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Detectar convulsiones antes de que ocurran
Investigadores del MIT y Harvard se están preparando para llevar a cabo ensayos de un nuevo dispositivo para tratar la epilepsia. Si tiene éxito, sería el primer dispositivo de este tipo en detectar y tratar automáticamente las convulsiones, dice John Guttag , en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, que lo desarrolló con un colega Ali Shoeb y Steven Schachter , neurólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, en Boston.
Actualmente, más de dos millones de personas solo en los Estados Unidos tienen epilepsia. Y a nivel mundial afecta a una de cada 100 personas. Si bien aproximadamente la mitad de ellos pueden tratar la afección con terapias con medicamentos, muchos otros luchan una batalla constante para encontrar los medicamentos adecuados para tratar su afección. Y, para muchos pacientes, como aquellos cuya epilepsia es causada por un trauma en el cerebro, los medicamentos no son una opción.
Guttag está trabajando en una alternativa tecnológica que implica implantar un dispositivo similar a un marcapasos en el pecho del paciente. Conectado al dispositivo hay un electrodo que envuelve el nervio vago, un nervio grande que corre desde el tronco del encéfalo a través del cuello hasta el abdomen. Este estimulador del nervio vago (VNS) tiene dos modos, dice Guttag. Se estimula eléctricamente el nervio a intervalos regulares. Hay alguna evidencia de que esta estimulación periódica tiene un efecto profiláctico a largo plazo, dice. Pero esto es impredecible.
El otro modo bajo demanda, que utiliza estimulaciones eléctricas más potentes, puede ser activado por el paciente cuando se produce una convulsión para intentar detenerla. Aunque se desconoce con precisión por qué esto funciona, hay mucha evidencia de que VNS en realidad puede detener las convulsiones, dice Guttag.
Pero hay una trampa. Para activar el modo a pedido, los pacientes deben pasar una muñequera magnética por el pecho cada vez que sienten que se avecina una convulsión, explica Schachter de Harvard. Por lo tanto, un paciente debe poder sentir los primeros signos de una convulsión con tiempo suficiente para hacer algo al respecto.
En mi experiencia, más de la mitad no puede percibir el inicio de las convulsiones, dice Schachter. Y de aquellos que logran usar el imán, solo uno de cada cuatro casos da como resultado una reducción de la gravedad de la convulsión, dice. Esto puede deberse a un efecto de latencia: cualquier retraso podría ser menos eficaz para reducir los síntomas.
Parte del problema con VNS es que no es un sistema de circuito cerrado, dice Steven Rothman , neurólogo de la Universidad de Washington en St. Louis, MO, lo que significa que no hay retroalimentación en el dispositivo. Señala que sería más eficaz si el propio sistema, no el paciente, pudiera detectar la convulsión.
Una nueva versión del dispositivo VNS de Guttag, que se probará en entre 10 y 20 pacientes durante los próximos meses, intenta resolver este problema proporcionando al dispositivo los comentarios del paciente. La actividad cerebral del paciente se controlará mediante un electroencefalograma (EEG) que se analiza continuamente mediante un programa de detección. Cuando se detecta una convulsión, el dispositivo activará un electroimán que cuelga sobre el pecho del paciente, que, a su vez, activará el dispositivo VNS implantado.
Inicialmente, los electrodos de EEG se usarán como parte de un dispositivo que parece un gorro de baño, dice Guttag. No tendría que usarse todo el tiempo, pero podría usarse, por ejemplo, al conducir. Y el objetivo a largo plazo es un objeto mucho menos llamativo (podríamos ponerlo fácilmente debajo de un postizo). Eventualmente, los electrodos podrían colocarse permanentemente debajo del cuero cabelludo, dice. De manera similar, el mecanismo de disparo electromagnético estaría integrado dentro del dispositivo VNS implantado. La mecánica de esta configuración de prueba de principio todavía es burda, dice Schachter, pero los algoritmos más importantes son confiables.
De hecho, el objetivo es un programa de detección lo suficientemente bueno como para detectar una convulsión mucho antes de lo que podría hacerlo un paciente. Si es así, un dispositivo de este tipo no solo reduciría drásticamente la gravedad de las convulsiones, sino que también podría prevenirlas.
Otro dispositivo para la detección de convulsiones, el Neuroestimulador de Respuesta, desarrollado por NeuroPace en Mountain View, CA, también está en desarrollo y actualmente se está sometiendo a ensayos clínicos. Y también implica intentar detectar las convulsiones en una etapa temprana. Sin embargo, en lugar de estimular el nervio vago, estimula eléctricamente el cerebro directamente a través de electrodos implantados en la superficie o dentro del cerebro.
En teoría, el dispositivo de NeuroPace debería tener un trabajo más fácil para detectar la convulsión, dice Brian Litt , neurólogo y bioingeniero del Hospital de la Universidad de Pensilvania, en Filadelfia, porque estos electrodos de detección se pueden colocar directamente en el cerebro. Por el contrario, los electrodos del cuero cabelludo tienden a captar señales mucho más ruidosas, dice.
Sin embargo, en lo que respecta a Guttag, VNS tiene una clara ventaja: es menos invasivo, porque en realidad no estamos introduciendo nada en el cerebro. De hecho, los pacientes acogerían con agrado un dispositivo VNS que pudiera funcionar automáticamente, dice Litt. Si tiene éxito, podría hacer para la epilepsia lo que los marcapasos y los desfibriladores implantables han hecho para las afecciones cardíacas, dice. Por el momento, es el equivalente a decir 'cuando sientes que un ritmo cardíaco potencialmente fatal te golpea en el pecho'.