Cuando los cirujanos realizan cirugía cerebral en personas con tumores cerebrales o epilepsia, necesitan extirpar el tumor o el tejido anormal mientras preservan partes del cerebro que controlan el lenguaje y el movimiento.
Qué hay de nuevo
Un nuevo estudio de Northwestern Medicine puede orientar mejor las decisiones de los médicos sobre qué áreas del cerebro preservar, mejorando así la función lingüística de los pacientes después de una cirugía cerebral. El estudio amplía la comprensión de cómo se codifica el lenguaje en el cerebro e identifica características clave de sitios críticos en la corteza cerebral que trabajan juntos para producir el lenguaje.
Por qué es importante
Si consideramos la red lingüística del cerebro como una red social, los científicos han descubierto que, en esencia, la persona es el vínculo entre muchas subredes de personas. No se conocerían entre sí si no fuera por esta única persona. En el cerebro, estos “conectores” cumplen la misma función para el lenguaje. Si se eliminaran los puntos de conexión, el paciente cometería más errores lingüísticos después de la cirugía (como dificultad para nombrar objetos) porque las subredes no podrían trabajar juntas.
El proceso
Los científicos de Northwestern identificaron los sitios críticos de conexión del lenguaje mediante el registro de señales eléctricas de la corteza cerebral en pacientes con epilepsia o tumores cerebrales mientras los pacientes leían palabras en voz alta. Luego, los investigadores analizaron las señales utilizando métodos de teoría de grafos y aprendizaje automático para predecir qué sitios de la red eran críticos.
“Este descubrimiento podría ayudarnos a ser más precisos y eficientes cuando mapeamos los sitios del lenguaje antes de la cirugía”, dijo el autor correspondiente, el Dr. Marc Slutzky, profesor de neurología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y neurólogo de Northwestern Medicine. “Podría ayudarnos a mejorar la forma en que los cirujanos realizan este mapeo, por lo que en última instancia podría acortar potencialmente el tiempo necesario para la estimulación o posiblemente eliminar la estimulación y simplemente registrar señales eléctricas”.
Las personas con tumores cerebrales o epilepsia que necesitan cirugía suelen someterse a un mapeo funcional mediante estimulación eléctrica directa del cerebro para intentar identificar partes críticas del cerebro (en particular en la corteza cerebral) de modo que los neurocirujanos sepan qué sitios evitar extirpar para preservar el lenguaje. Por ejemplo, la estimulación eléctrica podría interrumpir temporalmente la capacidad de hablar o concebir nombres para los objetos, lo que sugeriría que el área a la que se aplicó la estimulación es importante para el habla o la función del lenguaje.
La técnica de estimulación actual tiene límites
“La forma en que se hace esto no ha cambiado significativamente en más de 50 años, pero aún no se entiende bien qué sucede exactamente durante esta estimulación”, dijo Slutzky. “No está claro qué tienen de especial los sitios focales identificados por la estimulación como críticos para el lenguaje y el habla.
“Cuando alguien habla, muchos sitios del cerebro están activos, pero solo un puñado de esos sitios se identifican como críticos para esas funciones al ser perturbados durante la estimulación. Responder a esta pregunta podría ayudarnos a entender cómo la estimulación eléctrica afecta al cerebro y cómo el cerebro produce el lenguaje hablado”.
Se estima que 1,2 millones de personas en los EE. UU. viven con tumores cerebrales.
En la actualidad, muchos pacientes con tumores cerebrales son sometidos a un tiempo de estimulación de entre 20 y 60 minutos mientras están despiertos durante la cirugía. La técnica no es perfecta para identificar los sitios de la lengua: los resultados pueden ser falsos negativos o falsos positivos y el proceso puede causar convulsiones.
“No es divertido para el paciente”, dijo Slutzky. “Cuando lo hacemos con pacientes epilépticos, el mapeo puede llevar un día o, a veces, dos y es agotador para ellos”.
Los pacientes con epilepsia pueden necesitar cirugía cerebral cuando los medicamentos no controlan adecuadamente las convulsiones, dijo Slutzky.
Notas
Otros autores del estudio de Northwestern son Jason K. Hsieh, Prashanth R. Prakash, Robert D. Flint, Zachary Fitzgerald, Emily Mugler, Jessica W. Templer, Joshua M. Rosenow y Matthew C. Tate.
La investigación de Northwestern fue una colaboración entre Nathan Crone y Yujing Wang de la Universidad Johns Hopkins y Richard Betzel de la Universidad de Indiana.
La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Benéfica Doris Duke, la Beca de Investigación Traslacional Dixon de la Fundación Northwestern Memorial y el Instituto de Tumores Cerebrales Malnati de Northwestern Medicine del Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.
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