Migraña
Imágenes ópticas de la onda de despolarización creciente en el cerebro, con el grupo de control, corriente negativa y positiva. Crédito: Steven Schiff, Penn State.

Como paciente, resulta sencillo detectar en sus inicios un ataque de migraña, cuando ves líneas onduladas, destellos de luz o puntos ciegos. Cuando los investigadores ven imágenes cerebrales del aura de una migraña, intentan imaginar qué la causa y si hay alguna forma de parar su avance. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha identificado la específica actividad eléctrica que marca el inicio de las migrañas y demostrado una forma de pararla en experimentos con animales no humanos.

Las convulsiones y las migrañas son dos estados cerebrales muy diferentes”, afirma Steven J. Schiff, profesor de la cátedra Brush de Ingeniería en los departamentos de Neurocirugía, Ciencias de la Ingeniería y Mecánica y Física de Penn State. “Descubrimos que la propagación de la despolarización vista en migrañas es un fenómeno biofísico fundamental que puede pararse con corriente eléctrica. Sorprendentemente, puede usarse corriente en la dirección opuesta con la que se tratan a menudo las convulsiones”.

Schiff -director del Center for Neural Engineering de Penn State– y su equipo no han curado aún migrañas en humanos, pero están más cerca de comprender el mecanismo cerebral que causa su inicio, las auras, de estos dolores intensos de cabeza, que afectan a un 10% de hombres y más de un 20% de mujeres.

Llevando a cabo experimentos en modelos computacionales de la biofísica de la expansión de la despolarización, los investigadores han demostrado con éxito la modulación, la supresión y la prevención de esta expansión en rodajas de cerebro de roedores. Sus resultados han sido publicados en la revista Scientific Reports.

La actividad eléctrica cerebral que causa el aura de la migraña es como un apagón progresivo”, afirma Andrew J. Whalen, estudiante postdoctoral del Center for Neural Engineering de Penn State. “No se trata de una sola célula, sino de una reacción en cadena que se desplaza por el cerebro y que causa inflamación, lo que provoca que la recuperación pueda tardar un tiempo”.

Muchos pacientes de migraña experimentan el aura visual antes del inicio de los dolores de cabeza. Schiff y su equipo se enfocaron en la actividad eléctrica que causa el aura como una parte fundamental del inicio de la migraña.

Los investigadores saben desde hace tiempo que cambiar la concentración salina en el cerebro puede alterar los procesos eléctricos. Al cambiar la concentración de potasio en el cerebro, los investigadores pueden desencadenar el avance de la despolarización. Las células cerebrales involucradas tienen un cuerpo central llamado soma y un brazo llamado dendrita, similar a una antena. Las dos terminaciones permiten a los investigadores polarizar las células con corriente eléctrica -en un lado con corriente positiva y en el otro con negativa. Ésto les permite utilizar corriente eléctrica para tratar de modular la actividad cerebral.

Dolores de cabezaPensamos que si parábamos la fase inicial, el aura, podríamos detener ahí la migraña”, comenta Schiff. “Finalmente descubrimos que la carga necesaria para parar el avance era opuesta a la que imaginábamos. Una vez que elegimos la carga positiva, la progresión del fenómeno se detuvo. Este hecho tuvo sentido para nosotros al final, ya que las convulsiones y las migrañas terminan en lados opuestos de las células cerebrales”.

Los investigadores fueron capaces de utilizar una carga positiva para parar la progresión de la polarización. Imágenes de las rodajas del cerebro de ratón utilizado muestran que la actividad de la migraña termina moviéndose más profundamente en el cerebro, donde ya no puede propagarse, lo que pone fin al episodio.

Podemos empeorar el episodio de migraña con una corriente y mejorarlo con la opuesta”, insiste Schiff. Aplicar esta polarización es seguro en cerebros humanos, y es una estrategia que puede probarse en tratamientos clínicos con pacientes humanos. Sin embargo, un episodio completo de migraña se complica más tras el aura inicial.

Querríamos ser capaces de arreglar el cerebro para que no sea tan susceptible a migrañas o convulsiones” -asegura Bruce J. Gluckman, profesor de ingeniería mecánica y científica, neurocirugía y bioingeniería, y director asociado del Center for Neural Engineering– “no simplemente controlar migrañas o la propagación de la depresión una vez se inicia. Pero por ahora, este es un resultado fundamental que nos acerca a intervenir en un futuro de forma más clara y solucionar este problema”.

Fuente: Scientific Reports.

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