Nepatogus ritmas nepadeda šokių aikštelėje, bet gali padėti žmonėms, sveikstantiems po lengvo trauminio smegenų pažeidimo (mTBI).
Publikavimas Neurotraumos žurnalasVirdžinijos technikos mokslininkai iš Fralino biomedicininių tyrimų instituto VTC rodo, kad neurostimuliacijos (impulsų, naudojamų smegenų elektros signalizacijos mechanizmams suaktyvinti) laiko modelio patikslinimas gali subalansuoti sinapsinių jungčių tarp nervų ląstelių stiprumą, selektyviai reguliuojant aukštyn arba žemyn. tie ryšiai.
Nors įprastose smegenyse svarbus elektrinio signalo perdavimo laiko modelis, jis taip pat vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant sinapsinių jungčių stiprumą po smegenų sužalojimo, ypač sustiprindamas juos tais pačiais modeliais, kurie kitu atveju susilpnintų tuos ryšius normaliose smegenyse.
Tyrime pabrėžiama, kad svarbu apsvarstyti galimybę naudoti natūralesnius, triukšmingesnius aktyvumo impulsų modelius neurostimuliacijai, siekiant veiksmingiau gydyti smegenų sutrikimus, įskaitant, bet neapsiribojant, smegenų sukrėtimus ir kitus lengvus trauminius žmonių smegenų sužalojimus. Pasak Ligų kontrolės ir prevencijos centrų, JAV skubios pagalbos skyriuose kasmet gydoma daugiau nei 2,1 milijono galvos traumų, o daugelis kitų tokių sužalojimų įvyksta be medicininės pagalbos.
„Mūsų rezultatai rodo, kad galime naudoti skirtingus smegenų stimuliavimo modelius, kad padėtume gydyti lengvus trauminius smegenų sužalojimus“, – sakė Michaelas Friedlanderis, bendradarbiaujantis autorius dokumente, kurio laboratorijoje buvo atliktas darbas. Friedlanderis yra VTC Fralino biomedicininių tyrimų instituto vykdomasis direktorius ir Virginia Tech sveikatos mokslų ir technologijų viceprezidentas.
„Pakoreguodami tokius dalykus kaip stimuliacijos laikas, dažnis ir nuoseklumas, galime sustiprinti specifinius smegenų ryšius, o tai gali padėti pagerinti smegenų funkciją po traumos. Neatkreipė dėmesio, kad elektrinis ir sinapsinis signalas gyvos smegenys paprastai yra ne kas kita, o reguliarios“, – sakė Friedlanderis.
„Todėl norėjome remtis tuo natūraliu triukšmu, kurį naudoja smegenys, norėdami išsiaiškinti, ar juos imituojantys modeliai gali turėti tam tikrą vidinį gebėjimą suaktyvinti signalizacijos kelius, kad būtų galima iš naujo reguliuoti stiprumą tarp mazgų gyvuose neuronų tinkluose, kurių funkcionalumas kitu atveju buvo pažeistas. kaip atsitinka po traumos“.
Smegenų stimuliacija klinikoje vis dažniau naudojama įvairiems neurologiniams ir psichikos sutrikimams, pvz., depresijai, Parkinsono ligai, lėtiniam skausmui ir Alzheimerio ligai gydyti, gydyti, tačiau mažai dėmesio skiriama stimuliacijos modeliams, išskyrus dažnį.
„Nors mūsų tyrimas su laboratorinėmis žiurkėmis yra konkrečiai skirtas lengvam trauminiam smegenų sužalojimui, jis taip pat gali suteikti naudingos informacijos, kurią būtų galima pritaikyti gydant kitas žmonių smegenų ligas“, – sakė Friedlanderis.
Tyrimas yra vienas iš pirmųjų, nagrinėjančių sistemingo ir tikslaus neurostimuliacijos laiko modelių valdymo poveikį.
Pažymėtina, kad mokslininkai nustatė, kad netaisyklingi modeliai tam tikrais dažniais pažeistas smegenis veikia kitaip nei įprastas smegenis, sustiprindami jų ryšius su kitomis nervinėmis ląstelėmis, o normaliose smegenyse tie patys modeliai susilpnino ryšius.
„Neurostimuliacija gali būti atliekama reguliariais intervalais kaip metronomas, bet taip pat gali būti netaisyklingesnis”, – sakė Quentinas Fischeris, Friedlanderio laboratorijos Fralino biomedicininių tyrimų instituto mokslinis asistentas ir bendraautorius. studija.
„Tai šiek tiek panašu į skirtumą tarp labai organizuoto koncertinio kūrinio ir džiazo, kai muzikantai žaidžia su raštais“, – sakė Fischeris. „Mes nustatėme, kad dėl labai netaisyklingų stimuliavimo modelių normaliose smegenyse sumažėjo jungčių tarp neuronų stiprumas, tačiau pažeistose smegenyse tas pats netaisyklingas stimuliacijos modelis tuo pačiu dažnumu ir tęstinumu sustiprino tie ryšiai“.
Rezultatai pabrėžia laiko signalų svarbą optimizuojant mTBI ir kitų smegenų sutrikimų neurostimuliacijos terapiją, o tai rodo galimus veiksmingesnių gydymo strategijų būdus.
„Tarp normalių smegenų ir sužeistų smegenų yra didžiulis skirtumas, atsižvelgiant į tai, kaip sinapsės reaguoja į skirtingus stimuliacijos modelius“, – sakė Friedlanderis. „Nepaisant pavadinimo, lengvas trauminis smegenų sužalojimas gali turėti rimtų ir ilgalaikių pasekmių pažinimo funkcijoms, nuotaikai ir bendrai gyvenimo kokybei. Tai pabrėžia, kad labai svarbu suprasti geriausius metodus, kaip užtikrinti optimizuotą terapinę neurostimuliaciją.”