Modelos computacionales en epilepsia

Los modelos computacionales en epilepsia se centran principalmente en describir una manifestación electrofisiológica asociada a la epilepsia denominada crisis epiléptica . Para ello, las neurociencias computacionales utilizan ecuaciones diferenciales para reproducir la evolución temporal de las señales registradas experimentalmente. Un libro publicado en 2008, Neurociencia Computacional en Epilepsia ^{[ 1 ]} , resume los diferentes trabajos realizados hasta la fecha. Los objetivos del uso de sus modelos son diversos, desde la predicción hasta la comprensión de los mecanismos subyacentes ^{[ 2 ] .}

El fenómeno de crisis (crisis epiléptica) existe y comparte ciertas propiedades dinámicas en diferentes escalas ^{[ 3 ]} y diferentes organismos. ^{[ 4 ]} Es posible distinguir diferentes enfoques: los modelos fenomenológicos se centran en la dinámica observada, generalmente reducida a pocas dimensiones, lo que facilita el estudio desde el punto de vista de la teoría de sistemas dinámicos ^{[ 5 ]} y modelos más mecanicistas que explican las interacciones biofísicas subyacentes a las crisis. También es posible utilizar estos enfoques para modelar y analizar las interacciones entre diferentes regiones del cerebro ^{[ 6 ]} (en este caso, la noción de red juega un papel importante ^{[ 7 ]} ) y la transición al estado ictal. ^{[ 8 ]} Estos enfoques a gran escala tienen la ventaja de poder relacionarse con los registros realizados en humanos gracias a la electroencefalografía (EEG) . Ofrece nuevas direcciones para la investigación clínica , particularmente como una herramienta adicional en el tratamiento de la epilepsia refractaria ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Otros enfoques consisten en utilizar los modelos para intentar comprender los mecanismos subyacentes a estas convulsiones mediante descripciones biofísicas a escala neuronal . ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Esto permite comprender el papel de la homeostasis y la relación entre las cantidades físicas (como la concentración de potasio, por ejemplo) y la dinámica patológica observada.

Esta área de investigación ha evolucionado rápidamente en los últimos años y sigue demostrando ser prometedora para nuestra comprensión y tratamiento de las epilepsias, ya sea para su aplicación clínica directa en el caso de la epilepsia refractaria o para la investigación fundamental que oriente los trabajos experimentales.