Un modelo matemático español localiza el foco de las crisis epilépticas

La Unidad de Epilepsia del Hospital del Mar y el Centro de Investigación en Cognición y Cerebro de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) han desarrollado un modelo matemático que analiza la actividad cerebral para localizar las áreas cerebrales en las que se originan y propagan las crisis epilépticas. En este estudio, publicado por la revista Clinical Neurophysiology, se han registrado cincuenta episodios epilépticos localizados en el lóbulo temporal de siete pacientes farmacorresistentes. El responsable de este estudio es el neurólogo Adrià Tauste, que trabaja bajo la dirección de Rodrigo Rocamora en la Unidad de Epilepsia del Hospital del Mar, un centro de referencia en epilepsia a nivel nacional y europeo, y también en el Centro de Investigación en Cognición y Cerebro (CBC) liderado por el profesor Gustavo Deco de la Universidad Pompeu Fabra.

La estereoelectroencefalografía (SEEG, por sus siglas en inglés) és una técnica que permite registrar la a actividad eléctrica de la zona cerebral donde se produce la crisis epiléptica gracias a unos microelectrodos que se implantan en el cerebro. Este método se emplea en casos de epilepsia muy complejos. Los ingenieros y neurólogos que han participado en este estudio han aplicado un algoritmo matemático que traduce a datos numéricos los registros que se obtienen con la SEEG. Así, se obtiene una imagen que se superpone a la de la resonancia magnética del paciente, y así se localiza el foco epiléptico.

Hasta ahora, los médicos lo determinaban a partir de la interpretación subjetiva de los patrones visuales de los registros y su experiencia. Según los investigadores, gracias a esta investigación se ha desarrollado un sistema automatizado y objetivo que evita las interpretaciones subjetivas de los registros. Desde hace décadas, los resultados del tratamiento quirúrgico de la epilepsia fracasan en un cierto número de pacientes debido a la complejidad de las conexiones neuronales y las limitaciones de las técnicas quirúrgicas.

El beneficio más inmediato de esta técnica nueva es que "la localización objetiva del foco epiléptico permite optimizar las estrategias quirúrgicas. Delimitar mejor el área de resección ayudará al cirujano y reducirá la posibilidad de errores, lo que evitará crisis al paciente. Actualmente, esto se logra en un 60-70 por ciento (según el tipo de epilepsia) de los pacientes intervenidos ", explica Rocamora, jefe de la Unidad de Epilepsia y coordinador del grupo de investigación en Epilepsia del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM).

"Desde el Centro de Investigación en Cognición y Cerebro, hemos aprovechado nuestra experiencia en el análisis de datos cerebrales humanos (fMRI, MEG, etc) para aportar herramientas matemáticas que evalúan los cambios de dinámica en las señales SEEG durante las crisis epilépticas" , comenta Deco, quien, además de dirigir el CBC en la Universidad Pompeu Fabra, es profesor de investigación en el Instituto Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (Icrea). Y añade, "este estudio ayuda a entender que el modelo neural que da lugar a las crisis focales es muy poco variable entre las crisis de un mismo paciente."

El grupo del Hospital del Mar y de la UPF ha sido el primero de toda España que ha conseguido convertir los registros del SEEG en modelos matemáticos que explican las crisis epilépticas de los pacientes, y ambién instituciones son pioneras en el país en la búsqueda en este campo. Ahora, los ingenieros trabajan en nuevos algoritmos para analizar qué sucede en el período preictal, es decir, antes de una crisis, y así determinar los riesgos antes de que se produzca. Si se logra esto, "podríamos aplicar una descarga eléctrica a pacientes con electrodos implantados para modular la actividad de las neuronas que provocarán la crisis, y prevenirla", explica Rocamora.