Neuromodularea electrică a talamusului - personalizarea stimulării electrice în epilepsia focală

Un studiu publicat la 20 octombrie 2025 în revista Nature Communications de o echipă de la Universitatea Case Western Reserve, SUA propune o nouă paradigmă în tratamentul epilepsiei focale refractare. Lucrarea demonstrează că selectarea individualizată a nucleilor talamici pentru stimularea electrică, pe baza conexiunilor anatomice și funcționale („hodologice”) cu zona corticală de debut a crizei epileptice (SOZ – Seizure Onset Zone), poate amplifica efectul terapeutic și reduce semnificativ frecvența crizelor.

Context

Epilepsia afectează peste 50 de milioane de persoane la nivel global, iar aproximativ 30% dintre pacienți nu răspund la tratamentele medicamentoase. În aceste cazuri, intervenția chirurgicală de rezecție a focarului epileptic rămâne soluția standard, însă nu toți pacienții sunt eligibili, în special când focarul implică zone corticale elocvente.

Pentru acești pacienți, neuromodularea electrică a talamusului s-a dovedit o opțiune promițătoare. Totuși, până în prezent, nu exista un consens privind nucleul talamic optim pentru stimulare.

Cercetările anterioare au indicat că:

• Nucleul centromedian (CM) este eficient în epilepsiile generalizate, dar are rezultate modeste în cele focale.

• Nucleul anterior al talamusului (ANT), conectat cu rețelele frontotemporale, oferă ameliorări semnificative (până la 75% reducere medie a crizelor la 7 ani, conform studiului SANTE).

• Nucleul pulvinar (PUL) ar putea fi țintit în epilepsiile temporale și occipito-parietale, iar nucleii ventrali intermediar și oral posterior (VIM/VOP), în epilepsiile rolandice (motorii).

Totuși, lipsa unei abordări sistematice și multimodale a lăsat neclară relația exactă dintre conectivitatea talamocorticală și eficiența clinică a stimulării.

Despre studiul actual

Autorii au investigat 41 de pacienți cu epilepsie focală refractară (MRE), utilizând o combinație de:

• neuroimagistică avansată (tractografie de înaltă rezoluție pentru cartografierea fibrelor talamocorticale),

• electrofiziologie intracraniană (SEEG) pentru evaluarea sincronizării talamocorticale în timpul crizelor,

• analiză clinică a efectelor stimulării acute și cronice.

Cercetătorii au examinat trei subnuclei talamici cu conectivitate specifică:

• Nucleul anterior (ANT) – conexiuni cu lobii frontal și temporal.

• Pulvinarul (PUL) – conexiuni cu regiunile posterioare, temporale și occipito-parietale.

• Nucleii ventrali intermediar și oral posterior (VIM/VOP) – conexiuni cu aria rolandică (motorie).

Conceptul central a fost „potrivirea hodologică” – selectarea nucleului talamic a cărui conectivitate corespunde zonei corticale epileptogene.

Astfel, pentru fiecare pacient, s-a determinat „nucleul potrivit” în funcție de originea corticală a crizei.

• ANT – pentru epilepsiile frontotemporale.

• PUL – pentru epilepsiile posterioare și temporale.

• VIM/VOP – pentru epilepsiile rolandice.

Studiul a analizat în total 274 de crize epileptice, corelând dinamica activității talamocorticale cu topografia focarului cortical.

Rezultate

Activitate talamocorticală și sincronizare

Cercetătorii au observat că:

• Toate subnucleele talamice investigate au prezentat activitate sincronă cu zonele corticale epileptogene.

• Sincronizarea a fost mai puternică în nucleul cu conexiune directă (hodologică) cu SOZ-ul, confirmând o relație predictibilă între anatomia circuitului și activarea ictală.

• În timpul unei crize, cortexul epileptic inițiază descărcarea, iar talamusul preia și amplifică activitatea sincronizată în fazele medii și finale ale crizei, contribuind la propagarea și ulterior la terminarea acesteia.

Aceste observații susțin ipoteza unui rol bidirecțional al talamusului: inițial pasiv, ulterior activ în controlul și terminarea crizei.

Efectele stimulării acute

Într-un subset de 17 pacienți, stimularea electrică aplicată asupra nucleului „potrivit” (hodologic) a avut efecte imediate:

• Suprimarea instantanee a descărcărilor epileptiforme interictale (IEDs) în cortexul epileptogen.

• Lipsa aceluiași efect la stimularea nucleilor „nepotriviți”.

Această constatare demonstrează că eficiența neuromodulării depinde direct de topologia conexiunilor talamocorticale.

Rezultatele stimulării cronice

La 10 pacienți cu implant cronic de stimulare talamică:

• 7 pacienți au avut stimulare hodologic potrivită (nucleu conectat cu SOZ-ul).

• 3 pacienți au avut stimulare nepotrivită (nucleu neconectat).

După o perioadă de urmărire clinică:

• În grupul „potrivit”, frecvența crizelor a scăzut în medie cu 87,5%, uneori până la 95%.

• În grupul „nepotrivit”, reducerea a fost de numai 8,3%.

Diferența subliniază impactul major al abordării personalizate în alegerea țintei de stimulare.

Discuție

Rezultatele studiului confirmă că talamusul joacă un rol central în propagarea și terminarea crizelor epileptice, iar eficiența neuromodulării depinde de conectivitatea funcțională cu zona epileptogenă.

Prin această abordare, autorii propun o schimbare de paradigmă: în locul strategiei standard „un nucleu pentru toate tipurile de epilepsie” (ANT pentru epilepsii focale, CM pentru cele generalizate), tratamentul ar trebui personalizat conform arhitecturii talamocorticale individuale.

Mai mult, studiul sugerează că:

• Activitatea talamică în benzile de frecvență theta–beta ar putea fi utilizată ca biomarker pentru monitorizarea și controlul crizelor.

• Strategiile de stimulare „în buclă închisă” (closed-loop), adaptate fazei crizei, ar putea îmbunătăți eficiența terapeutică.

Autorii recunosc însă limitările:

• variabilitatea implanturilor SEEG,

• numărul mic de pacienți cu stimulare cronică,

• lipsa unei evaluări sistematice pentru toate subnucleele talamice.

Cu toate acestea, rezultatele obținute oferă cel mai solid argument de până acum pentru utilizarea cartografiei hodologice în personalizarea neuromodulării talamice.

Concluzii

Acest studiu oferă o perspectivă revoluționară asupra tratamentului epilepsiei focale refractare, demonstrând că stimularea electrică direcționată către nucleii talamici conectați funcțional cu zona epileptogenă produce o reducere semnificativă a crizelor și îmbunătățește eficiența clinică a terapiei.

Prin integrarea datelor anatomice, funcționale și clinice, abordarea hodologică deschide calea către neuromodularea personalizată – un pas major spre o medicină de precizie în epilepsie.