شبیه سازی درمان خنک کننده‌ی مغزی و امکان بهبود صرع
با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری، دانشمندان به بینش تازه ای از مکانیزمی رسیده اند که توانایی آن را دارد که با خنک کردن بخش‌های مشخصی از مغز، تشنجهای ناشی از صرع را درمان کند.
با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری، دانشمندان به بینش تازه ای از مکانیزمی رسیده اند که توانایی آن را دارد که با خنک کردن بخش‌های مشخصی از مغز، تشنجهای ناشی از صرع را درمان کند. نتایج این پژوهش در PLOS Computational Biology منتشر شده است.
حدود 50 میلیون نفر در سراسر دنیا از تشنجهای ناگهانی و مکرر رنج می برند که از نشانه‌ها‌ی صرع است. درمان‌های دارویی یا جراحی برای برخی بیماران مؤثر نیست. به همین دلیل محققان روی درمان جایگزینی سرمایه گذاری کرده اند که در آن دستگاهی در نقاط مشخصی از مغز کار گذاشته می شود تا سیگنال‌های الکتریکی مربوط به تشنج صرع را سرکوب کند.
در این پژوهش جدید، Jaymar Soriano از انستیتوی علم و تکنولوژی نارا ( NAIST) در ژاپن، و همکارانش، به دنبال درک بهتر مکانیزم خنک کردن موضعی هستند. تا کنون، این تکنیک تنها موقتاً بر روی بیماران مبتلا به صرع در حین عمل جراحی اجرا شده، در حالی که در موش‌ها به صورت مستمر عملکردی موفقیت آمیز داشته است.
با این حال خنک کردن کانونی گاهی اوقات در حین کاهش شدت تشنج‌ها باعث افزایش تعدادشان در موش‌ها می شود. برای درک اینکه خنک کردن کانونی چگونه با احتمال افزایش فرکانس دشارژهای صرعی باعث سرکوبشان می شود، محققان روش شبیه سازی کامپیوتری را در پیش گرفتند. آنها از مدلی استفاده کردند که به آنها اجازه می‌داد مکانیزم‌ها‌ی مختلفی که در پس زمینه‌ی مغز رخ می‌دهد و باعث اثرگذاری خنک کردن کانونی بر دشارژهای صرعی بود را شبیه سازی کنند.
با استفاده از داده‌ها‌ی حاصل از آزمایشگاه و پژوهش روی موش‌ها، محققان ابتدا مکانیزمی را شبیه سازی کردند که در آن خنک کردن کانونی باعث کاهش فعالیت نقاط اتصال نورون‌ها شده و ازین طریق باعث کاهش تعداد تخلیه‌ها می شد. با این حال این مدل به تنهایی نمی توانست داده‌ها‌ی مشاهده شده در موش‌ها‌یی که دچار صرع ناشی از دارو بودند را بازسازی کند.
برای جبران کاستی‌ها‌ی مکانیزم اول، محققان مکانیزم دومی را طراحی کردند که در آن خنک کردن کانونی باعث ایجاد تخلیه‌ها‌ی الکتریکی مداوم اما ضعیف تر می شد. با استفاده از هردو مکانیزم در مدل، محققان توانستند با موفقیت داده‌ها‌ی مشاهده شده‌ی قبلی را بازسازی کنند.
Takatomi Kubo ، همکار طرح می‌گوید:" خنک کردن کانونی مغز می‌تواند یک درمان جایگزین برای تشنجهای صرعی باشد، که در مقایسه با جراحی٬ ریسک کمتری در رابطه با ایجاد نقص عملکردی غیر قابل بازگشت دارد. پژوهش ما سعی دارد با استفاده از روش‌ها‌ی محاسباتی و مدلسازی حرارتی مغزی فعالیت مغزی را آغاز کند که می تواند مکانیزم‌ها‌ی حرارتی مغز را توضیح داده و داده‌ها و آزمایشات کلینیکی را کامل کند."
تحقیقات بیشتر و پژوهش‌ها‌ی آزمایشگاهی می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا مدل طراحی شده را بهبود داده و مکانیزمی که خنک کردن کانونی برمبنای آن فعالیت می‌کند را بهتر درک کنند.
منبع: www.Sciencedaily.com
در لینک زیر می‌توانید اصل مقاله را مطالعه کنید :
نوشته های مرتبط