Cuando los enfermos de migraña ven las líneas ondulantes reveladoras, los destellos de luz y los puntos ciegos de un aura de migraña, se preparan para una migraña. Cuando los investigadores ven la imagen cerebral de un aura, intentan descubrir qué la causa y si existees una forma de detener el comienzo de la migraña. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha identificado la actividad eléctrica específica para el inicio de la migraña y ha demostrado una forma de detenerla en experimentos con animales.
"Las convulsiones y las migrañas son dos estados muy diferentes del cerebro", dijo Steven J. Schiff, profesor titular de Brush Brush de Ingeniería en los Departamentos de Neurocirugía, Ingeniería, Ciencia y Mecánica, y Física, Penn State. "Descubrimos que la propagaciónLa despolarización, también llamada depresión expansiva, que se observa en las migrañas es un fenómeno biofísico fundamental y puede detenerse con corriente eléctrica. Curiosamente, es la dirección opuesta de la corriente eléctrica utilizada para apagar las convulsiones ".
Schiff, quien es director del Centro de Ingeniería Neural de Penn State, y su equipo no han curado las migrañas, pero están más cerca de comprender el mecanismo en el cerebro que causa el inicio, o auras, de estos dolores de cabeza, que afectan aproximadamente a 10por ciento de hombres y 22 por ciento de mujeres, según el Centro para el Control de Enfermedades.
Realizando experimentos motivados por modelos computacionales de la biofísica de la despolarización extendida, los investigadores demostraron con éxito la modulación, supresión y prevención de la despolarización extendida en rodajas de cerebro de rata. Informaron sus resultados en un número reciente de Informes científicos .
"La actividad eléctrica en el cerebro que causa el aura es como un apagón continuo", dijo Andrew J. Whalen, investigador postdoctoral, Centro de Ingeniería Neural, Penn State. "No se trata solo de una sola célula, sino de una reacción en cadena que se muevea través del cerebro causando hinchazón, y las personas tardan un tiempo en recuperarse "
Muchos enfermos de migraña experimentan por primera vez este aura visual antes de que comience el dolor de cabeza. Schiff y su equipo se centraron en la actividad eléctrica que causa el aura, ya que es fundamental para comenzar la migraña.
Los investigadores saben que cambiar la concentración de sal en el cerebro puede alterar los procesos eléctricos del cerebro. Al alterar las concentraciones de potasio en el cerebro, los investigadores podrían desencadenar la despolarización. Las células cerebrales involucradas tienen un cuerpo central llamado soma y unbrazo de antena largo llamado dendrita. Los dos extremos permiten a los investigadores polarizar las células con una corriente eléctrica: las cargas positivas se acumulan en un extremo y las negativas en el otro. Esto les permite usar una corriente eléctrica para intentarpara modular la actividad de las células cerebrales.
"Pensamos que si deteníamos la fase inicial, el aura, detendríamos el resto", dijo Schiff. "Finalmente descubrimos que la carga necesaria para detener la depresión en expansión era opuesta a lo que asumimos. Una vez que elegimosla carga opuesta, la progresión de los fenómenos se detuvo. Todo esto tuvo sentido al final, ya que las convulsiones y las migrañas comienzan en los extremos opuestos de las células cerebrales ".
Los investigadores pudieron usar una carga positiva para detener la propagación de la polarización. Las imágenes de las rebanadas de cerebro de rata muestran que la actividad de la migraña se mueve más profundamente en el cerebro donde ya no puede propagarse, terminando efectivamente el episodio.
"Se nos ocurrió una comprensión biofísica y se aplica a la fisiología fundamental del aura, y podemos empeorarla con una corriente y podemos mejorarla con la corriente opuesta", dijo Schiff.
La aplicación de polarización como esta se puede hacer de forma segura en el cerebro humano, y esta estrategia se puede probar en ensayos clínicos con pacientes con migraña. Sin embargo, la migraña completa experimentada por los pacientes se vuelve más complicada después del aura inicial.
"Uno quiere poder reparar el cerebro para que no sea susceptible a las migrañas o las convulsiones", dijo Bruce J. Gluckman, profesor de ingeniería y mecánica, neurocirugía y bioingeniería y director asociado del Centro de Ingeniería Neural."No tener que controlar las migrañas o propagar la depresión una vez que comienza. Por ahora, este es un resultado fundamental que nos acerca a la posibilidad de intervenir de manera importante para esta afección".
También trabajaron en este proyecto Ying Xiao, Facultad de Medicina, Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China, Chengdu, China; Herve Kadji, becario postdoctoral en el Centro de Ingeniería Neural, Penn State; y Markus Dahlem, investigador principal,Universidad Humboldt de Berlín, Alemania.
El programa de investigación colaborativo entre Estados Unidos y Alemania en Neurociencia Computacional: Institutos Nacionales de Salud; el Bundesministerium für Bildung und Forschung; y la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de Salud apoyaron este trabajo. Los investigadores han solicitado una patente provisional sobre este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por A'ndrea Elyse Messer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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