Opinión del centro científico Kinesport
Pegatina verde
Pegatina verde
Este meta-análisis es un artículo de bajo riesgo de sesgo, con todos los principales criterios metodológicos que se cumplen para limitar y controlar el sesgo en su estudio tanto como sea posible.
La corteza motora (M1) es un objetivo primordial debido a su papel en el mantenimiento del control neural en las neuronas motoras, mejorando así el rendimiento al compensar la fatiga central.
Durante una tarea de agarre unilateral, se observó la activación de la M1 homolateral cuando la fuerza era superior al 30% de la contracción voluntaria máxima (MVC), lo que indica un efecto de activación cruzada. Esta facilitación también se observa después de la estimulación del ánodo de tDCS en la corteza M1 homolateral, lo que resulta en un aumento de la fuerza máxima y la activación cruzada.
La estimulación de las regiones motoras influiría en el aprendizaje motor y en la excitabilidad córtico-espinal durante más de una hora después de la aplicación de la corriente, lo que podría ser útil en el ámbito del deporte de alto nivel, pero también en otros campos que requieren una motricidad fina a lo largo del tiempo (por ejemplo, en cirugía).
Otras regiones pueden ser el objetivo, como el córtex prefrontal (PFC), que desempeña un papel en la retroalimentación relacionada con la fatiga. La disminución de la oxigenación prefrontal da lugar a una disminución del tiempo hasta el agotamiento (TTE) y, por lo tanto, conduce a un fracaso en el rendimiento. Por tanto, la estimulación de esta zona puede mejorar la capacidad cognitiva para retrasar el tiempo hasta el agotamiento y tolerar el ejercicio.
A pesar de las pruebas sobre los beneficios de la técnica, las modalidades relativas a los protocolos de aplicación constituyen un verdadero reto en la interpretación de la eficacia global de la técnica. Se ha informado de que la duración de la estimulación es un factor determinante de la prolongación de los efectos de la tDCS. Además, la posición exacta de los electrodos de superficie, complicada por las diferencias interindividuales, influye en la cascada de efectos de la estimulación cerebral y, por tanto, en los resultados sobre el rendimiento.
Las revisiones sistemáticas anteriores en el deporte han informado de pruebas positivas, aunque no concluyentes, respecto a estas mejoras en la fuerza y la resistencia, pero estas revisiones estaban limitadas por el pequeño número de estudios registrados y por la agrupación de algunas dimensiones de ejercicio dispares. Por último, estas revisiones se centraron exclusivamente en las dimensiones del ejercicio, ignorando el efecto potencial de la tDCS en la mejora del control motor fino y el aprendizaje motor, ya que las habilidades de ejecución motora son una parte fundamental de la pericia en el deporte.
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Diferenciar los estudios según las dimensiones fisiológicas y realizar subanálisis.
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Proporcionar una mejor comprensión de los efectos en la mejora del rendimiento mediante el examen de la resistencia física, la fuerza muscular y las habilidades visuomotoras.
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Examinar los efectos moderadores de los parámetros de estimulación.
Este estudio fue motivado por el creciente interés y el uso no regulado de los dispositivos tDCS tanto en contextos deportivos como no deportivos.
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¿Existen pruebas fiables de los efectos de mejora del rendimiento en las tareas deportivas?
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¿Cuál es la calidad de la literatura en este ámbito?
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¿Existen efectos diferentes de la estimulación directa sobre la fuerza, la resistencia y las tareas visuomotoras?
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¿Existen efectos moderadores en los parámetros de estimulación?
Métodos
La búsqueda bibliográfica se realizó hasta agosto de 2020 utilizando 4 bases de datos:
PubMed/Medline, Scopus, Cochrane (Embase) y SportDiscus.
PubMed/Medline, Scopus, Cochrane (Embase) y SportDiscus.
En cuanto a los criterios de elegibilidad, se incluyeron estudios con los siguientes criterios de inclusión PICOS:
Participantes - Hombres y mujeres adultos sanos (18-85 años) sin antecedentes ortopédicos ni psiquiátricos. Se utilizan participantes sanos para controlar la alta variabilidad de los resultados de la tDCS.
Intervención - Medir los efectos agudos de la administración de tDCS antes o durante tareas de resistencia, fuerza o visuomotoras. Los estudios se incluyeron si la tDCS se aplicaba antes o durante el periodo de prueba.
Comparadores - Uso de un placebo tDCS o una condición de control sin intervención para reducir el riesgo de sesgo.
Resultados - Se analizó la resistencia física (por ejemplo, el tiempo hasta el fallo en una tarea determinada), la fuerza (por ejemplo, la fuerza máxima de los extensores de la rodilla) o las tareas deportivas visuomotoras (por ejemplo, un putt de golf).
Diseño del estudio: ensayos controlados aleatorios que utilizaron un diseño de estudio paralelo o cruzado.
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No se publicaron en inglés.
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Utilizaron participantes patológicos o no proporcionaron información sobre el estado de salud de los participantes.
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No investigaron la resistencia, la fuerza o las tareas deportivas visuomotoras.
Se extrajeron las siguientes variables de los estudios: tamaño de la muestra y características de los participantes, características del protocolo de estimulación tDCS, protocolo de ejercicio y número de sesiones, y resultados de rendimiento.
Resultados
Tras aplicar los criterios de exclusión, se seleccionaron 43 estudios, de los cuales 41 se incluyeron en el metanálisis final.
El 86% de los artículos se publicaron desde 2015. De todos los estudios incluidos, 20 examinaron tareas basadas en la fuerza, 17 examinaron tareas relacionadas con la resistencia y 6 examinaron tareas deportivas visuomotoras. Un total de 790 participantes (546 hombres y 244 mujeres) de diferentes niveles físicos y de experiencia tomaron parte en los estudios. El tamaño medio de la muestra fue n =15 +/- 6,4 (rango 9-73 participantes).
En cuanto a los procedimientos de aplicación de la tDCS, todos los estudios incluidos la aplicaron antes del ejercicio utilizando una corriente de 1,5-2 mA durante una duración de 10-20 min.
De todos los estudios revisados, el meta-análisis indica que los participantes mostraron una pequeña mejora en el rendimiento tras la aplicación de la tDCS.
En cuanto a los resultados sobre el tiempo de fatiga, el análisis no muestra ningún efecto significativo de la intensidad, la densidad o la duración de la estimulación sobre el tamaño del efecto declarado.
En cuanto a los resultados relacionados con la fuerza, no hubo un efecto significativo de la intensidad, la densidad y la duración sobre el tamaño del efecto. Lo mismo ocurre con las tareas deportivas visuomotoras.
Análisis de subgrupos del tiempo hasta la fatiga
El meta-análisis de los 16 estudios (una exclusión) sobre el tema muestra un pequeño efecto a favor de la tDCS en comparación con el placebo/control, pero el efecto apenas supera el nivel de significación estadística requerido.
Análisis de subgrupos de ejercicios de fuerza
El análisis estadístico de los 20 estudios muestra un pequeño efecto global significativo a favor del grupo estimulado con tDCS.
Análisis de subgrupos de habilidades visuomotoras
El meta-análisis de los 5 estudios (una exclusión) muestra un pequeño efecto a favor del grupo de tDCS, cercano al nivel de significación estadística.
Discusión
El objetivo de este meta-análisis fue explorar los efectos de la tDCS en el rendimiento deportivo y proporcionar una visión general de la calidad de las pruebas actuales. En concreto, se examinó el impacto de esta estimulación en la resistencia, la fuerza y los dominios visuomotores para evaluar el uso potencial de la tDCS en el contexto de la mejora del rendimiento deportivo. Los resultados confirman un efecto positivo general de la estimulación, que fue relativamente consistente en todos los dominios (tiempo de fatiga, fuerza, tareas visuomotoras), aunque los subgrupos de tiempo de fatiga y de tareas visuomotoras estuvieron ambos cerca de la significación estadística. Estos resultados sugieren que puede haber cierto potencial para el uso de la tDCS para la mejora del rendimiento en la competición o el entrenamiento, aunque la ética de dicha implementación es un área de debate.
Ejercicio de fuerza
El meta-análisis revela que los efectos de la tDCS fueron los más significativos y fiables en el área de la fuerza. De hecho, tras la estimulación se observó un aumento de la contracción isométrica voluntaria máxima (MVIC), probablemente debido a la mayor sincronización de las unidades motoras. Aunque los efectos de la tDCS sobre la fuerza aún no están claros desde el punto de vista de los mecanismos neurofisiológicos, estos resultados sugieren una posible ayuda de la estimulación complementaria a un régimen de entrenamiento.
Ejercicio de resistencia
El análisis de subgrupos mostró que la tDCS aumentó la resistencia al ejercicio en los protocolos de ejercicio de ETT en comparación con las condiciones de control/placebo, pero el efecto fue menor que para el ejercicio de fuerza. Se considera que el córtex primario M1 es el principal determinante de las actividades de resistencia, ya que dirige las unidades motoras y la tDCS aumentaría la excitabilidad cortical.
Curiosamente, se encontró una diferencia significativa en los niveles de lactato en sangre en los participantes de la tDCS, así como una mejora en la eficiencia cardíaca que puede atribuirse a la modulación parasimpática. La frecuencia cardíaca (FC) está controlada por el córtex prefrontal, que es especialmente activo durante la contracción sostenida. El PFC puede modular la actividad simpática y, por tanto, disminuir la frecuencia cardíaca del atleta, lo que puede explicar la mejora de la resistencia (y también de la fuerza).
Por lo tanto, esto puede ser interesante en los deportes multifacéticos que requieren una gran resistencia y un aumento de la VMIC.
Habilidades visuomotoras
El efecto observado en las tareas visuomotoras indica un potencial de neuromodulación en un contexto visuomotor, aunque los resultados fueron poco significativos y se limitaron a 5 estudios. Algunos estudios han demostrado que la estimulación simultánea del CPF izquierdo y del cerebelo derecho dio lugar a una mejora de la puntuación de precisión en una tarea de tiro en el grupo de tDCS. El cerebelo es un área cerebral clave para el aprendizaje motor, especialmente en los errores de predicción sensorial, lo que sugiere un objetivo potencial para futuros trabajos de laboratorio.
Existe una serie de vías potenciales para mejorar los efectos visuomotores mediante la mejora de la función frontal, la inhibición del procesamiento consciente y la estimulación de los centros de control motor, pero se necesitan más pruebas para determinar cuál de estos enfoques tiene más probabilidades de éxito.
Moderadores de los efectos de la estimulación
Aunque el objetivo más común fue la corteza motora, hubo una gran variabilidad en las configuraciones. La ubicación de los electrodos es un parámetro que puede influir en gran medida en la excitabilidad cortical inducida por la tDCS. Sin embargo, no hubo pruebas de que la duración de la aplicación, la intensidad o la densidad de la corriente suministrada estuvieran relacionadas con los efectos posteriores sobre el rendimiento. Por lo tanto, quedan preguntas sin responder sobre los parámetros óptimos de uso.
La heterogeneidad de los participantes desde el punto de vista genético y ambiental también plantea interrogantes. De hecho, se acepta en animales (aún no se ha estudiado en humanos) que los factores genéticos y, en particular, ciertos polimorfismos influyen en el rendimiento cognitivo. Por lo tanto, los avances en los estudios sobre la estimulación cerebral implican necesariamente un mejor conocimiento de estos factores genéticos.
Conclusión
Esta revisión sistemática y metanálisis investigó el potencial de la tDCS para mejorar el rendimiento deportivo con respecto a la resistencia física (tiempo hasta la fatiga), la fuerza física o las habilidades visuomotoras. Los tamaños de los efectos agrupados apoyaron la eficacia general de la tDCS, con resultados más fiables para los estudios basados en la fuerza, y efectos prometedores, pero menos seguros para los estudios de resistencia y de tareas visuomotoras. Las variaciones en la configuración de la estimulación y los efectos diferenciales en función de las diferencias interindividuales y la presentación inicial del cerebro dificultan la formulación de recomendaciones claras sobre el uso de la tDCS para mejorar el rendimiento deportivo. Para los estudios prospectivos, es necesario establecer una comparación clara de las diferentes configuraciones eléctricas con una mejor localización de las áreas cerebrales que se dirigen al resultado deseado. El carácter imprevisible de la tDCS la hace sensible a una multitud de variables que deben controlarse mejor mediante protocolos individualizados, como la modelización informática con orientación anatómica mediante IRM o PET. Las nuevas técnicas de estimulación cerebral, como la HD-tDCS, deberían explorarse como una alternativa potencial, ya que permiten una estimulación focal que evita la estimulación de zonas no deseadas.
Artículo de referencia
Chinzara TT, Buckingham G, Harris DJ. Transcranial direct current stimulation and sporting performance: A systematic review and meta-analysis of transcranial direct current stimulation effects on physical endurance, muscular strength and visuomotor skills. Eur J Neurosci. 2022 Jan;55(2):468-486. doi: 10.1111/ejn.15540.
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