Neuroimagen en epilepsia

El objetivo de este estudio es describir las alteraciones interictales de perfusión en RM por técnica de arterial spin labelled (ASL) y difusión, en pacientes con epilepsia focal y analizar su posible valor lateralizador/localizador del foco epileptógeno. Se trata de un estudio transversal de 53 pacientes adultos con epilepsia focal diagnosticados por semiología, RM y EEG. En todos ellos se realizó una RM de 3 TESLA con protocolo de epilepsia, que incluía secuencias de ASL. Las imágenes fueron sometidas a un análisis visual por un neurorradiólogo, clasificándolas en alteraciones de perfusión hemisféricas o focales. La muestra tenía un 51% de hombres y una edad media de 42.9 años (±16.5). El 60% tenían epilepsias sintomáticas. El 64% eran fármacorresistentes. Las etiologías más frecuentes fueron vascular (15%), malformaciones del desarrollo cortical (15%) y tumoral (13%). Un 45% se clasificaron como epilepsia temporal, 32% frontal y 13% temporal posterior, 8% occipital y 2% parietal. El 45% presentaban crisis parciales complejas, entre las que la semiología automotora era la más frecuente (36%). El ASL mostró, en un 74% de los pacientes, alteraciones de la perfusión interhemisféricas, observándose un valor lateralizador de éstas, especialmente cuando se observa hiperperfusión en la localización del foco y cuando se trata de epilepsia sintomática. Se observaron alteraciones focales en ASL que a pesar de encontrarse en un bajo porcentaje podrían tener valor localizador del área epileptógena.

The role of ACC in Anosognosia: a TMS study.

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technic wich allows Neuroscience researchers to disrupt or improve the normal brain activity in a strategic and focalized cortical areas. Our present work using TMS is focused on research the role of Anterior Cingolate Cortex (ACC) to discover its causal implications over autoreferencial judgments of own behaviour using healthy controls.If our hypothesis is confirmed and ACC has a keyrole in those autoreferential judgements; new research lines and stimulation techniques could strenghten to improve quality of life and feelings of overcoming to thousands of mental health patients and neurodegenerative.

K(+) channel expression distinguishes subpopulations of parvalbumin- and somatostatin-containing neocortical interneurons

Kv3.1 and Kv3.2 K+ channel proteins form similar voltage-gated K+ channels with unusual properties, including fast activation at voltages positive to −10 mV and very fast deactivation rates. These properties are thought to facilitate sustained high-frequency firing. Kv3.1 subunits are specifically found in fast-spiking, parvalbumin (PV)-containing cortical interneurons, and recent studies have provided support for a crucial role in the generation of the fast-spiking phenotype. Kv3.2 mRNAs are also found in a small subset of neocortical neurons, although the distribution of these neurons is different. We raised antibodies directed against Kv3.2 proteins and used dual-labeling methods to identify the neocortical neurons expressing Kv3.2 proteins and to determine their subcellular localization. Kv3.2 proteins are prominently expressed in patches in somatic and proximal dendritic membrane as well as in axons and presynaptic terminals of GABAergic interneurons. Kv3.2 subunits are found in all PV-containing neurons in deep cortical layers where they probably form heteromultimeric channels with Kv3.1 subunits. In contrast, in superficial layer PV-positive neurons Kv3.2 immunoreactivity is low, but Kv3.1 is still prominently expressed. Because Kv3.1 and Kv3.2 channels are differentially modulated by protein kinases, these results raise the possibility that the fast-spiking properties of superficial- and deep-layer PV neurons are differentially regulated by neuromodulators. Interestingly, Kv3.2 but not Kv3.1 proteins are also prominent in a subset of seemingly non-fast-spiking, somatostatin- and calbindin-containing interneurons, suggesting that the Kv3.1–Kv3.2 current type can have functions other than facilitating high-frequency firing.

Neuronal adaptation effects in decision making

Recently, there has been an increased interest on the neural mechanisms underlying perceptual decision making. However, the effect of neuronal adaptation in this context has not yet been studied. We begin our study by investigating how adaptation can bias perceptual decisions. We considered behavioral data from an experiment on high-level adaptation-related aftereffects in a perceptual decision task with ambiguous stimuli on humans. To understand the driving force behind the perceptual decision process, a biologically inspired cortical network model was used. Two theoretical scenarios arose for explaining the perceptual switch from the category of the adaptor stimulus to the opposite, nonadapted one. One is noise-driven transition due to the probabilistic spike times of neurons and the other is adaptation-driven transition due to afterhyperpolarization currents. With increasing levels of neural adaptation, the system shifts from a noise-driven to an adaptation-driven modus. The behavioral results show that the underlying model is not just a bistable model, as usual in the decision-making modeling literature, but that neuronal adaptation is high and therefore the working point of the model is in the oscillatory regime. Using the same model parameters, we studied the effect of neural adaptation in a perceptual decision-making task where the same ambiguous stimulus was presented with and without a preceding adaptor stimulus. We find that for different levels of sensory evidence favoring one of the two interpretations of the ambiguous stimulus, higher levels of neural adaptation lead to quicker decisions contributing to a speed–accuracy trade off.

Alteracions de l’excitabilitat cortico-espinal en pacients amb dany axonal difús d’origen traumàtic

Aquest treball ha estat dirigit a investigar les característiques de l’excitabilitat cortical del sistema motor en el dany axonal difús (DAD), conseqüència d’un Traumatisme Cranioencefàlic greu (TCE). Hem aplicat diversos paradigmes d'estimulació magnètica transcranial (TMS) de polsos simples, sobre l'escorça motora, per avaluar l'excitabilitat cortical i els mecanismes excitatoris i inhibitoris. Els paràmetres inclouen el llindar motor en repòs (MT), l’àrea sota la corba dels potencials motors evocats compostos (MEP), corbes d’estímul resposta, la variabilitat dels MEPs i la durada del període de silenci (SP). El grup de pacients en general va mostrar un MT més alt que els pacients, àrees dels MEPs més petites, i menor increment en les corbes en comparació amb els controls normals (p <0,05). Les alteracions en l'excitabilitat van ser significativament més pronunciades amb l'augment de la gravetat del DAD (p <0,005) i la presència de deteriorament motor (p <0,05), mentre que la coexistència de lesions focals no va afectar el grau dels canvis del MEPs. La variabilitat dels MEPs va ser significativament menor en el grup que presentava sols dèficit motor (P<0,05). La inhibició cortical, segons mostrava la durada del SP, no va mostrar diferències significatives en cap dels grups de pacients. En conclusió, les nostres troballes reforcen el concepte de que l’alteració dels fenòmens excitatoris i inhibitoris en l'escorça motora no son processos paral•lels, i aporten informació sobre els diferents patrons d’alteració en el DAD. A més, aquestes dades suggereixen que les alteracions en els mecanismes excitatoris corticoespinals es determinen principalment per la gravetat del DAD i mostren una relació significativa amb l’afectació clínica en relació a la funció motora després d'un TCE greu que afecta difusament les connexions corticals del sistema motor. Des d'un punt de vista clínic, aquest estudi indica que la neurofisiologia hauria de ser considerada com una exploració complementaria a l’exploració neurològica en el TCE greu.