p A epilepsia é um distúrbio neurológico complexo que atinge aproximadamente 50 milhões de pessoas em todo o mundo. Embora esta doença seja conhecida há séculos, o mecanismo exato de seu sintoma cardinal, a crise epiléptica, permanece mal compreendido. Na verdade, cerca de 25% das crises epilépticas não podem ser controladas por nenhuma das terapias disponíveis hoje. p Avanços recentes levaram a uma conceitualização da epilepsia como uma "doença em rede" que exibe conexões dentro do cérebro. Essa rede epiléptica em grande escala compreende várias áreas do cérebro envolvidas na atividade normal do cérebro durante os intervalos sem crises e aquelas envolvidas nas chamadas atividades fisiopatológicas, como convulsões.

p Pouco se sabe, Contudo, sobre quais áreas específicas do cérebro contribuem para a rede epiléptica de um paciente ou os papéis que essas diferentes áreas desempenham. Como um grupo de pesquisadores na Alemanha agora relata esta semana em Caos , uma maneira de se aproximar da complexa fiação do cérebro humano é mesclar conceitos de uma teoria de sincronização baseada no tempo e uma teoria de rede baseada no espaço para construir redes cerebrais funcionais.

p Até agora, a "área geradora de convulsões" do cérebro - na qual os primeiros sinais de atividade convulsiva podem ser observados - era considerada a mais importante dessas regiões. Essa descoberta foi baseada em dados muito limitados e não estava claro se sua importância muda com o tempo.

p Com esta nova abordagem analítica, Professor Klaus Lehnertz, chefe do Grupo de Neurofísica do Departamento de Epileptologia da Universidade de Bonn, e seu grupo explorou a variabilidade temporal e espacial da importância das diferentes regiões do cérebro.

p "Novos desenvolvimentos na teoria das redes estão fornecendo ferramentas poderosas para construir as chamadas 'redes funcionais' a partir de observações de atividades cerebrais, como o eletroencefalograma (EEG), e ajudando a identificar os nós e links importantes dentro de tais redes, "Lehnertz disse.

p Ao associar nós de rede a regiões cerebrais individualmente amostradas, O grupo de Lehnertz pode definir uma ligação entre um par de nós avaliando o grau de sincronia entre os sinais neuronais de todos os pares de nós; quanto maior o grau, mais forte é o link.

p "Aplicar esses conceitos de análise a gravações de EEG multicanal de longo prazo de 17 pacientes com epilepsia com alta resolução temporal nos permitiu derivar uma sequência de redes cerebrais funcionais com vários dias de duração, "disse Christian Geier, um estudante de doutorado trabalhando com Lehnertz. "Para cada rede, avaliamos vários aspectos da importância de regiões cerebrais individuais com diferentes índices de centralidade que foram desenvolvidos anteriormente para as ciências sociais. Então, exploramos como a importância dos nós da rede flutua ao longo do tempo. "

p O trabalho do grupo é particularmente significativo porque eles mostraram pela primeira vez como a importância dos nós individuais nas redes cerebrais funcionais flutua em escalas de tempo que vão de dezenas de segundos a dias. Eles mostraram ainda que essas flutuações podem ser amplamente atribuídas ao normal, ritmos diários de um paciente, no entanto, apenas minimamente atribuído a fenômenos diretamente relacionados à doença.

p Talvez sua descoberta mais intrigante seja que, em geral, de acordo com Geier, não existe uma hierarquia de importância constante entre as regiões do cérebro.

p "Em vez, eles se revezam em importância em várias escalas de tempo, "Geier disse." E, dependendo de qual aspecto de importância é avaliado, a área geradora de convulsões não é - como comumente se acredita - o nó mais importante em uma rede epiléptica em grande escala. "

p Os entendimentos obtidos com esta pesquisa são parte da base necessária para o desenvolvimento de tratamentos relacionados às causas e sintomas da epilepsia.

p "Quando diferentes regiões do cérebro assumem a maior importância em uma rede cerebral funcional, é a chave para melhorar a previsão e o controle das crises epilépticas, "Lehnertz disse." No longo prazo, essa compreensão melhorada pode permitir o desenvolvimento de melhores opções de tratamento para pacientes que sofrem de epilepsia. E compreender a importância dos nós e ligações das redes cerebrais funcionais também pode ser relevante para outras doenças neurológicas. "