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El enfriamiento cerebral, nuevo enfoque terapéutico para la epilepsia

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Usando técnicas de simulación por ordenador, los científicos han adquirido nuevos conocimientos sobre el mecanismo por el cual la reducción de la temperatura de las regiones específicas del cerebro podría potencialmente tratar las crisis epilépticas. Sus resultados se publican en ’PLOS Computational Biology’.

Aproximadamente, 50 millones de personas en todo el mundo se enfrentan a convulsiones repentinas y recurrentes que son el sello distintivo de la epilepsia. El tratamiento con la medicación o la cirugía no funciona para algunos pacientes, así que los científicos han estado investigando una potencial alternativa de enfriamiento focal, en la cual se implantaría un dispositivo en el cerebro para suprimir las señales eléctricas -descargas– que caracterizan ataques epilépticos.

En el nuevo estudio, Jaymar Soriano, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara (NAIST), Japón, y sus colegas, querían entender mejor el mecanismo por el cual funciona la refrigeración focal. Hasta ahora, se ha probado la técnica sólo temporalmente en pacientes con epilepsia en estudios intraoperatorios, pero ha demostrado éxito consistente en ratas. Sin embargo, el enfriamiento focal a veces aumenta ligeramente la frecuencia de las descargas epilépticas en las ratas, incluso suprimiendo su fuerza.

Para investigar cómo el enfriamiento focal suprime las descargas epilépticas con posible aumento de la frecuencia, el equipo de investigación empleó un enfoque computacional. Los autores usaron un modelo del cerebro de rata que les permitió simular diferentes mecanismos subyacentes a los efectos de un dispositivo de enfriamiento focal sobre las descargas epilépticas.

Usando datos de estudios de laboratorio y de rata, los científicos primero simularon un mecanismo mediante 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 pudo reproducir con precisión patrones de actividad eléctrica previamente observados en experimentos de enfriamiento cerebral focal en ratas con epilepsia inducida por fármacos.

Para compensar el primer mecanismo, los investigadores idearon un segundo mecanismo en el cual el enfriamiento produjo 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 anteriores en ratas.

“El enfriamiento cerebral focal podría ser un tratamiento alternativo para las crisis epilépticas con menor riesgo de pérdida funcional irreversible en comparación con la cirugía –dice el coautor Takatomi Kubo-. Nuestro estudio intenta iniciar una iniciativa sobre neuromodulación térmica de la actividad cerebral utilizando un enfoque computacional que puede dilucidar su mecanismo y complementar los experimentos con animales y pruebas clínicas”.

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