{youtube}1TCXm0wCgiQ{/youtube}
סרטון זה מציג תמונה של התפשטות דיכאון - התפשטות דפולריזציה - במוח חולדות. התמונה למעלה מראה התפשטות דיכאון ללא כל התערבות. התמונה בתחתית מראה התפשטות דיכאון עם התערבות זרם חשמלי. השדה מתפשט עמוק יותר אך לא עד למשטח המוח, ובעצם מנתק את התקדמות הדיכאון המתפשט.
חוקרים זיהו את הפעילות החשמלית הספציפית לתחילת המיגרנות והדגימו דרך לעצור אותה בניסויים בבעלי חיים.
"התקפים ומיגרנות הם שני מצבים שונים מאוד של המוח", אומר סטיבן ג'יי שיף, פרופסור להנדסה במחלקות נוירוכירורגיה, מדעי ההנדסה ומכניקה ופיזיקה במדינת פן.
"מצאנו שהדפולריזציה המתפשטת, המכונה גם התפשטות דיכאון, הנראית במיגרנות היא תופעה ביופיזית בסיסית ואפשר להפסיק אותה עם זרם חשמלי. באופן מוזר, זה הכיוון ההפוך של הזרם החשמלי המשמש לכיבוי התקפים ", אומר שיף.
"הפעילות החשמלית במוח הגורמת להילה היא כמו האפלה מתגלגלת ..."
החוקרים לא ריפאו מיגרנות, אך הם קרובים יותר להבנת המנגנון במוח שגורם להתחלה או להילה של כאבי ראש אלה, אשר משפיעים על כ -10% מהגברים ועל 22% מהנשים, על פי המרכז למחלות. לִשְׁלוֹט.
החוקרים הוכיחו בהצלחה את האפנון, הדיכוי והמניעה של התפשטות הדפולריזציה בפרוסות מוח עכברוש על ידי ביצוע ניסויים המונעים על ידי מודלים חישוביים של הביופיזיקה של התפשטות הדפולריזציה.
"הפעילות החשמלית במוח הגורמת להילה היא כמו האפלה מתגלגלת", אומר אנדרו ג'יי וויילן, חוקר פוסט-דוקטורט במרכז להנדסת עצבים באוניברסיטה. "זה לא רק תא בודד, אלא תגובת שרשרת שעוברת על פני המוח וגורמת לנפיחות, ולוקח לאנשים זמן להתאושש."
חולי מיגרנה רבים חווים לראשונה את ההילה החזותית הזו לפני תחילת כאב הראש. שיף וצוותו מיקדו את הפעילות החשמלית הגורמת להילה מכיוון שהיא מהותית בהתחלת המיגרנה.
משמאל, התמונות האופטיות מציגות את גל ההתפשטות המתפשטת במוח; באמצע, התמונה מציגה את ההאצה והציור אל פני השטח של הגל עם זרם שלילי; ומימין, התמונה מציגה את סגירת הגל עם מעצר ההתפשטות, נכון. (אשראי: מעבדת שיף / פן סטייט)
חוקרים יודעים ששינוי ריכוז המלח במוח יכול לשנות את התהליכים החשמליים של המוח. על ידי שינוי ריכוזי האשלגן במוח, החוקרים יכולים לעורר התפשטות של דפולריזציה.
בתאי המוח המעורבים יש גוף מרכזי הנקרא סומה וזרוע ארוכה ודומה לאנטנה הנקראת דנדריט. שני הקצוות מאפשרים לחוקרים לקטב את התאים בזרם חשמלי - מטענים חיוביים מצטברים בקצה אחד ומטענים שליליים מצטברים בקצה השני. זה מאפשר להם להשתמש בזרם חשמלי כדי לנסות לווסת את פעילות תאי המוח.
"... אנחנו יכולים להחמיר עם זרם אחד ואנחנו יכולים לעשות את זה טוב יותר עם הזרם ההפוך ..."
"חשבנו שאם נעצור את השלב הראשוני, ההילה, נעצור את השאר", אומר שיף. "סוף סוף הבנו שהמטען הדרוש לעצירת הדיכאון המתפשט הוא הפוך ממה שהנחנו. ברגע שבחרנו במטען ההפוך, התקדמות התופעות נעצרה. בסופו של דבר כל זה היה הגיוני, שכן התקפים ומיגרנות מתחילים בקצוות מנוגדים של תאי המוח. "
החוקרים הצליחו להשתמש במטען חיובי כדי לעצור את הקיטוב המתפשט. הדמיה של פרוסות מוח החולדה מראה את פעילות המיגרנה נעה עמוק יותר למוח שם היא כבר לא יכולה להפיץ, ובכך מסיימת את הפרק.
"הגענו להבנה ביופיזית והיא חלה על הפיזיולוגיה הבסיסית של ההילה, ואנחנו יכולים להחמיר אותה עם זרם אחד ואנחנו יכולים לעשות את זה טוב יותר עם הזרם ההפוך", אומר שיף.
יישום קיטוב כזה יכול להיעשות בבטחה במוח האנושי, וניתן לבדוק אסטרטגיה זו בניסויים קליניים עם מיגרנה. עם זאת, המיגרנה המלאה שחווים המטופלים מסתבכת לאחר ההילה הראשונית.
"אחד רוצה להיות מסוגל לתקן את המוח כך שהוא לא יהיה רגיש למיגרנות או להתקפים", אומר ברוס ג'יי גלוקמן, פרופסור למדעי ההנדסה ומכניקה, נוירוכירורגיה, והנדסה ביולוגית ומנהל עמית של המרכז להנדסת עצבים. "לא צריך לשלוט במיגרנות או בהתפשטות דיכאון ברגע שזה מתחיל. לעת עתה זו תוצאה מהותית המקרבת אותנו ליכולת להתערב בצורה חשובה למצב זה. "
המחקר מופיע ב- דוחות מדע.
חוקרים מאוניברסיטת מדע וטכנולוגיה אלקטרונית בסין; פן סטייט; וגם אוניברסיטת הומבולדט בברלין, גרמניה תרמו לעבודה.
תוכנית המחקר בשיתוף פעולה ארה"ב-גרמני בתחום מדעי המוח המחשוביים של המכונים הלאומיים לבריאות; ה- Bundesministerium für Bildung und Forschung; והמכון הלאומי לבריאות BRAIN תמכו בעבודה זו. החוקרים הגישו בקשה לפטנט זמני על עבודה זו.
מקור: פן סטייט
ספרים קשורים
at InnerSelf Market ואמזון
