Una convulsión epiléptica puede ser muy local, pero también influye en la actividad cerebral a una distancia de más de diez centímetros del núcleo. Esto, a su vez, afecta el área activa, según muestran científicos de la Universidad de Twente y la Universidad de Chicago.el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS.
El área en la que comienza una convulsión epiléptica en el cerebro, puede ser pequeña pero alcanza otras partes del cerebro a distancias de más de 10 centímetros. Esa actividad distante, a su vez, influye en el núcleo epiléptico, según matemáticos y neurólogos dela Universidad de Twente y la Universidad de Chicago.
Los investigadores describen estas conexiones cruzadas en su artículo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS. Cuando un paciente tiene una gran crisis epiléptica generalizada, que a menudo causa pérdida de conciencia, una gran parte del cerebro está involucrada. Pero incluso en ataques parciales o 'focales', la actividad no se limita al área pequeña. Un paciente puede tener dificultades repentinas para hablar, mostrar movimientos bruscos o parecer ausente. El área activa está en el centro del lenguaje o cerca de él., o en la corteza motora. Como se muestra ahora, incluso en estos casos específicos, una gran parte de la neocorteza, la capa superior del cerebro, está involucrada. Los modelos avanzados de redes neuronales, junto con los datos del paciente, lo confirman.
Las neuronas en el borde del núcleo epiléptico se disparan de manera violenta, como se esperaba. Sin embargo, este efecto podría permanecer local, pero en el rango submilimétrico, la actividad comienza a extenderse. Un frente de onda está creciendo, muy activoneuronas: el mecanismo de inhibición, por el cual las neuronas circundantes deben detener la propagación, falla claramente.
Si bien el núcleo de la convulsión muestra neuronas que disparan a altas frecuencias, se pueden detectar ondas de baja frecuencia 6 Herz a una distancia adicional en la neocorteza. Por primera vez, los modelos matemáticos muestran que estos dos tipos de actividad cerebral se correlacionan.Hay dos áreas que muestran interacción: el núcleo epiléptico focal provoca actividad a distancia en la neocorteza, mientras que la onda que regresa al núcleo, produce el disparo en sí mismo. Lo que no está claro es cómo se detiene la convulsión, pero la interacción a escala cruzadabien podría jugar un papel en esto.
Para 'alimentar' sus modelos matemáticos con datos de la vida real, los investigadores podrían usar los datos de pacientes existentes recopilados por el Centro Médico de la Universidad de Columbia. Allí, se utilizó un implante temporal para medir la actividad epiléptica local. Esto se llama 'Utahmatriz ", de 4 por 4 mm, consta de 96 microelectrodos. Utilizando esto, se puede detectar la actividad de pequeños grupos de neuronas. Además, la actividad en la escala en centímetros se midió usando un electrocorticograma ECoG. Aparte de un EEG,que mide a través del cráneo, se coloca un ECoG directamente en la superficie del cerebro. Estas técnicas son la base de la cirugía de epilepsia, para localizar el área responsable de las convulsiones y posiblemente eliminarla mediante cirugía.
En la Universidad de Twente, la investigación fue realizada por el grupo de Análisis no lineal del profesor Stephan van Gils y el grupo de Neurofisiología clínica del profesor Michel van Putten, quien también es neurólogo en el hospital Medisch Spectrum Twente en Enschede.
Tahra Eissa, Koen Dijkstra, Christoph Brune, Ronald Emerson, Michel van Putten, Robert Goodman, Guy McKhann, Catherine Schevon, Wim van Drongelen y Stephan.van Gils, aparece en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos PNAS.
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Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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