explorado la posi-
bilidad de utilizar la estimulación elec-
tromagnética para inducir regeneración 
de tejido nervioso (33-35) o reparar otro 
tipo de heridas (36-38).
Otro fenómeno interesante provenien-
te del estudio de los efectos de los CEM de 
EBF son las denominadas «ventanas 
de intensidad y frecuencia» (39, 40). Este 
fenómeno se refiere a que las respuestas 
fisiológicas solo se observan con deter-
minados parámetros de estimulación, 
es decir, que las respuestas biológicasa la estimulación electromagnética no 
son lineales. Las «ventanas de estimu-
lación» se han encontrado en la mayoría 
de los modelos donde se han explorado, 
tanto en estudios in vitro como in vivo, 
y deben ser consideradas al comparar 
los resultados publicados por diferentes 
laboratorios. Por ejemplo, se observa 
inducción de procesos neuríticos en las 
células cromafines en ciertas frecuencias 
de estimulación, pero no en otras (41). 
Las neuronas en cultivo muestran una 
respuesta diferencial dependiendo de la 
frecuencia o intensidad a la que hayan 
estado sometidas (42, 43). Una conclu-
sión que surge de todos estos resultados 
es que la respuesta biológica a exposicio-
nes electromagnéticas depende, además 
del tipo celular y de su estado homeos-
tático, de las características del estímulo 
que reciban las células.
Todas las células reciben continua-
mente estímulos externos que actúan 
como señales que modulan la actividad 
celular a través de mensajeros citoplas-
máticos; a esta secuencia de eventos se la 
denomina «transducción de señales» y es 
un mecanismo regulador fundamental de 
la fisiología celular. Por tal motivo tam-
bién se ha investigado si la exposición a 
CEM afecta a la transducción de señales, 
en particular a aquellas que involucran 
a los iones de calcio. Eichwald y Kaiser 
(44) consideran que el acoplamiento 
entre el estímulo electromagnético y las 
oscilaciones del Ca2+ intracelular puede 
ser un posible mecanismo de acción. Con 
base en esta propuesta existen estudios 
que exploran el papel de los CEM en el 
transporte de calcio, el cual aumenta tanto 
en células normales como en linfocitos 
leucémicos al ser estimulados por CEM 
de EBF (13), en la expresión de canales de 
calcio en cultivos de células cromafines 
(45), en células T humanas (14), en célu-
las transformadas (11), etc.
Como puede observarse en la figu-
ra 1-2, las células cromafines en cultivo 
muestran cambios morfológicos y elec-
trofisiológicos en respuesta a un CEM si-
nusoidal de 60 Hz y 0,7 mT. Un poco más 
del 30% de las células expuestas durante 
una semana (2 h diarias) desarrollan un 
fenotipo de tipo neuronal (v. fig. 1-2, A1), 
es decir, crecimiento de procesos neuríti-
cos con varicosidades y microfilamentos 
(v. fig. 1-2, A2 y A3). Este proceso está re-
lacionado con la entrada de calcio a través 
principalmente de canales de tipo L, como 
puede observarse en los histogramas de 
las medidas morfométricas realizados a 
cultivos expuestos a diversos fármacos 
que bloquean (nifedipina) o aumentan la 
entrada de calcio (Bay K-8644) a través 
de estos canales. Las células diferencia-
das morfológica y bioquímicamente por 
el estímulo electromagnético presentan 
características electrofisiológicas más 
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parecidas a las células diferenciadas con 
el factor de crecimiento nervioso (NGF) 
que a las células cromafines no diferen-
ciadas (control). Un ejemplo de estas 
características se observa en los trazos 
típicos de las corrientes de calcio mos-
trados en la figura 1-2.
Se sabe que los radicales libres son 
producidos constantemente por las células 
y juegan un papel como mediadores de 
variadas vías metabólicas. Así, una de las 
hipótesis que recientemente ha sido ex-
plorada por varios laboratorios de inves-
tigación es la que propone que los CEM 
FIGURA 1-2 Fotomicrografías de células cromafines cultivadas durante 7 días y estimuladas 2 h 
diariamente con campos electromagnéticos (CEM) de 60 Hz y 0,7 mT. Célula inmunorreactiva a 
tirosina hidroxilasa (A1). Célula examinada con microscopia electrónica (A2 y A3). Obsérvense las 
extensiones neuríticas rectas con varicosidades a lo largo de la misma (A2), con vacuolas y mitocon-
drias en el interior de las varicosidades y con microtúbulos a lo largo de la neurita (A3). Los estudios 
morfométricos se muestran en los histogramas de la parte central (porcentaje de células que presentan 
procesos neuríticos y promedio de longitud de las mismas). Estos resultados fueron obtenidos de tres 
cultivos diferentes y se graficaron las medias más el error estándar de la media (EEM) y las diferencias 
significativas (* p < 0,01 frente a control). La última columna muestra, en su parte superior, los regis-
tros típicos de corrientes de calcio bajo las tres condiciones experimentales (control, CEM y NGF) y, 
en su parte inferior, el promedio de la densidad de corriente de calcio (I
Ca
) en la población de células 
(cambios significativos * p < 0,05 frente a control). Cabe destacar que, cuando se bloquean los 
canales de calcio tipo L con nifedipina, el número de neuritas disminuye. EBF, extrema baja frecuencia. 
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación8
interfieren en el balance oxidativo de las 
células, induciendo múltiples vías, en 
las cuales pueden estar involucrados los 
radicales libres en forma directa o indirec-
tamente (46). Se ha publicado que la expo-
sición aguda y/o crónica de CEM de EBF 
inhibe la lipoperoxidación en ratones (47), 
reduce el estrés oxidativo en sinaptosomas 
de corteza cerebral (48, 49) y en tejidos 
periféricos de rata (50). Estos resultados 
confirman la hipótesis de que los CEM 
inducen cambios en el estatus oxidativo 
de las células, cambios que dependen es-
pecíficamente del tipo celular y de estatus 
en que se encuentren los tejidos.
En resumen, los resultados descritos 
respecto a los efectos inducidos por los 
CEM sobre diversos modelos in vitro son 
muy importantes y alentadores, ya que su-
gieren que la investigación en el área debe 
continuar siendo explorada y en particu-
lar con los resultados obtenidos se pueden de-
sarrollar nuevas aplicaciones terapéuticas 
de este tipo de estimulación.
ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA 
TRANSCRANEAL
La estimulación magnética transcraneal 
(EMT; en inglés: transcranial magnetic 
stimulation [TMS]) es un potente tipo de 
estimulación cerebral con gran potencial 
terapéutico. Entre las ventajas de esta téc-
nica están las siguientes: no es invasiva, es 
segura y, hasta el momento, no se ha encon-
trado ningún efecto colateral negativo (51). 
La posibilidad de interconectar circuitos 
subcorticales-límbicos y de producir efectos 
inmediatos, intermedios y a largo plazo son 
algunas de sus ventajas de uso. Sin embar-
go, es necesario entender las formas en las 
cuales la EMT produce esos cambios en 
la función neuronal, lo cual ayudará tanto 
en el estudio de las neurociencias como en 
el tratamiento de ciertas enfermedades.
Muchos investigadores han usado la 
EMT para influir en las funciones cere-
brales y explorar la forma en que trabaja 
el cerebro. Por ejemplo, podemos men-
cionar algunos de los estudios donde, 
usando EMT sobre seres humanos, se 
han valorado funciones como la motri-
cidad (52), la percepción visual (53), la 
memoria (54), el lenguaje (55) y el estado 
de ánimo (56).
Numerosos modelos animales han 
sido importantes para tratar de entender 
los mecanismos de acción de la EMT. Así, 
por ejemplo, usando monos rhesus implan-
tados con electrodos intracraneales se ha 
comprobado que la EMT repetitiva (EMTr; 
en inglés: repetitive transcranial magne-
tic stimulation [rTMS]) induce corrientes 
eléctricas (57). En roedores, se han hallado 
efectos antidepresivos después de la es-
timulación transcraneal (58, 59) y mejorías 
en pacientes con diversos tipos de dolores, 
como migraña (60), dolor neuropático (61) 
y tinnitus (62).
A continuación describiremos algunos 
ejemplos de las aplicaciones de la EMT en 
ciertos padecimientos o enfermedades del 
sistema nervioso, como son la depresión 
y las enfermedades neurodegenerativas 
(Huntington, Alzheimer y Parkinson).
Depresión
Entre los desórdenes neuropsiquiátricos, 
la depresión es uno de los padecimientos 
con mayor incidencia. La Organización 
Mundial de la Salud ha publicado que la 
depresión es una de las primeras causas depérdida de estabilidad de la salud humana 
a lo largo de todo el mundo. En la última 
década, varios grupos de investigación 
han probado que la EMT es una terapia 
alternativa, no invasiva, para usarse en 
pacientes con desórdenes conductuales, 
entre ellos la depresión profunda, los 
desórdenes bipolares y la esquizofrenia 
(63, 64).
¿Cuál es la forma en que la EMT puede 
mejorar los síntomas de los pacientes con 
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depresión? Esta es una de las interrogantes 
que surgen cuando el uso de terapias alter-
nativas ha mostrado mejoras prometedoras. 
En nuestro grupo de investigación hemos 
iniciado una serie de experimentos con 
modelos animales, con el fin de contribuir 
a responder a dichas preguntas.
Debido a que existe una serie de es-
tudios que dan evidencias de la pérdida 
neuronal en correlación con estados 
oxidativos en pacientes con depresión 
(65, 66) y a resultados experimentales 
que demuestran efectos en el balance oxi-
dativo inducidos por la EMT (50, 67, 68), 
se determinó estudiar en un modelo ani-
mal con problemas oxidativos el efecto 
que induce la EMT tanto en el balance 
oxidativo como en algunas conductas. 
Para ello se usó un modelo de depresión 
obtenido en ratas, en el cual se lesionó 
bilateralmente el bulbo olfatorio por mé-
todos químicos; modelo del que previa-
mente se había demostrado que desarrolla 
un intenso estrés oxidativo (48, 49, 69). 
A los animales bulbectomizados se les 
aplicó un estímulo magnético transcraneal 
de 60 Hz y 0,7 mT de intensidad, durante 
2 h por la mañana y otras 2 h por la tarde 
a lo largo de 14 días. Al finalizar estas dos 
semanas, se observó que el tratamiento 
con EMT revierte casi a la normalidad 
los biomarcadores de estrés oxidativo y 
de apoptosis analizados en el cerebro de 
los animales, los cuales fueron los pro-
ductos de lipoperoxidación, el contenido 
de glutatión reducido (GSH), la enzima 
superóxido dismutasa (SOD) y la caspasa 3 
(70). En otro estudio que usó el mismo 
modelo animal, se evaluó la depresión 
de los animales a través de pruebas con-
ductuales clásicas y se observó que los 
efectos antidepresivos producidos por 
la EMT en animales carentes del bulbo 
olfatorio eran similares a los producidos 
por la administración de nicotina (71).
Respecto a los resultados obtenidos 
en pacientes con problemas de depresión 
tratados con EMT, existen en la actualidad 
gran número de estudios con resultados 
efectivos (72). Uno de los grupos que 
más ha explorado el efecto de la EMT 
en pacientes con depresión es el grupo 
de Pascual-Leone. En 1996, este gru-
po publicó (73) que la estimulación en la 
corteza dorsolateral prefrontal con EMTr 
de 17 pacientes con depresión resistente a 
medicamentos redujo de forma significa-
tiva la depresión, medida por la escala de 
Hamilton y otros cuestionarios. La gran 
cantidad de resultados positivos obtenidos 
en diversos países permitió, a partir del mes 
de octubre del 2008, que la Food and Drug 
Administration (FDA) de EE. UU. aproba-
ra el uso de la EMTr para el tratamiento de 
la depresión mayor resistente y refractaria 
en adultos (72).
Enfermedad de Huntington
La enfermedad de Huntington (EH) es 
un desorden neurodegenerativo asociado 
a la pérdida progresiva de las neuronas 
de los ganglios basales, específicamente 
las neuronas del núcleo estriado (74). Es 
una enfermedad hereditaria cuyos signos 
son: desórdenes psiquiátricos, deficiencias 
cognoscitivas y problemas motores (75). 
A pesar de ser una enfermedad heredita-
ria, existen otros factores que aceleran el 
desarrollo de la enfermedad, entre ellos 
la alteración de la actividad de la enzima 
succinato deshidrogenasa (SDH). Un inhi-
bidor de esta enzima, el ácido 3-nitropro-
piónico, se utiliza como un modelo para 
producir estrés oxidativo, muerte neuronal 
y cambios neuroquímicos similares a los 
de la EH (76).
Recientemente se aplicó la estimula-
ción magnética transcraneal en este modelo 
animal de la EH con el fin de evaluar sus 
posibles efectos benéficos. Específicamen-
te se estudiaron los efectos inducidos en 
el estrés oxidativo de sinaptosomas del es-
triado y de la corteza cerebral de ratas sin 
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación10
bulbo olfatorio (48, 49). El ácido nitropro-
piónico produce un incremento significati-
vo en los grupos carbonilo de las proteínas 
y en los productos de lipoperoxidación de 
los sinaptosomas del estriado de ratas. De 
forma similar, el neurotóxico produce una 
reducción en el contenido de GSH y en la 
actividad de las enzimas catalasa, SOD y 
glutatión peroxidasa (GSH-Px). Todos es-
tos efectos fueron tanto prevenidos como 
revertidos por la estimulación magnética 
transcraneal, es decir, tanto cuando la 
estimulación se aplica 4 días antes de 
la aplicación de la toxina como en el caso 
de que la estimulación electromagnética 
haya comenzado una vez iniciada la apli-
cación del ácido.
La citología neuronal observada por 
medio de violeta de cresilo muestra que 
el ácido nitropropiónico produce menor 
densidad neuronal y las mismas neuronas 
presentan formas rugosas o con pequeños 
núcleos, en los cuales se ve cromatina 
condensada y citoplasma con turgencias. 
Además, en los cortes se presenta una mar-
cada gliosis reactiva. La cuantificación de 
la densidad neuronal mostró una disminu-
ción del 41% en el estriado inducido por 
la droga, pero cuando los animales fueron 
expuestos a EMT, esta pérdida celular se 
previene. Como marcador de necrosis 
se utilizó la cuantificación de los nive-
les de la enzima lactato deshidrogenasa 
(LDH) en el estriado. Los niveles de LDH 
se encontraron aumentados en los anima-
les tratados con la toxina y la EMT previno 
o revirtió, al menos en forma parcial, este 
deterioro celular.
Aún existen informes controvertidos 
respecto a la influencia de la EMT en las 
funciones motoras de pacientes con EH 
(77). En un estudio donde se compararon 
los efectos de una estimulación con 5 Hz 
sobre el área motora del primer músculo 
dorsal interóseo de pacientes con EH y 
sujetos sanos (11 en cada grupo), se ob-
servó que la EMTr produce potenciales 
evocados motores (PEM) que aumentan 
de amplitud en los sujetos controles, 
mientras que, en los pacientes con EH, 
no hay cambios en los potenciales (78). 
Sin embargo, durante las contracciones 
voluntarias, la EMT aumenta la duración 
de los períodos silentes en ambos grupos. 
Los autores sugieren que la EMTr dismi-
nuye la excitabilidad de las interneuronas 
intracorticales en pacientes con EH, lo 
cual mejoraría los mecanismos corticales 
de facilitación de estos pacientes.
Estos resultados demuestran los efectos 
benéficos de la EMT y sus posibles apli-
caciones terapéuticas, en especial en el 
desarrollo de una terapia neuroprotectora, 
así como para ser usados como un agente 
exógeno que permita aumentar la sobrevida 
de las neuronas.
Enfermedad de Alzheimer
La patogénesis de la enfermedad de Al-
zheimer (EA) involucra diferentes me-
canismos, uno de los más consistentes es 
la deficiencia en el sistema colinérgico 
(79). La aplicación de EMT en pacientes 
con EA ha mostrado ciertas mejorías en 
funciones motoras (80, 81) y cognosciti-
vas (82, 83).
Estudios in vitro e in vivo han demos-
trado que la EMTr puede tener efectos 
neuroprotectores (84). Los autores infor-
man de un aumento en la liberación de 
la proteína precursora de la b-amiloide 
(sAPP) en el líquido cefalorraquídeo 
de ratas expuestas durante 11 semanas a 
EMTr. En este estudio también se realiza-
ron cultivos de células de hipocampo, las 
cuales, al ser estimuladas en forma simi-
lar a las ratas, mostraron un incremento 
en su viabilidad y una protección contra 
estímulos oxidantes como el glutamato. 
Así, los autores sugieren que los efectos 
neuroquímicos inducidos por la EMTr 
no reducen la viabilidad neuronal y más 
bien puedenreducir los efectos dañinos 
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provocados por el estrés oxidativo en neu-
ronas, lo cual puede ayudar en pacientes 
con EA.
Efectos protectores y potenciadores 
cognoscitivos por la exposición a CEM 
se encontraron tanto en ratones normales 
como en transgénicos, los cuales mues-
tran un deterioro cognoscitivo similar a 
los que desarrollan los pacientes con EA 
(85). Una exposición de larga duración 
(de 7 a 9 meses) protege a los animales 
y hasta revierte las deficiencias cognos-
citivas; además, disminuye la agregación 
de la proteína amiloide b (Ab). A raíz de 
sus resultados, los autores sugieren que 
esta exposición puede ayudar en las tera-
pias de los enfermos con EA, en particular 
aumentar su memoria.
Enfermedad de Parkinson
La enfermedad de Parkinson (EP) es un 
desorden motor que se produce cuando se 
pierden las neuronas dopaminérgicas de 
la sustancia nigra, las cuales proyectan su 
axón hacia el núcleo estriado. Sus princi-
pales síntomas son el temblor, la rigidez, la 
bradicinesia y la inestabilidad postural. Es-
tos síntomas son el resultado de una com-
pleja reorganización de los circuitos mo-
tores responsables de la actividad motora, 
inducido por la deficiencia de dopamina, 
al morir las neuronas de la sustancia nigra. 
La hiperactividad característica de estos 
pacientes se produce por los cambios del 
núcleo subtalámico y del globo pálido, y 
por los cambios en la tasa de disparo de los 
ganglios basales.
La aplicación de EMT repetitiva 
(EMTr) en pacientes con EP ha sido 
utilizada desde hace un par de décadas 
por varios grupos clínicos (86-88). Al-
gunos de ellos muestran efectos benéfi-
cos y otros negativos, por lo cual aún no 
es una terapia del todo aceptada. Muchas 
de las inconsistencias en los resultados 
publicados se deben a las diferencias en 
los parámetros de estimulación utilizados 
y de la zona de estimulación. Estas con-
tradicciones muestran la importancia de 
realizar nuevos protocolos que combinen 
la EMTr con técnicas funcionales y de 
imagenología con el fin de correlacionar 
los resultados obtenidos con los mecanis-
mos neuronales subyacentes. Así, recien-
temente se han realizado varios estudios 
que conjuntan la EMTr con neuroimáge-
nes obtenidas con PET (del inglés posi-
tron emission tomography), SPECT (del 
inglés single photon emission computed 
tomography) y RMf (89-91). Uno de los 
más recientes trabajos que explora el efec-
to de la EMTr en pacientes con EP y lo 
complementa con RMf muestra mejorías 
en los síntomas motores tras 3 meses de 
estimulación (92). Diez pacientes reci-
bieron 10 trenes de 100 pulsos de EMTr 
de 25 Hz sobre ambas áreas de la corteza 
motora M1, durante 16 min. Las sesiones 
se realizaban la primera semana de las tres 
que duró el estudio (5 sesiones por sema-
na). Como controles, se estimuló a siete 
pacientes con EP en el lóbulo occipital. A 
ambos grupos de pacientes se les hicieron 
RMf mientras realizaban ciertas pruebas 
motoras. La EMTr mejoró la bradicinesia, 
mientras las imágenes neuronales mos-
traron diferentes patrones de activación 
en la corteza prefrontal (fig. 1-3). Cam-
bios relativos en la conectividad entre 
las áreas prefrontales y el área motora 
suplementaria también se presentaron 
después de la estimulación transcraneal. 
Estos resultados apoyan la idea de que la 
EMTr tiene efectos benéficos sobre uno 
de los principales síntomas motores de la 
EP: la bradicinesia.
Al igual que para otras enfermedades 
neurodegenerativas, se han desarrollado 
modelos animales que reproducen algu-
nas de las características neuroquímicas 
y motoras de la enfermedad de Parkin-
son. Uno de los modelos más utilizado 
para la EP es la inyección unilateral en 
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación12
el cerebro de roedores de la neurotoxina 
6-hidroxidopamina (6-OHDA). Esto pro-
duce la muerte específica de las neuronas 
dopaminérgicas e induce un desequili-
brio motor que puede ser medido con el 
fin de evaluar el daño producido por la 
toxina y también los cambios inducidos 
por diferentes terapias (93). Usando es-
te modelo en ratas de la cepa Wistar, se 
ha probado el efecto de la estimulación 
transcraneal con CEM de EBF (60 Hz, 
0,7 mT). En un estudio preliminar se usa-
ron células cromafines provenientes de un 
donante cadáver y se trasplantaron en el 
núcleo caudado de una paciente con EP 
(94). Las células habían sido previamente 
cultivadas en presencia de CEM de EBF 
y presentaban características morfoló-
gicas, electrofisiológicas y bioquímicas 
similares a las neuronas dopaminérgicas 
(32, 45, 95). Durante los 7 meses pos-
trasplante que se evaluó a la paciente, se 
observaron mejorías clínicas notorias, las 
cuales fueron medidas con la escala unifi-
cada para EP (UPDRS, del inglés Unified 
Parkinson's Disease Rating Scale), que 
se correlacionaron con una disminución 
de 70% de la medicación de l-Dopa que 
tomaba antes del trasplante. Además, las 
imágenes obtenidas con PET mostraron 
cambios significativos en el metabolismo 
de la glucosa de casi todas las áreas cere-
brales analizadas (promedio de aumento: 
20,45% pre- frente a postrasplante) y en 
los receptores del tipo D2.
Varios grupos de investigación a nivel 
mundial han afirmado que la estimulación 
electromagnética induce cambios en el 
sistema nervioso de muy diversos tipos: 
electrofisiológicos (96, 97), liberación 
de neurotransmisores (98, 99), neuropro-
tección (84) e inducción de neurogénesis 
FIGURA 1-3 Mapa paramétrico estadístico de la prueba de reconocimiento simple (A) y de reco-
nocimiento complejo (B). Se muestran los cambios en la activación que se presentan después de 
la estimulación transcraneal (EMT) en el núcleo caudado (A) y en el área motora suplementaria (B). 
Los histogramas muestran los parámetros estimados del contraste obtenido de estas imágenes para los 
pacientes con EMT en la corteza primaria (pacientes experimentales) y en el lóbulo occipital (pacientes 
control). * p < 0,05. Nótese que existe estimulación en los pacientes estimulados en la corteza primaria 
y no así en los estimulados en el lóbulo occipital.
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(100-102). Usando el modelo animal de 
la EP y la EMT, en nuestro grupo de in-
vestigación describimos la inducción de 
neurogénesis en la zona subventricular 
de ratas adultas (103). Además de obser-
var un aumento en el número de células 
en las paredes de los ventrículos laterales, 
se observó que una parte de esas células 
eran inmunorreactivas a marcadores de 
neuronas maduras y específicamente del 
tipo dopaminérgico. El estudio, además 
de explorar las características inmuno-
químicas después de 2 meses de estimu-
lación magnética transcraneal, muestra los 
resultados conductuales de los animales. 
La prueba se basa en evaluar el dese-
quilibrio motor inducido por el modelo, 
es decir, al inyectar en forma unilateral 
la neurotoxina se provoca la pérdida de 
las neuronas dopaminérgicas únicamente 
en ese lado del cerebro. Así, si se expone 
al animal a situaciones de mucho estrés o 
con fármacos que exacerben ese desequili-
brio, se puede cuantificar la conducta de 
giro inducida. La figura 1-4 muestra los 
porcentajes de cambio en el número de 
giros inducidos por anfetamina en ratas 
con lesión en la vía nigroestriatal y con 
diferentes tratamientos. Como puede ob-
servarse en la mencionada figura, la EMT 
por sí sola impide que el deterioro motor 
de los animales continúe como sucede en 
los animales no estimulados.
CONCLUSIÓN
Los estudios descritos en este capítulo 
muestran que la estimulación magnética 
transcraneal puede modificar ciertas 
conductas motoras y otros síntomas 
asociados con enfermedades neurode-
generativas y neuropsiquiátricas,por 
ejemplo, la depresión, el dolor neuropá-
tico, accidentes cerebrovasculares y las 
enfermedades de Alzheimer, Parkinson 
y Huntington.
La mayoría de los resultados experi-
mentales de estudios in vitro indican que 
los campos electromagnéticos inducen 
numerosos tipos de cambios en las cé-
lulas. De entre esta variedad de efectos, 
aquellos denominados «positivos» son los 
que más posibilidades ofrecen para ser 
explorados con el propósito de ser apli-
cados en protocolos terapéuticos usando 
campos electromagnéticos de extrema 
baja frecuencia; en especial la estimula-
ción magnética transcraneal, por ser un 
método no invasivo, eficaz y sin efectos 
colaterales conocidos.
FIGURA 1-4 Gráfica donde se muestran los 
cambios en la conducta de giro inducida con 
apomorfina en ratas lesionadas unilateralmente 
en la vía nigroestriatal y estimuladas diaria-
mente con campos electromagnéticos (CEM) 
(j) o sin estímulo (). El punto cero se obtuvo 
como el promedio de los giros obtenidos de tres 
pruebas previas al inicio de la estimulación. 
A partir de este valor, se calcula el porcentaje 
de cambio en el número de giros cada 15 días. 
Un cambio positivo indica un aumento en el 
número de giros y, por lo tanto, el deterioro 
de la asimetría motora. El número de giros in-
crementa en el grupo no estimulado (lesión sin 
CEM). *p < 0,01 en comparación con el grupo 
estimulado. EBF, extrema baja frecuencia. 
Estimulación magnética transcraneal y neuromodulación14
Abstract
Magnetic fields are present in nature and in all living organisms. During the past century, 
ambient exposure to magnetic fields has increased notably, due to an increase in the demand 
of electricity. Potential effects of magnetic fields on live material have been the subject of 
multiple studies during the past 30 years. Magnetic fields of extremely low frequency have 
been particularly considered throughout as innocuous due to the low energy they transport. 
Within these frequencies (<300 Hz) we can find the majority of gadgets that generate their 
transmission as well as the use of electric equipment in offices, houses or industries. To this 
date, there is a wide variety of studies from the molecular up to the epidemiologic level 
which study the effects produced by the acute or chronic exposition to magnetic fields of 
extremely low frequency. The various studies published on this topic show in some cases 
contradictory results. A number of them demonstrate negative effects, others reveal no 
change, while yet some others show possible effects. In the present chapter we will focus 
upon reviewing the reports that show positive effects of magnetic fields.
Therapy with transcraneal magnetic stimulation is used with success in a variety of 
neurological and psychiatric pathologies. Patients with Parkinson disease are, amongst 
others, the most benefited by this therapy. The majority of such patients show significant 
improvements in motor problems related to hypokinesia. Our group has recently demons­
trated motor improvement, correlated with neuronal changes observed through functional 
magnetic resonance. In the rodent animal model of Parkinson disease, it has been reported 
that magnetic stimulation prevents deterioration of motor activity. On the other hand, it 
has also been reported that magnetic stimulation has antidepressive effects, is capable of 
differentiating cells and induces neuro­protection.
In sum, all these results suggest that magnetic fields represent a new, non­invasive and 
effective therapeutic procedure that can be used as an alternative in several incapacitating 
disorders.
Key words
Differentiation, Neurodegenerative diseases, Oxidative stress, Transcranial magnetic stimulation.
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15Capítulo | 1 Campos magnéticos: usos en la biología y la medicina
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