Utilizando técnicas de simulación por computadora, los científicos han obtenido nuevos conocimientos sobre el mecanismo por el cual la reducción de la temperatura de regiones cerebrales específicas podría tratar las convulsiones epilépticas. Los resultados se publican en PLOS Biología Computacional .
Alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo lidian con ataques repentinos y recurrentes que son el sello distintivo de la epilepsia. El tratamiento con medicamentos o cirugía no funciona para algunos pacientes, por lo que los científicos han estado investigando una alternativa potencial llamada enfriamiento focal, en la cual un dispositivo seríaimplantado en el cerebro para suprimir las señales eléctricas descargas que caracterizan las crisis epilépticas.
En el nuevo estudio, Jaymar Soriano, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara NAIST, Japón, y sus colegas, trataron de comprender mejor el mecanismo por el cual funciona el enfriamiento focal. Hasta ahora, la técnica se ha probado solo temporalmente en pacientes con epilepsiacomo estudios intraoperatorios, aunque ha demostrado un éxito constante en las ratas. Sin embargo, el enfriamiento focal a veces aumenta ligeramente la frecuencia de las descargas epilépticas en las ratas, incluso mientras suprime su fuerza.
Para investigar cómo el enfriamiento focal suprime las descargas epilépticas con un posible aumento en la frecuencia, el equipo de investigación adoptó un enfoque computacional. Emplearon un modelo del cerebro de rata que les permitió simular diferentes mecanismos subyacentes a los efectos de un dispositivo de enfriamiento focal en las descargas epilépticas.
Utilizando datos de estudios de laboratorio y de ratas, los investigadores primero simularon un mecanismo por el cual el enfriamiento focal reduce la actividad en las conexiones entre las neuronas, lo que resulta en descargas menos frecuentes. Sin embargo, con este mecanismo solo, el modelo no podía reproducir con precisión los patrones de actividad eléctrica previamenteobservado en experimentos de enfriamiento focal del cerebro en ratas con epilepsia inducida por fármacos.
Para compensar el primer mecanismo, los investigadores idearon un segundo mecanismo en el que el enfriamiento resultaba en descargas que eran persistentes pero más débiles. La incorporación de ambos mecanismos en el modelo permitió al equipo reproducir con éxito los resultados de experimentos previos con ratas.
"El enfriamiento focal del cerebro podría ser un tratamiento alternativo para las crisis epilépticas con menor riesgo de pérdida funcional irreversible en comparación con la cirugía", dice el coautor del estudio Takatomi Kubo. "Nuestro estudio intenta iniciar una iniciativa sobre neuromodulación térmica de la actividad cerebral utilizando unenfoque computacional que puede dilucidar su mecanismo y complementar los experimentos con animales y las pruebas clínicas "
Investigaciones adicionales y estudios de laboratorio podrían ayudar a los investigadores a refinar su modelo y comprender mejor los mecanismos que sustentan el enfriamiento focal.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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