Epilepsia: el cerebro “aprende” las convulsiones durante el sueño

ROCHESTER, Minnesota – Según una nueva investigación de Mayo Clinic, el cerebro podría estar “aprendiendo” involuntariamente a tener convulsiones, tratándolas como recuerdos importantes que deben almacenarse.

El estudio, publicado en la revista Journal of Neuroscience, reveló que después de una convulsión, el cerebro entra en un estado de sueño profundo que imita el almacenamiento de la memoria, y este efecto puede persistir durante la noche siguiente. En esencia, esto “guarda” la trayectoria de la convulsión como un recuerdo normal, fortaleciendo la enfermedad. Los hallazgos sugieren nuevas oportunidades para prevenir el empeoramiento de la epilepsia al dirigirse a la actividad cerebral en las horas inmediatamente posteriores a una convulsión y durante la noche siguiente, un período crítico en el que pueden ocurrir cambios cerebrales perjudiciales.

“El sueño es una de las herramientas más poderosas del cerebro para el aprendizaje y la memoria”, afirma Vaclav Kremen, Ph.D., neurocientífico e ingeniero de Mayo Clinic y autor principal del estudio. “Lo que estamos observando es que después de una convulsión, el cerebro podría estar utilizando los mismos procesos biológicos que se utilizan para consolidar los recuerdos, pero en lugar de eso, está reforzando las redes que generan las convulsiones”.

Se estima que la epilepsia afecta a unos 50 millones de personas en todo el mundo, y muchos pacientes siguen teniendo convulsiones a pesar de la medicación. Comprender la relación entre las convulsiones y el sueño podría ayudar a explicar por qué la epilepsia puede empeorar con el tiempo y por qué los problemas de memoria, el estado de ánimo y el sueño son comunes en las personas que padecen esta afección.

El estudio analizó registros cerebrales a largo plazo de dispositivos implantados en 11 personas con epilepsia. Utilizando estos registros, los investigadores compararon los patrones de sueño en las noches posteriores a las convulsiones con las noches en las que no se produjeron convulsiones recientes.

Descubrieron que después de una convulsión, el cerebro entraba constantemente en un estado prolongado e intensificado de sueño profundo, conocido como sueño de ondas no rápidas (NREM). Durante este período, las ondas cerebrales lentas se volvieron más fuertes y pronunciadas, características clave de la consolidación de la memoria, particularmente dentro de las regiones específicas del cerebro donde se originan las convulsiones.

Al mismo tiempo, se redujo el sueño de movimientos oculares rápidos (REM), que es importante para el procesamiento emocional y la salud cognitiva. En promedio, los pacientes dormían más tiempo y pasaban más tiempo en sueño profundo después de las convulsiones, pero experimentaban menos sueño REM en comparación con las noches sin convulsiones.

Los investigadores denominan a este proceso consolidación relacionada con las convulsiones, un fenómeno en el que las convulsiones parecen secuestrar los mecanismos normales de aprendizaje del cerebro. En lugar de ayudar al cerebro a recuperarse, este estado de sueño posterior a la convulsión puede fortalecer los circuitos neuronales anormales, creando un círculo vicioso en el que cada convulsión aumenta la probabilidad de futuras convulsiones.

“En lugar de tratar las convulsiones como eventos aislados, esta investigación muestra que pueden moldear activamente el cerebro de formas que promueven la progresión de la enfermedad”, afirma el Dr. Kremen.

Es importante destacar que los hallazgos señalan una nueva ventana potencial para el tratamiento: las horas y noches posteriores a una convulsión, cuando una intervención dirigida podría interrumpir este proceso de aprendizaje perjudicial.

“Si podemos intervenir de forma segura durante esta ventana posterior a la convulsión, podríamos debilitar las redes de convulsiones en lugar de reforzarlas”, dice Gregory Worrell, M.D., Ph.D., neurólogo de Mayo Clinic y autor principal del estudio.

Estos conocimientos respaldan la iniciativa Bioelectronics Neuromodulation Innovation to Cure (BIONIC) de Mayo Clinic, que tiene como objetivo desarrollar terapias de neuromodulación personalizadas para prevenir, tratar y potencialmente revertir enfermedades neurológicas. Al combinar la detección cerebral a largo plazo, el análisis avanzado y la comprensión de cómo el cerebro se adapta después de las convulsiones, el estudio destaca el potencial de los enfoques bioelectrónicos para promover una función cerebral más saludable.

Las investigaciones futuras se centrarán en traducir estos descubrimientos en terapias habilitadas para BIONIC, incluidos sistemas adaptativos de estimulación cerebral en circuito cerrado diseñados para responder a las convulsiones y los estados de sueño en tiempo real. Los investigadores de Mayo Clinic ya han comenzado a diseñar enfoques de próxima generación destinados a romper este ciclo y restaurar la actividad cerebral normal.

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