Expertos desarrollan método no invasivo para suprimir ataques epilépticos

Expertos desarrollan método no invasivo para suprimir ataques epilépticos

Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) y de la Universidad de California (UC) en Berkeley, acaban de introducir un enfoque no invasivo que podría mitigar las crisis epilépticas para las más de 50 millones de personas que padecen epilepsia.

Los autores Maysam Chamanzar, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática de la CMU, y Reza Alam, profesor de ingeniería mecánica de la UC Berkeley, publicaron recientemente su trabajo en la revista Journal of the Royal Society Interface.

Los pacientes de todas las edades diagnosticados con epilepsia a menudo experimentan convulsiones recurrentes, desencadenadas por la sobre-activación de una gran colección de neuronas en el cerebro. Esto, en última instancia, genera una onda de alta energía que se propaga a través de la superficie cerebral.

Chamanzar, Alam y Ben Zhang, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica en la UC Berkeley, basaron su enfoque en un fenómeno ondulatorio llamado “localización de Anderson”. El fenómeno explica cómo las interrupciones aleatorias de un medio pueden disminuir el movimiento de ondas, al igual que las ondas del océano pierden su energía mientras se dispersan sobre una topografía irregular. Chamanzar y sus colegas demostraron que el principio puede aplicarse a las crisis epilépticas.

En su estudio, los científicos usaron actividad simulada de una convulsión tónico-clónica, antes conocida como ataque de “grand mal”, crisis generalizada que compromete todo el cuerpo. Posteriormente, interrumpieron la actividad aplicando parámetros cambiantes que rigen las tasas de disparo de las neuronas en el cerebro.

“Mediante el uso de nuestra técnica, no es necesario tener un conocimiento a priori de dónde se origina exactamente la convulsión. Tan pronto como se detecta el inicio de una convulsión, nuestro método puede suprimir las ondas de convulsión de forma efectiva“, señaló Chamanzar.

El experto y sus colegas descubrieron que la técnica es más eficaz cuando se enfoca en disminuir tanto la fuerza como la frecuencia de las convulsiones. Chamanzar dijo que este método de supresión es significativo porque puede brindar alivio inmediato a los pacientes.

El equipo prevé que los médicos puedan probar este método colocando en los pacientes con epilepsia un dispositivo no invasivo para detener la progresión de la actividad convulsiva. El dispositivo detectaría el inicio de las convulsiones y lanzaría un patrón aleatorio de ondas ultrasónicas a las neuronas objetivo.

“Nuestro método propuesto es el primer paso hacia la supresión no invasiva de las convulsiones usando una modalidad novedosa“, destacó Chamanzar. “Cuando se trata de modular la actividad cerebral para mitigar un trastorno, necesitamos pensar en nuevos paradigmas de interconexión que no sufran las limitaciones de los métodos invasivos convencionales“.

Chamanzar es miembro de la iniciativa BrainHub de la CMU, un esfuerzo que reúne los puntos fuertes de esta universidad en los rubros de biología, informática, psicología, estadística e ingeniería para estudiar cómo la estructura y actividad del cerebro dan lugar a comportamientos complejos, así como para desarrollar nuevas tecnologías basadas en esta investigación.

Vía: Carnegie Mellon University

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