Las crisis epilépticas presentan diversas variedades. La mayoría está familiarizada con las crisis tónico-clónicas, que se caracterizan por grandes convulsiones. Sin embargo, varios tipos de epilepsia infantil se caracterizan por las crisis de ausencia, en las que los niños experimentan una actividad cerebral errática generalizada que les deja inconscientes durante varios segundos, pero sin convulsiones. Las crisis de ausencia se asocian a descargas de ondas en espiga (SWD), una actividad cerebral irregular que puede registrarse en los electrocorticogramas. Aunque se dispone de algunos medicamentos, una comprensión más clara de cómo se inician estos tipos de convulsiones en el cerebro conducirá al desarrollo de mejores terapias.
Debido a que los niños con estos tipos de epilepsia suelen tener mutaciones en los genes STXBP1 o SCN2A, los científicos han creado modelos de ratón de estas epilepsias infantiles mutando estos genes. Para ambos genes, el equipo de RIKEN CBS creó ratones con un gen normal y otro mutado, una condición llamada haplodeficiencia, que es diferente de una eliminación completa. Después de establecer que sus ratones experimentaban crisis de ausencia, evidenciadas por los SWDs sobre el córtex somatosensorial, realizaron una serie de experimentos para determinar cómo se desencadenaban.
Los SWDs pueden ser bloqueados por fármacos que inhiben a las neuronas de excitarse entre sí. Los científicos inyectaron un inhibidor neuronal en varias regiones del cerebro con la esperanza de encontrar cuáles estaban relacionadas con las convulsiones. Encontraron tres regiones: la corteza somatosensorial, el tálamo y una parte del cuerpo estriado situada bajo la corteza. Aunque muchos han pensado que el tálamo y el córtex somatosensorial son las fuentes primarias de las crisis de ausencia, otros experimentos demostraron que la región crítica para desencadenar las crisis estaba en realidad en el estriado.
Después de descubrir que la inyección de un fármaco excitador de neuronas sólo en la región estriada de los ratones modelo inducía de forma fiable los SWD, crearon ratones con mutaciones limitadas sólo a las neuronas del córtex somatosensorial que estaban conectadas al estriado. Estos ratones mostraron los mismos SWDs, lo que significa que las crisis de ausencia eran desencadenadas por señales defectuosas que llegaban al estriado. Un experimento adicional demostró que el problema se debía a que la transmisión específica a las interneuronas de pico rápido del cuerpo estriado era demasiado débil.
Estos resultados fueron algo inesperados. Como explica Yamakawa, «aunque durante mucho tiempo se ha asumido que el circuito cortico-talámico es la única y exclusiva fuente causal de la epilepsia de ausencia, nosotros demostramos que en realidad se desencadena por un deterioro de la transmisión excitatoria cortico-estriatal. Esto podría suponer un cambio de paradigma en la investigación de la epilepsia».
Dado que el tratamiento eficaz de la epilepsia depende de la comprensión de los mecanismos exactos a través de los cuales se generan los ataques, estos hallazgos guiarán el desarrollo de fármacos en nuevas direcciones que podrían resultar más eficaces que los tratamientos actuales.