Un nuevo método combina EEG, RM y aprendizaje automático para identificar regiones cerebrales propensas a convulsiones

La neurocirugía para pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos implica localizar las regiones cerebrales responsables de las convulsiones. Por lo general, esto requiere que los pacientes se sometan a 7 a 10 días de monitorización intracraneal invasiva mediante EEG, en la que se implantan electrodos dentro del cerebro a través de aberturas en el cráneo para registrar la actividad convulsiva. Los investigadores han introducido ahora una técnica más corta y no invasiva para mapear las zonas de convulsión, que ofrece información más allá de lo que los EEG tradicionales pueden proporcionar. Detallado en la revista Epilepsia, este novedoso método integra lecturas estándar de EEG del cuero cabelludo con datos de resonancia magnética para mapear las estructuras cerebrales y emplea el aprendizaje automático para identificar las áreas cerebrales con mayor probabilidad de generar convulsiones.

El equipo del Hospital Infantil de Boston (Boston, MA, EUA) realizó un análisis retrospectivo utilizando aproximadamente cinco minutos de datos de EEG del cuero cabelludo de 50 pacientes con epilepsia resistente a fármacos que se habían sometido a neurocirugía. Al incorporar datos de resonancia magnética (RM) y aplicar algoritmos de aprendizaje automático, definieron redes corticales funcionales capaces de detectar actividad epileptiforme no visible a simple vista e incluso en ausencia de anomalías cerebrales discernibles en las imágenes de RM. El algoritmo mostró una tasa de precisión del 75 % (sensibilidad del 91 %, especificidad del 74 %) en la localización de zonas de convulsiones durante episodios de actividad epileptiforme y una precisión del 62 % durante períodos no epileptiformes. El algoritmo tuvo menos probabilidades de coincidir con las zonas objetivo en pacientes que continuaron experimentando convulsiones después de la cirugía, lo que implica que la intervención quirúrgica inicial no apuntó con precisión al foco epiléptico.

En los casos en los que la cirugía no detuvo las convulsiones, el modelo sugirió que no se habían eliminado todas las regiones epileptogénicas. También señaló escenarios donde el área epiléptica podría ser demasiado extensa para la resección, lo que sugiere que estos pacientes podrían beneficiarse más de tratamientos paliativos como la neuromodulación. Los investigadores pretenden validar aún más su enfoque en un estudio prospectivo más amplio y determinar qué pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos podrían beneficiarse más de las intervenciones quirúrgicas. Dada su naturaleza breve y no invasiva, esta nueva técnica podría aplicarse en etapas más tempranas del proceso de la enfermedad, lo que potencialmente permitiría intervenciones quirúrgicas más tempranas y ayudaría a mitigar los impactos neurodesarrollativos de la epilepsia.

“Utilizando herramientas computacionales, podemos reconstruir la actividad cortical que el ojo no puede captar y entender cómo las diferentes regiones están conectadas funcionalmente”, dijo Eleonora Tamilia, PhD, quien dirige el Programa de Ciencia de Datos de la Unidad de Monitoreo de Epilepsia dentro del Centro de Epilepsia en el Hospital Infantil de Boston. “Si una convulsión comienza en una región de la corteza, es probable que se propague a otra red con la que está conectada. Incluso regiones que están muy alejadas pueden disparar juntas”.

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Boston Children’s Hospital