La actividad convulsiva puede fluir en cascada por el cerebro, como una fila de fichas de domin\u00f3 que caen. Esta imagen de un cerebro de domin\u00f3 fue creada para un video basado en este concepto. Cr\u00e9dito: Figura cortes\u00eda de Jennifer Creaser y Sprice Machines. <\/p>\n
La epilepsia, una enfermedad neurol\u00f3gica que provoca convulsiones recurrentes con una amplia gama de efectos, afecta a aproximadamente 50 millones de personas en todo el mundo. Esta condici\u00f3n ha sido reconocida durante mucho tiempo. Los registros escritos de s\u00edntomas epil\u00e9pticos se remontan al a\u00f1o 4000 a. C. Pero a pesar de esta larga historia de conocimiento y tratamiento, los procesos exactos que ocurren en el cerebro durante una convulsi\u00f3n siguen siendo dif\u00edciles de identificar. <\/p>\n
Los cient\u00edficos han observado patrones distintivos en la actividad el\u00e9ctrica de grupos de neuronas en cerebros sanos. Las redes de neuronas se mueven a trav\u00e9s de estados de comportamiento similar (sincronizaci\u00f3n) y comportamiento diferente (desincronizaci\u00f3n) en un proceso que est\u00e1 asociado con la memoria y la atenci\u00f3n. Pero en un cerebro con un trastorno neurol\u00f3gico como la epilepsia, la sincronizaci\u00f3n puede crecer hasta un punto peligroso cuando un grupo de c\u00e9lulas cerebrales comienza a emitir un exceso de electricidad. \u00abSe cree que la sincronizaci\u00f3n es importante para el procesamiento de la informaci\u00f3n\u00bb, dijo Jennifer Creaser de la Universidad de Exeter. \u00abPero demasiada sincronizaci\u00f3n, como la que ocurre en los ataques epil\u00e9pticos o la enfermedad de Parkinson, se asocia con estados patol\u00f3gicos y puede afectar la funci\u00f3n cerebral\u00bb.<\/p>\n
Las mediciones de los ataques epil\u00e9pticos han revelado que la desincronizaci\u00f3n en las redes cerebrales a menudo ocurre antes o durante el comienzo etapas de una convulsi\u00f3n. A medida que avanza la convulsi\u00f3n, las redes se sincronizan cada vez m\u00e1s a medida que se involucran regiones adicionales del cerebro, lo que conduce a altos niveles de sincronizaci\u00f3n hacia el final de la convulsi\u00f3n. Comprender las interacciones entre el aumento de la actividad el\u00e9ctrica durante una convulsi\u00f3n y los cambios en la sincronizaci\u00f3n es un paso importante para mejorar el diagn\u00f3stico y el tratamiento de la epilepsia.<\/p>\n
Jennifer Creaser, Peter Ashwin (Universidad de Exeter) y Krasimira Tsaneva- Atanasova (Universidad de Exeter, Universidad T\u00e9cnica de Munich y Academia de Ciencias de Bulgaria) explor\u00f3 los mecanismos de sincronizaci\u00f3n que acompa\u00f1an el inicio de las convulsiones en un art\u00edculo que se public\u00f3 en diciembre en SIAM Journal on Applied Dynamical Systems. En su estudio, que tuvo lugar en el Centro de Modelado Predictivo en el Cuidado de la Salud del Consejo de Investigaci\u00f3n de Ingenier\u00eda y Ciencias F\u00edsicas de la Universidad de Exeter y la Universidad de Birmingham, los investigadores utilizaron modelos matem\u00e1ticos para explorar la interacci\u00f3n entre grupos de neuronas en el cerebro que conduce a transiciones en los cambios de sincronizaci\u00f3n. durante el inicio de las convulsiones. \u00abAunque este es un estudio te\u00f3rico de un modelo idealizado, est\u00e1 inspirado en los desaf\u00edos que plantea la comprensi\u00f3n de las transiciones entre la actividad saludable y la patol\u00f3gica en el cerebro\u00bb, dijo Ashwin.<\/p>\n
Los autores utilizan una versi\u00f3n extendida de un modelo existente modelo matem\u00e1tico que representa el cerebro como una red que conecta m\u00faltiples nodos de grupos de neuronas. La red modelo consta de nodos biestables, lo que significa que cada nodo puede cambiar entre dos estados estables: reposo (un estado inactivo) y convulsi\u00f3n (un estado activo y oscilatorio). Estos nodos permanecen en su estado actual hasta que reciben un est\u00edmulo que les da un empuj\u00f3n suficiente para escapar al otro estado. En el modelo, este est\u00edmulo proviene de otros nodos conectados o aparece en forma de \u00abruido\u00bb fuera de las fuentes de actividad neuronal, como las respuestas endocrinas que est\u00e1n asociadas con un estado emocional o cambios fisiol\u00f3gicos debido a una enfermedad.<\/p>\n
La influencia entre nodos vecinos se rige por una funci\u00f3n de acoplamiento que representa la forma en que los nodos de la red se comunican entre s\u00ed. El primero de los dos posibles tipos de acoplamiento es el acoplamiento de amplitud, que se rige por la \u00absonoridad\u00bb de los nodos vecinos. El segundo es el acoplamiento de fase, que est\u00e1 relacionado con la velocidad a la que disparan los vecinos. Aunque los investigadores necesitaban utilizar una formulaci\u00f3n simple en una red peque\u00f1a para incluso hacer posible su an\u00e1lisis, un sistema m\u00e1s complejo y realista ser\u00eda demasiado exigente desde el punto de vista computacional, esperaban que su modelo exhibiera los mismos tipos de comportamientos que han revelado los registros cl\u00ednicos de la actividad cerebral real.<\/p>\n
Todos los nodos del sistema modelado comienzan en un estado de reposo saludable. En investigaciones anteriores, los autores encontraron que agregar una peque\u00f1a cantidad de ruido al sistema hizo que cada nodo pasara al estado activo, pero la geometr\u00eda del sistema era tal que regresar al estado de reposo tom\u00f3 mucho m\u00e1s tiempo que irse. Debido a esto, estos escapes pueden propagarse secuencialmente como un \u00abefecto domin\u00f3\u00bb cuando se conectan varios nodos. Esto conduce a una cascada de escapes al estado activo, muy similar a una l\u00ednea de fichas de domin\u00f3 que se desparrama por la red.<\/p>\n
El nuevo art\u00edculo de Creaser, Ashwin y Tsaneva-Atanasova se basa en esta investigaci\u00f3n previa sobre el efecto domin\u00f3 para explorar las transiciones dentro y fuera de la sincron\u00eda que ocurren durante las cascadas de escapes. El equipo us\u00f3 su modelo para identificar las circunstancias que provocan estos cambios en la sincron\u00eda e investigar c\u00f3mo el tipo de acoplamiento en una red afecta su comportamiento.<\/p>\n
Cuando el modelo incorpor\u00f3 solo el acoplamiento de amplitud, exhibi\u00f3 un nuevo fen\u00f3meno en el que el efecto domin\u00f3 podr\u00eda acelerar o desacelerar. Sin embargo, este efecto no influy\u00f3 en los cambios de sincronizaci\u00f3n en la red; todos los nodos comenzaron y permanecieron sincronizados. Pero cuando el modelo incorpor\u00f3 una amplitud m\u00e1s general y un acoplamiento de fase, los autores descubrieron que la sincron\u00eda de los nodos pod\u00eda cambiar entre escapes consecutivos durante el efecto domin\u00f3. Luego determinaron qu\u00e9 condiciones causar\u00edan cambios en la sincron\u00eda bajo el acoplamiento de amplitud de fase. Este cambio en la sincron\u00eda a lo largo de la secuencia de escapes fue el resultado m\u00e1s novedoso del estudio.<\/p>\n
Los resultados de este trabajo podr\u00edan facilitar m\u00e1s estudios sobre las convulsiones y su manejo. \u00abEl modelado matem\u00e1tico del inicio y la propagaci\u00f3n de las convulsiones no solo puede ayudar a descubrir los complejos mecanismos subyacentes de las convulsiones, sino que tambi\u00e9n proporciona un medio para permitir experimentos in silico para predecir el resultado de la manipulaci\u00f3n del sistema neuronal\u00bb, dijo Tsaneva-Atanasova. Comprender la interacci\u00f3n entre la din\u00e1mica sincronizada y desincronizada en las redes cerebrales podr\u00eda ayudar a identificar medidas cl\u00ednicamente relevantes para el tratamiento de las convulsiones. Por ejemplo, Creaser y Tsaneva-Atanasova se desempe\u00f1aron recientemente como autor principal y principal, respectivamente, en un art\u00edculo que utiliz\u00f3 una versi\u00f3n m\u00e1s simple del modelo para clasificar los patrones de inicio de las convulsiones que se registraron en un entorno cl\u00ednico. En el futuro, este tipo de estudios de modelado pueden conducir a la personalizaci\u00f3n de la identificaci\u00f3n y el tratamiento de las convulsiones para las personas con epilepsia. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Modelo cerebral explora la causa de diferentes patrones de inicio de ataques epil\u00e9pticos M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Jennifer Creaser et al, Sequential Escapes and Synchrony Breaking for Networks of Bistable Oscillatory Nodes, SIAM Journal en Sistemas Din\u00e1micos Aplicados (2020). DOI: 10.1137\/20M1345773 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> SIAM Journal on Applied Dynamical Systems <\/p>\n Proporcionado por Society for Industrial and Applied Mathematics Cita<\/strong>: Efectos domin\u00f3 y sincron\u00eda en el inicio de convulsiones ( 2021, 25 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-01-domino-effects-synchrony-seizure.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La actividad convulsiva puede fluir en cascada por el cerebro, como una fila de fichas de domin\u00f3 que caen. Esta imagen de un cerebro de domin\u00f3 fue creada para un video basado en este concepto. Cr\u00e9dito: Figura cortes\u00eda de Jennifer Creaser y Sprice Machines. La epilepsia, una enfermedad neurol\u00f3gica que provoca convulsiones recurrentes con una … Continuar leyendo \u00abEfectos domin\u00f3 y sincron\u00eda en el inicio de las convulsiones\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-12823","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12823","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12823"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12823\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12823"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12823"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12823"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}