Это размывание мозгов начинает мигрень

Это видео показывает изображение распространения деполяризации с депрессией, распространяющейся в мозге крысы. Изображение сверху показывает распространение депрессии без какого-либо вмешательства. Изображение снизу показывает разброс с помощью электрического тока. Поле распространяется глубже, но не так далеко на поверхность мозга, существенно сокращая прогрессирование распространяющейся депрессии.

Исследователи определили электрическую активность, специфичную для начала мигрени, и продемонстрировали способ остановить ее в экспериментах на животных.

«Судороги и мигрень - это два очень разных состояния мозга», - говорит Стивен Дж. Шифф, профессор техники в отделах нейрохирургии, инженерных наук и механики и физики в штате Пенн.

«Мы обнаружили, что распространенная деполяризация, также называемая распространенной депрессией, наблюдаемая при мигрени, является фундаментальным биофизическим явлением, и вы можете остановить ее электрическим током. Как ни странно, это противоположное направление электрического тока, используемого для выключения судорог », - говорит Шифф.

«Электрическая активность в головном мозге, вызывающая ауру, подобна качению затемнения ...»

Исследователи не вылечили мигрени, но они ближе к пониманию механизма в мозге, который вызывает начало или ауру этих головных болей, которые влияют на 10 процентов мужчин и 22 процентов женщин, согласно Центру болезней Контроль.

Проводя эксперименты, мотивированные вычислительными моделями биофизики распространения деполяризации, исследователи успешно продемонстрировали модуляцию, подавление и предотвращение распространения деполяризации в срезах мозга крысы.

«Электрическая активность в головном мозге, вызывающая ауру, похожа на резкое затемнение», - говорит Эндрю Дж. Уэйлен, аспирант Центра университетского центра нейронной инженерии. «Это не просто одна клетка, а цепная реакция, которая движется через мозг, вызывая отек, и для восстановления требуется некоторое время».


Получите последние новости от InnerSelf


Многие страдающие мигренью сначала испытывают эту визуальную ауру перед началом головной боли. Шифф и его команда нацелились на электрическую активность, которая вызывает ауру, поскольку она имеет фундаментальное значение для начала мигрени.

оптические изображения показывают волну распространения деполяризации в мозге
Слева на оптических изображениях показана волна распространения деполяризации в мозге; в середине изображение показывает ускорение и вытягивание на поверхность волны с отрицательным током; и справа, изображение показывает замкнутость волны с остановкой распространения, справа.
(Кредит: Schiff Lab / Penn State)

Исследователи знают, что изменение концентрации соли в мозге может изменить электрические процессы мозга. Изменяя концентрации калия в мозге, исследователи могут инициировать распространение деполяризации.

Клетки головного мозга имеют центральное тело, называемое сомой, и длинную антенноподобную руку, называемую дендритом. Эти два конца позволяют исследователям поляризовать ячейки с зарядом электрического тока с положительным зарядом на одном конце, а отрицательные заряды накапливаются на другом. Это позволяет им использовать электрический ток, чтобы попытаться модулировать активность клеток мозга.

«... мы можем сделать это хуже с одним током, и мы сможем сделать его лучше с противоположным течением ...»

«Мы думали, что если бы мы остановили начальную фазу, ауру, мы остановили бы все остальное», - говорит Шифф. «Мы наконец поняли, что заряд, необходимый для прекращения распространения депрессии, был противоположным тому, что мы предполагали. Как только мы выбрали противоположный заряд, прогрессия явлений прекратилась. Все это имело смысл в конце концов, поскольку судороги и мигрень начинаются с противоположных концов клеток мозга ».

Исследователи смогли использовать положительный заряд, чтобы остановить распространение поляризации. Изображения срезов мозга крысы показывают активность мигрени, которая глубже проникает в мозг, где он больше не может распространяться, эффективно заканчивая эпизод.

«Мы придумали биофизическое понимание, и оно относится к фундаментальной физиологии ауры, и мы можем сделать это хуже с одним течением, и мы сможем сделать это лучше с противоположным течением», - говорит Шифф.

Применение такой поляризации можно безопасно сделать в мозге человека, и эта стратегия может быть протестирована в клинических испытаниях с страдающими мигренью. Тем не менее, полная мигрень, испытываемая пациентами, становится более сложной после первоначальной ауры.

«Один хочет уметь закрепить мозг так, чтобы он не был восприимчив к мигрени или судорогам», - говорит Брюс Дж. Глюкман, профессор инженерных наук и механики, нейрохирургии, биоинженерии и заместитель директора Центра нейронной инженерии. «Не нужно контролировать мигрени или распространять депрессию после ее начала. На данный момент это фундаментальный результат, который приближает нас к возможности вмешиваться в важный процесс для этого состояния ».

Исследование появляется в Научные отчеты.

Исследователи из Университета электронной науки и технологии Китая; Штат Пенсильвания; и Берлинский университет Гумбольдта, Германия также внесли свой вклад в эту работу.

Американско-германская совместная программа исследований в области вычислительной неврологии Национального института здоровья; Bundesministerium für Bildung und Forschung; и Инициатива Национального института здоровья BRAIN поддержали эту работу. Исследователи подали заявку на временный патент на эту работу.

источник: Penn State

Книги по этой теме

{amazonWS: searchindex = Книги; ключевые слова = лечение мигрени; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
by Фрэнк Паскиути, доктор философии
Привет! Они играют нашу песню
Привет! Они играют нашу песню
by Мари Т. Рассел, Внутренний

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Как воспоминания формируются и извлекаются мозгом
Как воспоминания формируются и извлекаются мозгом
by Бенджамин Дж. Гриффитс и Саймон Ханслмайр
3 Причины у вас болит шея
3 Причины у вас болит шея
by Кристиан Ворсфолд
Кокосовая вода хороша для вас?
Кокосовая вода хороша для вас?
by Александра Хансен