{youtube}1TCXm0wCgiQ{/youtube}
Ez a videó a patkány agyában terjedő depresszió - terjedő depolarizáció - képét mutatja. A képen felül látható a depresszió terjedése minden beavatkozás nélkül. Az alul látható képen terjedő depresszió látható elektromos áram beavatkozásával. A mező mélyebben terjed, de nem annyira az agy felszínén, lényegében levágva a terjedő depresszió progresszióját.
A kutatók azonosították a migrén kezdetére jellemző elektromos aktivitást, és állatkísérletek során bemutatták annak megállításának módját.
"A rohamok és a migrén az agy két nagyon különböző állapota" - mondja Steven J. Schiff, a Penn State-i idegsebészeti, mérnöki tudományi és mechanikai, valamint fizika tanszék mérnök professzora.
„Megállapítottuk, hogy a migrénben megfigyelhető terjedő depolarizáció, más néven terjedő depresszió alapvető biofizikai jelenség, amelyet elektromos árammal lehet megállítani. Furcsa módon az elektromos áram ellentétes irányú, amelyet a rohamok kikapcsolására használnak ”- mondja Schiff.
"Az agy aurát okozó elektromos aktivitása olyan, mint egy gördülő áramszünet ..."
A kutatók nem gyógyították meg a migrént, de közelebb vannak ahhoz, hogy megértsék az agy azon mechanizmusát, amely e fejfájás kezdetét vagy auráját okozza, amely a férfiak körülbelül 10 és a nők 22 százalékát érinti - írja a Betegségközpont Ellenőrzés.
A terjedés depolarizációjának biofizikájának számítási modelljei által motivált kísérletek végrehajtásával a kutatók sikeresen igazolták a patkány agyszeleteiben a terjedéses depolarizáció modulációját, elnyomását és megakadályozását.
"Az agy aurát okozó elektromos aktivitása olyan, mint egy gördülő áramszünet" - mondja Andrew J. Whalen, az egyetem Idegmérnöki Központjának posztdoktori tudósa. "Nem csak egyetlen sejt, hanem egy láncreakció is mozog az agyban, amely duzzanatot okoz, és az embereknek egy időbe telik, míg felépül."
Sok migrénes szenvedő először a fejfájás kezdete előtt tapasztalja meg ezt a vizuális aurát. Schiff és csapata az aurát okozó elektromos aktivitást célozta meg, mivel ez alapvető fontosságú a migrén elindításában.
A bal oldalon az optikai képek az agyban terjedő depolarizáció hullámát mutatják; középen a képen a hullám felgyorsulása és negatív árammal történő felszínre vonása látható; jobb oldalon pedig a kép mutatja a hullám bezárását a terjedés leállításával, ugye. (Hitel: Schiff Lab / Penn State)
A kutatók tudják, hogy az agyban a sókoncentráció megváltoztatása megváltoztathatja az agy elektromos folyamatait. Az agy káliumkoncentrációjának megváltoztatásával a kutatók kiválthatják a depolarizáció terjedését.
Az érintett agysejteknek van egy központi testük, az úgynevezett soma, és egy hosszú, antennaszerű karjuk, az úgynevezett dendrit. A két vég lehetővé teszi a kutatók számára, hogy a sejteket elektromos árammal polarizálják - az egyik végén pozitív töltések, a másikban negatív töltések halmozódnak fel. Ez lehetővé teszi számukra, hogy elektromos áramot használva próbálják modulálni az agysejtek aktivitását.
"... egy áram mellett ronthatunk, és ellenkező árammal is jobbá tehetjük ..."
"Úgy gondoltuk, hogy ha leállítjuk a kezdeti fázist, az aurát, leállítjuk a többit is" - mondja Schiff. „Végül rájöttünk, hogy a terjedő depresszió megállításához szükséges töltés ellentétes azzal, amit feltételeztünk. Miután az ellentétes töltetet választottuk, a jelenségek progressziója leállt. Ennek végül is értelme volt, mivel a rohamok és a migrén az agysejtek ellentétes végéből indulnak ki. ”
A kutatók pozitív töltéssel tudták megállítani a terjedő polarizációt. A patkány agyszeleteinek képalkotása azt mutatja, hogy a migrén aktivitása egyre mélyebbre mozog az agyban, ahol az már nem tud tovább terjedni, és ezzel hatékonyan befejezi az epizódot.
"Biofizikai megértésre jutottunk, és ez vonatkozik az aura alapvető fiziológiájára, és ezt egy árammal ronthatjuk, és az ellenkező árammal is jobbá tehetjük" - mondja Schiff.
Az ilyen polarizáció alkalmazása biztonságosan elvégezhető az emberi agyban, és ez a stratégia kipróbálható migrénes betegek klinikai kísérleteiben. A betegek által tapasztalt teljes migrén azonban a kezdeti aura után bonyolultabbá válik.
"Az ember azt akarja, hogy rögzítse az agyat, hogy ne legyen hajlamos a migrénre vagy a rohamokra" - mondja Bruce J. Gluckman, a mérnöki tudomány és a mechanika, az idegsebészet és a biomérnöki tudomány professzora, az Idegmérnöki Központ munkatársa. „Nem kell ellenőriznünk a migrént vagy a depresszió terjesztését, amint elkezdődik. Egyelőre ez egy alapvető eredmény, amely közelebb visz minket ahhoz, hogy fontos módon beavatkozhassunk ehhez az állapothoz. ”
A kutatás a Tudományos jelentések.
Kutatók a Kínai Elektronikus Tudományos és Technológiai Egyetemen; Penn State; és a németországi Berlini Humboldt Egyetem is hozzájárult a munkához.
Az Egyesült Államok és Németország közötti együttműködési kutatás a Nemzeti Egészségügyi Intézet számítógépes idegtudományi programjában; a Bundesministerium für Bildung und Forschung; és a National Institute of Health BRAIN Initiative támogatta ezt a munkát. A kutatók ideiglenes szabadalmat kértek erről a munkáról.
Forrás: Penn State
Kapcsolódó könyvek
at InnerSelf Market és Amazon
