„Push-pull“ – Dynamik im Gehirn ein Netzwerk ist der Schlüssel zu stoppen Anfälle

Forscher an der Carnegie Mellon University haben entdeckt, dass die Ausbreitung der Anfälle durch das Gehirn unterdrückt werden kann, je nach der Menge der Druck innerhalb des Gehirns, eine wichtige Entdeckung, die möglicherweise revolutionieren die Behandlung von Medikamenten-resistenten Epilepsie.

Epilepsie ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen, die Menschen aller Altersgruppen. Es gibt viele, Anfallsleiden, die alle fallen unter dem Dach der Epilepsie. Während viele Beschlagnahme Erkrankungen können mit Medikamenten behandelt werden, einige Patienten haben Stämme von Epilepsie, die resistent gegen Medikamente, was bedeutet, dass manchmal ein chirurgischer Eingriff notwendig wird. Bei diesen Patienten, Gewebe kann operativ entfernt werden, zu beseitigen oder zu minimieren, zukünftige Anfälle.

Das Labor der Abteilung Head of Biomedical Engineering Bin Er, in Zusammenarbeit mit der Mayo-Klinik, hat eine Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Annals of Neurology , die feststellt, dass innerhalb des Gehirns, „fokale Anfälle“—Anfälle, die Ihren Ursprung an einer Stelle reguliert werden kann durch die push-pull-Dynamik innerhalb des Gehirns.

Das Papier, „Mehrere Oszillierenden Push-Pull Antagonismen Beschränken Beschlagnahme Vermehrung,“ weiter zeigt, dass ein Ungleichgewicht von Erregung-Hemmung der Aktivität in ein Epilepsie-Netzwerk ist ein vielversprechender biomarker für den sekundären Generalisierung Fokaler Anfälle. In anderen Worten, wenn medizinische Fachleute sehen Anzeichen dafür, dass die Erregung und Hemmung von Neuronen feuern im Gehirn ist unausgewogen, die dieses Ungleichgewicht kann ein Indikator sein, ob die Beschlagnahme verbreitet im Gehirn.

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„Die Leute dachten, dass die Ausbreitung von Anfällen vor allem davon abhängig, wo Anfälle entstehen im Gehirn, aber die Ausbreitung einer Beschlagnahme ist eigentlich geregelt, der durch die umgebenden Gewebe, die umfasst, dass die Beschlagnahme onset zone“, sagt Er. „Durch die Verwendung von einem array von elektrophysiologischen Aufnahmen, haben wir festgestellt, dass es sich nicht bewegt nach außen unbedingt; es hängt davon ab, wie viel „Zug“, die ein patient erhält aus dem umliegenden Gewebe in Richtung der Beschlagnahme onset zone, und wie viel „push“ – propagiert von der Beschlagnahme onset zone in der gleichen Patienten. Wenn das pull zu schwach ist, dann wird es sich ausbreiten. Wenn das ziehen stark ist, dann können wir enthalten die Beschlagnahme, wo es ist und verhindern, dass es breitet sich aus.“

Obwohl pharmakoresistenter Fokaler Epilepsie ist weithin unter den medizinischen Fachleuten, um eine Netzwerk-Borreliose (D. H. ein Anfall breitet sich über das Gehirn nach, die aus einem einzigen Punkt), in der die Anfälle sich in Koordination mit anderen neuron Schwingungsfrequenzen, der Mechanismus, mit dem verschiedene Netzwerke beschränken, die Ausbreitung Fokaler Anfälle bleibt unklar.

In der Arbeit, indem Er und sein team, Forscher Bekämpfung des Problems durch Suche in verschiedenen Frequenzen, einschließlich der beiden langsamen und schnellen Gehirn-Rhythmen. Sie weiter ausgeführt, Roman Analyse von funktionellen Netzwerken für eine bestimmte rhythmische band, oder die Wechselwirkungen zwischen low-und high-Gehirn-Rhythmen. Durch Verwendung eines neuartigen „cross-Frequenz Richtwirkung“ – Technik zu studieren, 24 fokalen pharmakoresistenten Epilepsie-Patienten, fand das team, dass die Ausbreitung der Anfälle durch das Gehirn sind auf eine „push-pull“ – Antagonismus-control-Mechanismus. Diese „push-pull“ – Mechanismus kann möglicherweise reflektieren verbindungen im epileptischen Netzwerk, Unterdrückung der Beschlagnahme.