شنبه , آذر ۴ ۱۳۹۶
Home / آخرین اخبار / “سرد کردن مغز” روشی جدید برای کنترل صرع

“سرد کردن مغز” روشی جدید برای کنترل صرع

نوروسافاری | دانشمندان با استفاده از تکنیک های شبیه سازی کامپیوتری، بینش نوینی نسبت به مکانیزم های کاهش دما در نقاط مشخص مغز جهت  درمان تشنج های صرعی کسب نموده اند. نتایج بدست آمده از این شبیه سازی ها در ژورنال زیست محاسباتی PLOS  به چاپ رسیده است.

به گزارش نوروسافاری به نقل از سایت Medical Physics Web، حدود ۵۰ میلیون نفر در سراسر جهان با تشنج های ناگهانی و تکرار شونده که نشانه ی صرع هستند، مواجه هستند. برای برخی از بیماران درمان های مبتنی بر عمل های جراحی و یا استفاده از دارو موثر نیست، از این رو دانشمندان در حال بررسی و تحقیق بر روی راه حلی جایگزین به نام focal cooling یا سرد کردن ناحیه ای هستند. در این روش دستگاهی جهت سرکوب نمودن سیگنال ها و تخلیه های الکتریکی مربوط به صرع، در مغز بیمار قرار داده می­ شود.

مشکلات روش Focal Cooling

در این مطالعه جدید، جیمار سوناریو و همکارانش از موسسه علم و فناوری نارا (NAIST)، واقع در ژاپن، بر آن شدند که مکانیزم Focal Cooling  و نحوه ی عملکرد آن را بهتر درک نمایند. تاکنون، این تکنیک تنها به صورت موقت بر روی بیماران مبتلا به صرع مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج موفقیت آمیزی از این روش در آزمایش های حیوانی بر روی موش ها به دست آمده است. با این حال در درصد اندکی از موش ها با اینکه شدت حمله های صرع کاهش یافته بود، تعداد دفعات این حملات اندکی افزایش یافت.

برای بررسی این مساله که چگونه focal cooling باعث کاهش و سرکوب تخلیه الکتریکی مغز شده و احتمال افزایش تعداد دفعات حملات صرعی را به وجود می آورد، تیم تحقیقاتی از رویکرد های کامپیوتری و محاسباتی استفاده نمودند. آن ها یک مدل از مغز موش را که به آن ها امکان اعمال مکانیزم های گوناکون focal cooling و بررسی تاثیرات آن بر روی تخلیه های الکتریکی مربوط به صرع را میداد شبیه سازی نمودند.

شبیه سازی محاسباتی

با استفاده از داده های آزمایشگاهی و داده های بدست آمده از مطالعات و تحقیقات انجام شده بر روی موش ها، محققان ابتدا مکانیزمی را شبیه سازی کردند که در آن focal cooling باعث کاهش فعالیت در اتصالات میان نورون ها شده و در نتیجه باعث کاهش تخلیه الکتریکی ناشی از صرع شد. با این حال، مدل بدست آمده،  به تنهایی قادر نبود که الگو های فعالیت های الکتریکی مغزی بدست آمده از آزمایش قبلی را با دقت شبیه سازی کند. آزمایش قبلی روی موش هایی انجام شده بود که با کمک دارو به طور مصنوعی مبتلا به صرع شده بودند.

جهت بهبود و جبران نتایج حاصل از مکانیزم اول، دانشمندان مکانیزم دیگری طراحی کردند که در آن خنک کردن (cooling) منجر به ایجاد تخلیه های الکتریکی مداوم اما ضعیف تر شد. محققان توانستند با ترکیب این دو مکانیزم در مدل کامپیوتری، نتایج بدست آمده از آزمایشات قبلی بر روی موش ها را به طور موفقیت آمیز بازسازی نمایند.

آینده ی روش های کنترل دمایی فعالیت های مغزی 

تاکاتومی کابو، یکی از نویسنده های مقاله میگوید: “روش Focal cooling  میتواند جایگزین درمان های پرخطر بیماری صرع  مانند عمل های جراحی شود، چرا که ریسک کمتری برای بروز نقص های عملکردی غیر قابل بازگشت دارد. مطالعه ی ما، تلاشی است برای بستر سازی در جهت استفاده از روش های کنترل دمایی فعالیت های مغزی که با استفاده از یک رویکرد محاسباتی، قادر به توضیح مکانیزم ها بوده و میتواند مکمل آزمایشات حیوانی و کلینیکی شود.”

تحقیقات و مطالعات آزمایشگاهی بیشتر، میتواند به بهبود مدل محققان و درک بهتر آن ها در مورد مکانیزم های پایه ی Focal cooling  کمک کند.

 

ترجمه: نگار نامداریان-وبسایت نوروسافاری

لینک گزارش خبری در سایت Medical Physics web:

How can brain cooling ease epilepsy

لینک مقاله پژوهشی در ژورنال PLOS COMP BIOL:

Differential temperature sensitivity of synaptic and firing processes in a neural mass model of epileptic discharges explains heterogeneous response of experimental epilepsy to focal brain cooling

Check Also

پیوند سر در انسان و چالشهای پیش رو

نوروسافاری | در تاریخ ۱۷ نوامبر ۲۰۱۷  گزارشی در رسانه های بین المللی منتشر شد …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *