Notícies

6 de març - Informació general

El cervell canvia la seva dinàmica global hores abans d’una crisi epilèptica

Un estudi liderat per Adrià Tauste, investigador del Barcelonabeta Brain Center i realitzat entre el Centre de Cognició i Cervell de la Universitat Pompeu Fabra que dirigeix Gustavo Deco, professor d'Investigació ICREA, i el Grup d'Investigació Epilèpsia de l'Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdicas (IMIM), dirigit per Rodrigo Rocamora, ha estat publicat avui a la revista PLoS Biology.

Un estudi desenvolupat entre el Centre de Cognició i Cervell (CBC), que dirigeix Gustavo Deco, professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, i el Grup d'Investigació en Epilèpsia de l'Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques, dirigit pel doctor Rodrigo Rocamora i professor associat de Bioenginyeria de la UPF, ha aconseguit caracteritzar per mitjà d'anàlisis matemàtiques els canvis que el cervell experimenta abans de patir una crisi epilèptica.

El treball, liderat per l'investigador Adrià Tauste, investigador del Barcelonabeta Brain Center i realitzat en el CBC, ha estat publicat avui 6 d'abril a la revista PLoS Biology. La recerca es basa en l'anàlisi de 344 hores d'electroencefalogrames intracranials (iEEG) de 10 pacients amb epilèpsia resistent a la medicació durant el seu diagnòstic prequirúrgic amb elèctrodes profunds, fet a la Unitat d'Epilèpsia de l'Hospital del Mar. En aquest estudi, els registres exploren diferents àrees del cervell utilitzant entre 5 i 15 elèctrodes segons la hipòtesi clínica de cada pacient, la qual cosa proporciona una informació relativament global de l'activitat cerebral.

 

Un procés de dues etapes anticipa les crisis epilèptiques

Els registres intracerebrals poden caracteritzar-se com la seqüència temporal d'"estats" d'una mateixa xarxa neuronal, que de forma recurrent presenta major o menor sincronització entre les seves àrees. En aquest context, l'estudi mostra que l'activitat abans de la primera crisi epilèptica enregistrada és un procés de dues etapes: una primera etapa (anomenada ‘crítica’), de diverses hores de duració, en què la freqüència dels estats de xarxa molt sincronitzats s'altera respecte al nivell fisiològic dels dies anteriors, i continua amb una segona etapa, d'una mitja hora de duració, en què l'activitat de les diferents àrees del cervell es dessincronitza fins a l'inici de la crisi epilèptica. A més, la investigació localitza la font d'aquestes alteracions globals en les zones operades d'aquells pacients que avui en dia estan lliure de crisis.

 

La detecció de la fase crítica podria prevenir crisis epilèptiques

Com afirma Adrià Tauste, primer autor del treball: "Entenem que aquest estudi contribueix a la visió, cada cop més acceptada, que l'epilèpsia és una malaltia que afecta el funcionament d'extenses xarxes neuronals". I continua explicant Tauste, "l'estudi també proporciona nous ingredients per a la predicció i el control de les crisis epilèptiques. En els darrers anys, els algoritmes de predicció han millorat els seus resultats, però encara no han assolit l'eficàcia necessària per al seu ús terapèutic. Amb aquest treball, apuntem a una nova família de biomarcadors basats en el iEEG que poden detectar la presencia d'una fase ‘crítica’, en què el pacient podria prendre mesures per a la prevenció o control de la seva imminent crisi amb més de mitja hora d'antelació".

Els resultats d'aquesta línia d'investigació obre noves perspectives clíniques per al tractament i la diagnosi d'aquesta malaltia. Com indica el doctor Rodrigo Rocamora, "els resultats obtinguts permeten de manera efectiva canviar el paradigma diagnòstic i terapèutic que s'ha tingut tradicionalment en epilèpsia. Si aconseguim detectar aquests canvis descrits per l'investigador Adrià Tauste mitjançant sistemes portàtils, podrem avançar en sistemes de predicció de crisi. A més, si enfoquem la diana terapèutica en formes de funcionament cerebral complex abans d'una crisi, podrem desenvolupar noves tecnologies de tractament mitjançant tècniques de modulació cerebral".

 

Article de referència

Adrià Tauste Campo, Alessandro Principe, Miguel Ley, Rodrigo Rocamora, Gustavo Deco (2018), "Degenerate time-dependent network dynamics anticipate seizures in human epileptic brain", PLoS Biology, 16(4): e2002580