Descubren por qué los estímulos rítmicos provocan crisis epilépticas

Científicos de las universidades Pompeu Fabra (UPF), Politécnica de Cataluña (UPC) y de Exeter (Reino Unido) han descubierto el motivo por el que algunos estímulos rítmicos externos, como luces o ruidos intermitentes, pueden provocar crisis epilépticas.

Científicos de las universidades Pompeu Fabra (UPF), Politécnica de Cataluña (UPC) y de Exeter (Reino Unido) han descubierto el motivo por el que algunos estímulos rítmicos externos, como luces o ruidos intermitentes, pueden provocar crisis epilépticas.

Los resultados de la investigación, que publica la revista 'NeuroImage', sugieren un mecanismo que explica por qué las crisis epilépticas se correlacionan con un incremento en la potencia de las ondas delta y theta, lo que explica el fenómeno ocurrido en 1997 en el que cientos de niños japoneses sufrieron ataques epilépticos mientras veían un capítulo de Pokémon. En 1997, las luces intermitentes de un episodio de Pokémon provocaron ataques epilépticos en casi 700 niños japoneses sanos, que sufrieron unos brotes espontáneos que se vincularon con la llamada "epilepsia fotosensible, un tipo de epilepsia en el que ciertos estímulos visuales provocan las convulsiones.

Ahora, investigadores de la UPF, de la UPC y de Exeter ha propuesto una explicación para la aparición de las convulsiones epilépticas ante la exposición a ciertos estímulos, que provocan episodios de actividad descontrolada y sincronizada de las neuronas que pueden llevar a la pérdida de la conciencia y otros impedimentos graves del funcionamiento del cerebro. Los investigadores han usado herramientas relacionadas con la ingeniería o la física para averiguar qué factores desencadenan los ataques epilépticos.

El equipo de investigación liderado por Marc Goodfellow, profesor titular de Matemáticas en la Universidad de Exeter, en colaboración con Jordi García-Ojalvo, investigador en la UPF, ha usado un modelo computacional de una columna cortical, un grupo de neuronas en que se organiza la corteza cerebral, para mostrar que las neuronas adquieren un comportamiento epiléptico cuando se exponen a estímulos de determinadas frecuencias.

Según los investigadores, este aumento puede ser debido a la propia actividad del cerebro o ser consecuencia de estímulos externos, como los patrones parpadeantes en el caso de los dibujos Pokémon.

Según los resultados de la investigación, este comportamiento surge de las propiedades dinámicas del tejido neuronal, como la capacidad de resonancia. La estimulación visual con frecuencias cercanas a los ritmos alfa (presente en el episodio de Pokémon) puede interferir con la actividad alfa natural de la corteza visual del cerebro, llevando a un aumento de la amplitud de las descargas y puede desencadenar convulsiones epilépticas, ha explicado García-Ojalvo.

"Para entender este fenómeno lo podemos comparar con lo que sucede cuando empujamos un niño en un columpio. Si lo empujamos en la misma frecuencia que la frecuencia de balanceo, el columpio oscilará con mayor amplitud y el niño subirá más y más, hasta el punto de que podría incluso caer", ha puesto como ejemplo. "Esta caída -ha añadido- es una analogía a la crisis epiléptica que puede ocurrir en el cerebro cuando se expone a la estimulación con unas frecuencias determinadas".

En la serie de dibujos Pokémon, las luces brillaban a una frecuencia de 12Hz. "El ritmo alfa del cerebro es de 8-12Hz y los dibujos animados estaban mostrando exactamente la frecuencia alfa de 12Hz. Este fenómeno coincide con los resultados de nuestra investigación", ha comentado el investigador de la UPC Maciej Jedynak. "Esta investigación mejora nuestra comprensión sobre la aparición de las crisis epilépticas y el papel que juega la comunicación en las redes neuronales", según García-Ojalvo, líder del Laboratorio de Biología de los Sistemas Dinámicos de la UPF.

"Para poder desarrollar alternativas a los tratamientos actuales contra la epilepsia, necesitamos mejorar nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes a esta enfermedad", ha concluido Jedynak.

Efe