{youtube}1TCXm0wCgiQ{/youtube}

Ang video na ito ay nagpapakita ng isang imahe ng pagkalat depression-pagkalat depolarization-sa isang utak ng daga. Ang imahe sa itaas ay nagpapakita ng pagkalat ng depresyon nang walang anumang interbensyon. Ang imahe sa ibaba ay nagpapakita ng pagkalat ng depresyon sa pamamagitan ng mga kasalukuyang electrical intervention. Ang patlang ay kumakalat ng mas malalim ngunit hindi kasing layo sa ibabaw ng utak, na talagang pinutol ang pag-unlad ng pagkalat ng depresyon.

Nakilala ng mga mananaliksik ang mga aktibidad na elektrikal na partikular sa simula ng migraines at nagpakita ng isang paraan upang ihinto ito sa mga eksperimento ng hayop.

"Ang mga seizures at migraines ay dalawang magkakaibang estado ng utak," sabi ni Steven J. Schiff, propesor ng engineering sa mga kagawaran ng neurosurgery, agham sa engineering at mechanics, at physics sa Penn State.

"Nakita namin na ang pagkalat ng depolarization, tinatawag din na pagkalat ng depresyon, na nakita sa migraines ay isang pangunahing biophysical na kababalaghan at maaari mong ihinto ito gamit ang mga de-koryenteng kasalukuyang. Kakaiba, ito ang kabaligtaran ng direksyon ng kasalukuyang kuryente na ginamit upang patayin ang mga seizure, "sabi ni Schiff.

"Ang aktibidad ng elektrikal sa utak na nagiging sanhi ng aura ay tulad ng isang rolling blackout ..."

Ang mga mananaliksik ay hindi nagagamot sa migraines, ngunit mas malapit silang maunawaan ang mekanismo sa utak na nagiging sanhi ng pagsisimula, o auras, ng mga sakit na ito, na nakakaapekto sa tungkol sa 10 porsyento ng mga lalaki at 22 porsyento ng mga kababaihan, ayon sa Center for Disease Kontrolin.

Ang pagdadala ng mga eksperimento na pinasigla ng mga modelo ng computational ng biophysics ng pagkalat ng depolarization, matagumpay na nagpakita ang mga mananaliksik ng modulasyon, panunupil, at pag-iwas sa pagkalat ng depolarization sa mga hiwa ng utak ng daga.

"Ang aktibidad ng elektrikal sa utak na nagiging sanhi ng aura ay tulad ng isang rolling blackout," sabi ni Andrew J. Whalen, postdoctoral scholar sa university's Center for Neural Engineering. "Ito ay hindi isang solong cell lamang, ngunit isang kadena reaksyon na gumagalaw sa buong utak na nagiging sanhi ng pamamaga, at nangangailangan ng mga tao ng ilang sandali upang mabawi."

Maraming mga migraine sufferers ang unang nakaranas ng visual na aura bago magsimula ang sakit ng ulo. Ang Schiff at ang kanyang koponan ay naka-target sa mga de-koryenteng aktibidad na nagiging sanhi ng aura bilang ito ay pangunahing sa pagsisimula ng sobrang sakit ng ulo.

Sa kaliwa, ang optical na imahe ay nagpapakita ng alon ng pagkalat ng depolarization sa utak; sa gitna, ang imahe ay nagpapakita ng pagpapabilis at pagguhit sa ibabaw ng alon na may negatibong kasalukuyang; at sa kanan, ang imahe ay nagpapakita ng pagkulong ng alon sa pag-aresto ng pagpapalaganap, tama. (Credit: Schiff Lab / Penn State)

Alam ng mga mananaliksik na ang pagpapalit ng konsentrasyon ng asin sa utak ay maaaring baguhin ang mga electrical process ng utak. Sa pamamagitan ng pag-alis ng potassium concentrations sa utak, ang mga mananaliksik ay makapag-trigger ng pagkalat ng depolarization.

Ang mga cell ng utak na kasangkot ay may isang gitnang katawan na tinatawag na soma at isang mahabang, antenna-tulad ng braso na tinatawag na dendrite. Ang dalawang dulo ay nagpapahintulot sa mga mananaliksik na i-polarisa ang mga cell na may isang elektrikal na kasalukuyang-positibong mga singil na maipon sa isang dulo at ang mga negatibong singil ay maipon sa isa pa. Nagbibigay-daan ito sa kanila na gumamit ng isang de-kuryenteng kasalukuyang upang subukang mag-modulate ang aktibidad ng utak ng cell.

"... maaari naming gawin itong mas masahol pa sa isang kasalukuyang at maaari naming gawin itong mas mahusay sa kabaligtaran kasalukuyang ..."

"Naisip namin na kung huminto kami sa paunang yugto, ang aura, ititigil namin ang iba," sabi ni Schiff. "Sa wakas ay nakilala namin na ang kailangan para maitigil ang pagkalat ng depresyon ay kabaligtaran sa aming ipinapalagay. Sa sandaling pinili namin ang tapat na singil, ang pagpapatuloy ng phenomena ay tumigil. Ang lahat ay may katuturan sa dulo, dahil ang mga seizure at migraine ay nagsisimula sa tapat na dulo ng mga selula ng utak. "

Ang mga mananaliksik ay gumamit ng isang positibong singil upang pigilin ang pagkalat ng polariseysyon. Ang pagmamanipula ng mga hiwa ng utak ng daga ay nagpapakita ng aktibidad ng migraine na lumalalim nang mas malalim sa utak kung saan hindi ito maaaring palaganapin, epektibong magtatapos ang episode.

"Kami ay dumating sa isang biophysical pag-unawa at ito ay sumasaklaw sa mga pangunahing pisyolohiya ng aura, at maaari naming gawin itong mas masahol pa sa isang kasalukuyang at maaari naming gawin itong mas mahusay na sa kabaligtaran kasalukuyang," sabi ni Schiff.

Ang paglalapat ng polariseysyon tulad ng ito ay maaaring ligtas na tapos na sa utak ng tao, at ang diskarte na ito ay maaaring masuri sa mga klinikal na pagsubok na may mga migraine sufferers. Gayunpaman, ang buong migraine na naranasan ng mga pasyente ay nagiging mas kumplikado pagkatapos ng paunang aura.

"Gusto ng isa na maayos ang utak upang ito ay hindi madaling kapitan ng migraines o seizures," sabi ni Bruce J. Gluckman, propesor ng engineering science at mechanics, neurosurgery, at bioengineering at associate director ng Center for Neural Engineering. "Hindi kailangang kontrolin ang migraines o pagkalat ng depresyon sa sandaling magsimula ito. Sa ngayon, ito ay isang pangunahing resulta na nagpapalapit sa amin upang makagambala sa isang mahalagang paraan para sa kondisyong ito. "

Lumilitaw ang pananaliksik sa Ulat sa Agham.

Mga mananaliksik mula sa University of Electronic Science at Teknolohiya ng Tsina; Penn State; at Humboldt University of Berlin, Alemanya ay nag-ambag din sa trabaho.

Ang US-German collaborative Research sa Computational Neuroscience program ng National Institutes of Health; ang Bundesministerium für Bildung und Forschung; at ang National Institutes of Health BRAIN Initiative ay sumuporta sa gawaing ito. Ang mga mananaliksik ay nag-file para sa isang pansamantalang patent sa gawaing ito.

Source: Penn Estado

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon