Neurostimulation to treat dysphagia: what is known

Swallowing involves 26 muscles and is a delicate process that is precisely controlled by the brain. In stroke cases, it is one of the processes most likely to be damaged. There are a number of approaches in the treatment of dysphagia, in other words difficulty in swallowing normally, which emerges following a heart attack or due to neurodegenerative disorders. Rehabilitation and the use of thickening products to facilitate the ingestion of food are the most common. A recent study examined the possibility of intervening directly on cerebral tissue, with the use of neurostimulation techniques.

In the wake of a stroke, the brain engages self-repair strategies in an attempt to eliminate or at least reduce damage to cerebral tissue. The process involves complex cellular mechanisms which are still not completely understood. In recent years, science has focused on techniques of non-invasive neurostimulation. This involves technology that allows a more in-depth examination of the delicate functions that are activated in the encephalon following a stroke or trauma. Furthermore, a number of researchers have begun to consider these techniques as a way to intervene directly on the damaged tissue and favour repair, thus reducing the disorders caused by cerebral damage, above all dysphagia.

The study that we are presenting, which was published by the University of Manchester, is a review of what the scientific world has so far discovered regarding the use of two different neurostimulation techniques: transcranial direct current stimulation (tDCS), and transcranial magnetic stimulation (TMS). TMS consists in the application of an electromagnetic field through the positioning of a device on the head, external to the cranium. This generates electrical currents that stimulate neural activity, without the need for invasive surgery. TDCS, which is also non-invasive and applied externally to the cranium, is based on the use of large electrodes positioned on the scalp and connected to a generator. It uses low-intensity electricity, unlike TMS, which uses a higher level of voltage. Both methods have demonstrated promising results in various studies carried out on stroke patients. The difficulty in swallowing suffered by these people was in fact reduced following the application of neurostimulation, which has the considerable advantage of being neither invasive nor painful.

However, the mechanism through which these procedures modify cerebral activity is not yet clear. Furthermore, it is unclear whether it is preferable to stimulate only the cerebral hemisphere that has been damaged, or both. Further study is required, which may lead in the future to a new therapeutic tool to add to the forms of rehabilitation currently in use in order to tackle dysphagia in an increasingly complete manner.

Valentina Torchia, Scientific Journalist and Medical Biotechnician, holder of a master’s degree in Communication and Health in Contemporary Media.

Source: Dysphagia. 2017; 32(2): 209–215.

Dopo un ictus, il cervello ricorre a strategie di auto-riparazione, per tentare di eliminare o almeno di ridurre il danno al tessuto cerebrale. Si tratta di complessi meccanismi cellulari, ancora non del tutto conosciuti. Negli ultimi anni, i riflettori della scienza si sono puntati su tecniche di neuromodulazione non invasiva: si tratta di tecnologie che permettono di indagare più a fondo le delicate funzioni che si attivano nell’encefalo dopo un ictus o un trauma. Non solo, alcuni ricercatori hanno cominciato a pensare a queste tecniche come uno strumento per intervenire direttamente sul tessuto danneggiato e favorirne la riparazione, riducendo così i disturbi che si verificano dopo un danno cerebrale, primo fra tutti la disfagia.

Lo studio che vi presentiamo, pubblicato da studiosi dell’Università di Manchester, è una raccolta di quanto la scienza ha scoperto fino ad oggi sull’utilizzo di due diverse tecniche di neuromodulazione: la stimolazione diretta transcranica con correnti continue (tDCS) e la stimolazione magnetica transuranica (TMS). La TMS consiste nell’applicazione di un campo elettromagnetico grazie al posizionamento della strumentazione sul capo, all’esterno del cranio. In questo modo, si generano correnti elettriche che vanno a stimolare l’attività neuronale, senza il bisogno di un intervento invasivo. La TDCS, anch’essa non invasiva e applicata all’esterno del cranio, si basa sull’utilizzo di elettrodi di grandi dimensioni, posati sullo scalpo e collegati a un generatore di corrente. Si utilizza elettricità a bassa intensità, diversamente dalla TMS, dove il voltaggio è superiore. Entrambe queste metodiche hanno dimostrato risultati promettenti, in diversi studi su pazienti affetti da ictus. Le difficoltà di deglutizione presenti in queste persone sono infatti migliorate dopo l’applicazione della neurostimolazione, che ha l’enorme vantaggio di non essere né invasiva né dolorosa per chi vi si sottopone.

Tuttavia, il meccanismo attraverso cui queste procedure vadano a modificare l’attività del tessuto cerebrale danneggiato non è ancora chiaro. Inoltre, non è certo se sia meglio stimolare solo l’emisfero cerebrale dove si è verificato il danno, oppure entrambi. Sono necessari ulteriori studi, che potranno portare, in futuro, a un nuovo strumento terapeutico che potrà aggiungersi alle strategie di riabilitazione già in uso, per affrontare la disfagia in modo sempre più completo.

Valentina Torchia, Giornalista Scientifica e Biotecnologa Medica, Master in Comunicazione e Salute nei Media contemporanei.

Fonte: Dysphagia. 2017; 32(2): 209–215.