Primer atlas integral del nervio vago humano del mundo: Nuevas coordenadas para la neuromodulación de precisión

Primer atlas integral del nervio vago humano del mundo: nuevas coordenadas para una neuromodulación de precisión

Introducción: un homenaje a los donantes

El 27 de julio de 2026, los Feinstein Institutes for Medical Research, parte de Northwell Health en Estados Unidos, anunciaron la publicación para la comunidad científica del primer atlas anatómico integral del nervio vago humano del mundo. Según el anuncio, durante aproximadamente tres años el equipo obtuvo nervios vagos bilaterales de decenas de donantes de cuerpos y combinó disección, ecografía, microCT e inmunohistoquímica para crear un mapa multiescala y multimodal del nervio vago humano.

Este logro no comenzó con un instrumento concreto, sino con las decisiones de los donantes y sus familias. Cada segmento nervioso y cada sección de tejido refleja un acto de confianza en el progreso médico. Es importante señalar que un “atlas integral” no es lo mismo que un “mapa definitivo” completado: los datos disponibles públicamente siguen ampliándose. Lo que aporta este recurso es un sistema de coordenadas sin precedentes, no una respuesta estándar para todas las preguntas.

Figura 1. Corte transversal microscópico del nervio vago humano. El marcaje fluorescente muestra claramente las fibras nerviosas densamente agrupadas y su organización fascicular.

Contexto de la investigación: el desafío dentro de un solo nervio

El nervio vago es el décimo par craneal (CN X), con un nervio a cada lado. Se origina en el tronco encefálico, atraviesa el cuello y el tórax y se extiende hacia el abdomen. Lleva información sobre el estado visceral de vuelta al cerebro y, al mismo tiempo, transmite órdenes reguladoras desde el cerebro al corazón, los pulmones, el tracto gastrointestinal y otros órganos. Participa en la función cardiopulmonar, la digestión y los reflejos neuroinmunitarios. Un solo nervio vago contiene aproximadamente 100.000 fibras, algunas de las cuales son fibras no mielinizadas de aproximadamente 0,5 μm de diámetro.

El desafío es que estas aproximadamente 100.000 fibras no discurren ordenadamente en paralelo. En cambio, se organizan en numerosos fascículos que se dividen, se fusionan y rotan a lo largo del nervio, y originan ramas que llegan a distintos tejidos. La estimulación invasiva del nervio vago (iVNS) está aprobada para determinados pacientes con epilepsia y depresión resistente al tratamiento, pero los dispositivos actuales suelen estimular un segmento completo del nervio. La selectividad es limitada y también pueden activarse fibras fuera del objetivo. Para lograr una neuromodulación más precisa, los investigadores necesitan primero comprender cómo están organizados los “cables dentro del cable”. En 2022, los U.S. National Institutes of Health invirtieron aproximadamente 6,7 millones de dólares para poner en marcha este proyecto de cartografía.

Figura 2. Una presentación inicial del nervio vago humano del proyecto REVA: A muestra la imagen microscópica original, B la imagen mejorada por ordenador y C un análisis adicional a nivel de fibras nerviosas individuales.

Métodos: una exploración panorámica del nervio

Los investigadores realizaron primero microdisecciones seriadas desde el cuello, pasando por el tórax, hasta el abdomen, etiquetando las ramas según los tejidos diana que alcanzaban y documentando el proceso con fotografías y vídeo. Después utilizaron ecografía para obtener imágenes bidimensionales y reconstruir volúmenes tridimensionales. El tronco nervioso principal se cortó en segmentos de 1,5 cm, se trató durante una semana con solución de yodo de Lugol y se escaneó mediante microtomografía computarizada (microCT) con un tamaño de vóxel de 9 μm para reconstruir la arquitectura tridimensional de los fascículos.

Cada segmento se dividió además en subsegmentos de 0,5 cm. En varios niveles se prepararon cortes de 5 μm de grosor para tinción con hematoxilina y eosina e inmunohistoquímica. La versión 2 del conjunto de datos f011 asociado contiene los nervios vagos izquierdo y derecho de una donante de cuerpo, con 1.351 archivos y aproximadamente 3,22 TB de datos. El comunicado de prensa utiliza la cifra global del proyecto de “30 donantes y 60 nervios”; la colección actualmente pública y el preprint asociado respaldan 29 donantes y 58 nervios. Las dos cifras reflejan la diferencia entre el alcance anunciado del proyecto y el material que actualmente está disponible públicamente.

Figura 3. Ejemplo de segmentación de fascículos por microCT en las muestras adyacentes C1L y C2L de la región cervical izquierda. Las zonas amarillo pálido indican fascículos anotados y los extremos rojos establecen la correspondencia entre segmentos.

Resultados: qué revela el atlas

El valor central de este recurso es que sitúa información anatómica antes fragmentada dentro de un único marco de coordenadas. A nivel macroscópico, registra dónde emergen del tronco principal las ramas relacionadas con órganos; a nivel mesoscópico, reconstruye el número, la forma y las posiciones relativas de los fascículos en diferentes segmentos; y a nivel microscópico, utiliza marcadores histológicos para caracterizar distintas propiedades de las fibras. El preprint relacionado también clasifica las ramas observadas como simpáticas, musculares, vasculares, cardíacas, pulmonares, esofágicas o dirigidas a múltiples objetivos, aportando una referencia más estandarizada para la localización quirúrgica.

Sin embargo, el atlas no debe interpretarse como si “cada fibra hubiera sido rastreada desde el tronco encefálico hasta un órgano concreto”. Un vóxel de microCT de 9 μm es suficiente para visualizar fascículos, pero no para resolver de forma continua fibras individuales no mielinizadas de aproximadamente 0,5 μm de diámetro. Tampoco identifica directamente “los parámetros de estimulación que funcionan mejor”. Lo que aporta es la base anatómica que faltaba: dónde se encuentran los fascículos, cómo cambian a lo largo del nervio y qué patrones se comparten entre individuos. Los investigadores pueden utilizar esta base para mejorar la geometría y colocación de los electrodos, construir modelos computacionales más realistas y comprobar después mediante experimentos funcionales si las fibras objetivo se activan de forma selectiva.

Figura 4. Ejemplo de un mosaico inmunohistoquímico y numeración de regiones de interés a un nivel próximo a la rama faríngea/nervio accesorio (par craneal XI) en la porción cervical izquierda de f011.

Discusión mecanística: qué sigue siendo necesario para una estimulación de precisión

La estimulación eléctrica no distingue automáticamente entre “fibras cardíacas” y “fibras antiinflamatorias”. El diámetro axonal, la mielinización, la trayectoria y la distancia respecto al electrodo influyen en el orden de activación de las fibras. Si un electrodo cubre varios fascículos, la señal terapéutica deseada puede aparecer junto con efectos fuera del objetivo, como ronquera y tos. Por tanto, la neuromodulación de precisión requiere una cadena de evidencia que conecte el atlas anatómico, el modelado computacional, el registro electrofisiológico y la validación de los efectos fisiológicos.

Por eso también es importante la inmunohistoquímica. El neurofilamento (NF) ayuda a revelar la estructura axonal; la proteína básica de mielina (MBP) indica componentes mielinizados; la colina acetiltransferasa (ChAT) se asocia a un fenotipo colinérgico; y la tirosina hidroxilasa (TH) es un marcador asociado a fibras catecolaminérgicas. Estos marcadores pueden sugerir cómo se distribuyen distintos tipos de fibras entre los fascículos, pero el color por sí solo no permite determinar qué órgano alcanza finalmente una fibra concreta. Hay otra distinción esencial: la ecografía en este conjunto de datos es un método de imagen, no un tratamiento ecográfico validado.

Figura 5. Canales representativos de inmunofluorescencia NF, MBP, TH y ChAT de la misma región tisular.

Perspectivas futuras: del atlas a la terapia

Este atlas abierto puede seguir incorporando datos de nuevos donantes para ayudar a definir tanto la variabilidad individual como los patrones anatómicos compartidos. También puede apoyar el desarrollo de electrodos multicontacto y modelos computacionales específicos de cada sujeto, proporcionando a los investigadores una base más sólida para seleccionar zonas y parámetros de estimulación. Además, podría servir como referencia anatómica para estudios exploratorios sobre enfermedad inflamatoria intestinal, insuficiencia cardíaca, diabetes y otras enfermedades, mientras que la eficacia real deberá evaluarse mediante experimentos funcionales y ensayos clínicos.

En 2025, la U.S. Food and Drug Administration aprobó el SetPoint System para determinados adultos con artritis reumatoide activa de moderada a grave. Sin embargo, esa aprobación fue anterior a la publicación pública del atlas y se aplica bajo condiciones estrictamente definidas. La importancia del nuevo atlas es que proporciona un sistema de coordenadas compartido, computable y verificable para la próxima generación de neuromodulación más precisa.

Para la estimulación del nervio vago, este atlas es más que un recurso anatómico; es un sistema de coordenadas humanas para la neuromodulación de precisión. Históricamente, los electrodos solían rodear un segmento completo del nervio, de modo que las fibras objetivo y las fibras fuera del objetivo podían activarse conjuntamente, y los efectos terapéuticos podían aparecer junto con ronquera, tos y otras respuestas. Ahora los investigadores pueden utilizar el atlas para refinar los contactos de los electrodos, los lugares de implantación y los modelos computacionales, avanzando desde un amplio “interruptor maestro” hacia la modulación selectiva de fascículos definidos y vías hacia órganos concretos. El atlas también proporciona una base común para electrodos multicontacto, parámetros individualizados, planificación guiada por imagen y estimulación en bucle cerrado, ayudando a conectar de forma más eficaz la ingeniería, los experimentos funcionales y los ensayos clínicos. No identifica directamente los parámetros óptimos ni demuestra eficacia, pero proporciona un punto de partida esencial para reducir efectos adversos, ampliar la ventana terapéutica y explorar nuevas indicaciones, acercando la estimulación del nervio vago a una interfaz direccionable, programable y verificable neural.

Referencias

Feinstein Institutes. Feinstein Institutes unveils world's first comprehensive vagus nerve map. 2026-07-27.

Zanos, S., Jayaprakash, N., Khaled, Q., Nasrallah, Z., Barbe, M., Chen, F. L., miller, larry, Zanos, T., Levy, T. J., Vardhan, A., Cang, J., Toth, V., Coppa, K., Ben-Shalom, N., Song, W., Carpentiere, N., Kanavos, T., Birbas, E., Bahadir, S., & Saleknezhad, P. (2026). Human vagus nerve anatomical reconstruction using microCT immunohistochemistry and ultrasound - f011 [Dataset]. In SPARC REVA FEINSTEIN (Version 2). SPARC Portal. https://doi.org/10.26275/QCMB-KMBX

A standardized, surgically relevant map for emergence of organ-specific branches from the human vagus nerve. bioRxiv, 2026.

U.S. FDA. SetPoint System, PMA P240039, decision date 2025-07-30. FDA