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이 비디오는 쥐의 두뇌에 우울증이 퍼져 나가는 탈분극 현상의 이미지를 보여줍니다. 위에있는 이미지는 개입없이 우울증이 퍼지는 것을 보여줍니다. 아래쪽의 이미지는 전류 간섭으로 퍼진 우울증을 보여줍니다. 이 필드는 뇌의 표면까지는 깊지는 않지만 퍼져 나간다. 본질적으로 퍼진 우울증의 진행을 차단한다.

연구자들은 편두통의 시작과 관련된 전기적 활동을 확인하고 동물 실험에서이를 막을 수있는 방법을 보여주었습니다.

"발작과 편두통은 뇌의 매우 다른 두 가지 상태입니다."라고 신경 외과, 엔지니어링 과학 및 기계학과의 공학 교수 인 Steven J. Schiff는 말하고 펜 스테이트의 물리학자인 Steven J. Schiff는 말합니다.

"우리는 편두통에서 나타나는 우울증이라고도하는 퍼지는 감극 현상이 근본적인 생물 물리 현상이며 전류로 막을 수 있음을 발견했습니다. 이상하게도, 발작을 멈추게하는 데 사용되는 전류의 반대 방향입니다. "라고 Schiff는 말합니다.

"뇌의 전기 활동은 기운을 일으키는 것이 롤링 정전과 같습니다 ..."

연구팀은 편두통을 치료하지는 않았지만 두통의 시작 또는 오라를 유발하는 뇌의 메커니즘을 이해하는 데 더 가깝습니다.이 두통은 질병 센터 (Center for Disease)에 따르면 남성의 10 퍼센트와 여성의 22 퍼센트에 영향을 미칩니다 제어.

연구진은 쥐 뇌 조각에서의 탈분 극화의 조절, 억제 및 예방을 성공적으로 입증했다.

"신경계를 유발하는 두뇌의 전기 활동은 롤링 정전과 같습니다."라고 University of Neural Engineering 센터의 박사후 연구원 인 Andrew J. Whalen은 말합니다. "이것은 단일 세포 일뿐만 아니라 뇌를 가로 질러 움직여 붓기를 유발하는 연쇄 반응이며, 사람들을 회복시켜주기까지 시간이 걸립니다."

많은 편두통 환자들은 두통이 시작되기 전에이 시각적 인 느낌을 먼저 경험합니다. 쉬프 (Schiff)와 그의 팀은 편두통을 일으키는 데있어 기본적인 역할을하는 전기 활동을 타겟으로 삼았습니다.

왼쪽에서 광학 이미지는 뇌에서 퍼져 나가는 탈분극의 파동을 보여줍니다. 중간에 이미지는 음의 전류로 웨이브의 표면으로 속도를 높이고 드로잉하는 것을 보여줍니다. 오른쪽의 이미지는 전파 포착과 함께 파동의 감금을 보여줍니다. (제공 : Schiff Lab / Penn State)

연구자들은 뇌의 염분 농도를 변화시키는 것이 뇌의 전기적 과정을 변화시킬 수 있다는 것을 안다. 연구팀은 뇌의 칼륨 농도를 변화시킴으로써 탈분극의 확산을 유발할 수 있었다.

관련된 뇌 세포는 soma라고 불리는 중심 몸체와 dendrite라고 불리는 길고 안테나 같은 팔을 가지고 있습니다. 양 끝에는 연구자가 전류로 전지를 분극화 할 수있다. 한쪽 끝에는 양전하가 축적되고 다른쪽에는 음전하가 축적된다. 이를 통해 뇌 세포 활동을 조절하기 위해 전류를 사용할 수 있습니다.

"... 우리는 하나의 전류로 더 악화시킬 수 있고 반대의 전류로 더 좋게 만들 수 있습니다 ..."

Schiff는 "우리가 초기 단계 인 기운을 멈추게되면 나머지는 멈출 것이라고 생각했습니다. "우울증을 막는 데 필요한 대책은 우리가 가정 한 것과는 정반대라고 생각했습니다. 일단 우리가 반대 요금을 선택하면 현상의 진행이 멈췄습니다. 발작과 편두통이 뇌 세포의 반대쪽에서 시작되기 때문에 결국이 모든 것이 의미가있었습니다. "

연구진은 양극화를 막기 위해 양전하를 사용할 수 있었다. 쥐 뇌 조각 영상은 편두통이 더 이상 전파되지 않아 효과적으로 에피소드를 끝내는 뇌로 들어가는 편두통 활동을 보여줍니다.

"우리는 생물 물리학적인 이해를 생각해 냈고 그것은 기운의 근본적인 생리학에 적용됩니다. 우리는 하나의 전류로 악화시킬 수 있으며, 반대 전류로 더 좋게 만들 수 있습니다."라고 Schiff는 말합니다.

이와 같은 양극화를 적용하는 것은 인간의 뇌에서 안전하게 수행 할 수 있으며,이 전략은 편두통 환자의 임상 시험에서 테스트 할 수 있습니다. 그러나, 환자가 경험 한 편두통은 초기 기운 후에 더욱 복잡해집니다.

"하나는 뇌가 편두통이나 발작에 취약하지 않도록 뇌를 고칠 수 있기를 원합니다."라고 공학 과학 및 기계 공학, 신경 외과학, 생물 공학 및 신경 공학 센터의 부학장 인 Bruce J. Gluckman은 말합니다. "일단 편두통을 통제하거나 우울증이 퍼지면 퍼지게 할 필요가 없습니다. 지금은 이것이 근본적인 결과로 우리를이 상황에 중요한 방식으로 개입 할 수있는 방법에 가깝게 만듭니다. "

연구 결과는 과학 보고서.

중국 전자 과학 기술 대학 연구원; 펜 스테이트; 독일 베를린의 훔볼트 대학도이 연구에 기여했습니다.

국립 보건원 (National Institutes of Health)의 전산 신경 과학 (Computational Neuroscience) 프로그램에서의 미국 - 독일 공동 연구 Bundesministerium for Futchung and Forschung; 그리고 National Institutes of Health BRAIN Initiative가이 작업을 지원했습니다. 연구자들은이 연구에 대한 잠정 특허를 제출했다.

출처: 펜 스테이트

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