В изучении, размещённом в Нейроне, междисциплинарная команда исследователей Университета Пенсильвании узнала новое объяснение этого явления. Используя компьютерную модель на базе прямых мозговых записей от больных эпилепсией, они первые, чтобы показать существование сети нервных областей, каковые смогут продвинуться или надеть синхронизацию регионов, конкретно вовлеченных в конфискацию.
С грядущим изучением эта регулирующая сеть могла быть более действенной целью способов лечения эпилепсии, включая вживляемые устройства стимуляции, каковые окажут помощь успокоить локализованную конфискацию, перед тем как это распространится везде по мозгу.Изучение было во главе с Даниэлью Бассетт, Участником Факультета Эдуардо Д. Гландта и адъюнкт-профессор в Отделе Биоинженерии в Школе Технических наук и прикладной науки, Брайана Литта, преподавателя и нейрохирургии невралгии в Медицинской школе Перельмана Пенна и биоинженерии в Разработке и директоре Центра Пенна Эпилепси, и Анките Камбати, постдокторанте Бассетта и недавнем выпускнике Litt Lab.
Кэтрин Дэвис медицины, доцент невралгии, и Тимоти Лукас, доцент нейрохирургии и соруководитель Центра Пенна Нейроразработки и Терапии, также содействовали работеКак сетевой ученый, обучается Бассетт, как соединения между участниками группы воздействуют на поведение целого. Смотря на эпилепсию через ту линзу, она, Litt и Khambhati развивали компьютерную модель сетей конфискации на базе мозговых записей от больных эпилепсией Пенна.
Более раннее изучение, используя ту модель показало, что способы в модели смогут предугадать, где в мозгу конфискация произойдёт и какие конкретно конкретно группы нейронов это, быть может, распространит к тому, в то время, в то время, когда это растет.В их новом изучении исследователи стремились осознавать, как центральные конфискации, каковые ограничены только частью мозга, становятся неспециализированными конфискациями, каковые распространяются везде по мозгу и исходя из этого более страшны и изнурительны.«Для людей с эпилепсией имеется много областей мозга, каковые в самом деле сломаны – это – создающая конфискацию сеть», сказал Бассетт. «Отечественная предположение была то, что имеется отдельная регулирующая сеть, которая как правило в состоянии успокоить конфискацию, и для людей, конфискации которых делают вывод, что регулирующая сеть также сломана».
«Никто в самом деле не сообщил об данной регулирующей сети прежде», сказала она.В их новом изучении исследователи показали, что эта вторая сеть действует на ту, конкретно вовлеченную в конфискацию, влияя, остается ли патологическая синхронизация ограниченной местностью или распространениями через мозг.
«Как дисфункция в способности мозга отрегулировать коммуникацию информации между отделами головного мозга», сказал Камбати, «конфискации смогут принимать к сведенью транспортной проблемой потока. Если с одной стороны целый светофор на перекрестке зеленый, водители от всех направлений пробуют пересечься сходу, в полной синхронии, приводя к пробке. В противном случае, если все огни красные, водители остаются постоянными, и информация прекращает течь. Самая действенная дорожная сеть обязана скоординировать транспортный поток, куда различные группы водителей двигаются и остановились в разное время».
Чтобы обучаться, как сети конфискации синхронизируют и десинхронизируют, исследователи добавили новое измерение к собственному моделированию. Используя технику, известную как «виртуальная корковая резекция», они имели возможность моделировать хирургическое удаление различных разделов мозга. Резекция регионов, вовлеченных в сеть конфискации, имеется последним лечением тяжелой эпилепсии; используя виртуальную корковую резекцию, исследователи имели возможность проверить воздействие планирования для регулирующей сети вместо этого.«Отечественный виртуальный корковый метод резекции», сказал Камбати, «разрешает нас нанести на карту размещения синхронизации, или зеленый свет, и десинхронизирование или красный свет, отделы головного мозга, каковые облегчают поток информации.
Интуитивно, отечественные результаты показали, что конфискации, более быть может, распространятся в мозговых сетях с более не сильный возможностью сократить транспортный поток через десинхронизирование отделов головного мозга».«В технических терминах», сказал Бассетт, «мы думаем, эта регулирующая сеть имеет то, что известно как ‘двухтактный регулирующий контроль’. Имеется кое-какие области регулирующей сети, которая может выдвинуть сеть конфискации в менее активное государство, или извлекать его из того страны».Этот «двухтактный» механизм, думается, трудится способом, подобным вторым биологическим процессам, каковые поддерживают гомеостаз, такой как регулирование сердечного ритма или температуры тела, но исследователи первые, чтобы показать этот вид регулирующей сети для эпилепсии.
Идентификация, которая – регионы, что в регулирующей сети больного имел возможность вести новые варианты лечения, такие как вживляемые устройства стимуляции, каковые поддержат узлы, каковые оказывают помощь успокоить деятельность конфискации или лазерную хирургию, чтобы устранить узлы, каковые продвигают его.«Метод отечественной команды предлагает захватывающий способ моделировать эффект различных терапевтических вмешательств на больных и предугадать результат и побочные эффекты», сказал Литт. «У функциональных моделирований этого типа имеется огромный потенциал, чтобы вести новые лечения множества неврологических расстройств и болезней, каковые поражают другие части тела также».
Это Национальные Университеты Здоровья относительно недавно предоставило группе грант в размере $4,5 миллионов, чтобы продолжить их изучение эпилепсии.