Localizan el lugar de origen de las corrientes eléctricas en el cerebro de pacientes epilépticos

La corteza cerebral del ser humano está fuertemente plegada y funcionalmente segmentada en cientos de áreas que varían en extensión entre individuos debido, entre otros factores, a la propia experiencia vital. Como consecuencia, el registro de actividad eléctrica en un mismo punto en distintas personas puede reflejar diferentes actividades y funciones. Ahora, unos científicos han estudiado en registros de pacientes con epilepsia las corrientes eléctricas que se propagan en el interior del cerebro y han conseguido determinar su lugar de origen, así como cuáles están relacionadas con la enfermedad y cuáles no.

El estudio lo ha realizado un equipo encabezado por Julia Makarova, del Instituto Cajal, adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

Los resultados del estudio pueden contribuir a planificar la intervención clínica en estos pacientes de manera personalizada.

Los potenciales eléctricos intracraneales, que representan las variaciones de la actividad eléctrica del sistema nervioso, se utilizan como biomarcadores funcionales de las redes neuronales. “Estos se propagan en el interior del cerebro desde sus áreas de origen y se mezclan en los sitios de registro, lo que hace difícil averiguar con precisión, por ejemplo, las zonas con actividad epiléptica, complicando su tratamiento con dispositivos electromagnéticos sin alterar otras zonas y funciones”, explica Óscar Herreras, investigador del CSIC en el Instituto Cajal y coautor del estudio.

"Un aspecto importante de este trabajo es el uso de técnicas biomatemáticas previamente optimizadas en modelos animales, con el objetivo de aplicar los avances científico-técnicos en el estudio directo del cerebro humano," comenta Javier de Felipe, científico del CSIC y director del Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales (Centro de Tecnología Biomédica, Universidad Politécnica de Madrid (UPM)).

En este estudio se han realizado decenas de registros intracraneales en pacientes epilépticos para delimitar con precisión qué corrientes eléctricas son epilépticas y cuáles no, así como identificar su origen. “Hemos empleado algoritmos avanzados que nos han permitido determinar el contorno 3D de las zonas normales y las zonas epilépticas y seguir su actividad durante días. Y se ha demostrado que cualquier registro es una mezcla de actividad de entre 3 y 5 poblaciones neuronales diferentes. Una vez separadas, hemos descubierto que hasta un 20% de los electrodos donde se registró un ataque epiléptico se captó, en realidad, la actividad de poblaciones lejanas (falsos positivos)”, apunta Óscar Herreras.

En el nuevo estudio, se ha conseguido determinar el lugar de origen de las corrientes eléctricas en el cerebro de pacientes epilépticos. (Ilustración: Amazings / NCYT)

Al marcar con mayor precisión los focos epilépticos y evitar falsos positivos, estos hallazgos ayudarán a planificar la intervención clínica para romper las redes epilépticas de manera personalizada para cada paciente y disminuir las posibles secuelas.

El estudio se titula “Intracranial voltage profiles from untangled human deep sources reveal multisource composition and source allocation bias”. Y se ha publicado en la revista académica The Journal of Neuroscience. (Fuente: CSIC)