这是一些不幸的人最害怕的事情:明亮的闪光,看到闪烁的星星,失去视力,或者手或脸有刺痛感? 称为“先兆”的症状,通常在偏头痛到来之前出现。
现在,科学家们在小鼠体内发现了一种类似海啸的大脑信号分子波,这可以解释先兆偏头痛的发作。 与此同时,他们的发现可以帮助研究人员了解其他大脑疾病,如中风、癫痫和创伤性脑损伤。
“这是阳光下的新事物”说KC Brennan,犹他大学神经学家。 “谷氨酸羽流是偏头痛的一种全新机制,并且很有可能它们是其他神经系统疾病的参与者。”
谷氨酸是一种兴奋大脑神经细胞的信使分子。 其中包括发送和接收大脑信号的神经元,以及星形星形胶质细胞,星形胶质细胞是负责大脑清理工作的特殊支持细胞。
这项新研究发现,谷氨酸大量涌入小鼠脑细胞之间的空间,并随着已知患有此类疾病的人的大脑活动发生变化而移动。偏头痛。
了解导致这些可怕头痛的原因是寻找偏头痛新疗法的第一步,这可能有助于减轻更多人的疼痛、恶心和呕吐。
谷氨酸在偏头痛中的作用之前已被提出。 偏头痛患者(偏头痛患者)有谷氨酸含量较高在偏头痛发作期间和之间,与未受影响的个体相比。
但偏头痛是一种变化无常的野兽。 不是所有的偏头痛都伴有先兆吗? 只有大约三分之一的偏头痛患者经历过这些? 有时人们会有一种很少或根本不头痛的气场。
偏头痛患者之间的触发因素也有所不同,但可能包括某些食品和饮料、强烈的气味、明亮的灯光、刺眼的阳光、压力和疲劳。
总而言之,尽管有一些迹象表明偏头痛即将发生,但人们对偏头痛的根本原因仍然知之甚少? 这让我们回到了光环,以及一种叫做“光环”的现象去极化的蔓延。
去极化的蔓延是大脑活动的突然转变,被形容为大脑中出现“失控的兴奋波”。 它被认为是偏头痛先兆的基础,但它也发生在其他大脑疾病中,例如中风和其他形式的脑癫痫发作,可以使用电极在人们身上进行测量。
由此可见,过度兴奋的脑细胞可能与大脑中最丰富的兴奋性神经递质之一谷氨酸有关,但缺乏将两者在偏头痛中具体联系起来的直接证据。
在这项研究中,研究人员研究了小鼠中的谷氨酸信号传导,这些小鼠被设计来模仿一种罕见的偏头痛亚型(有先兆),这种偏头痛是人们可以从父母那里继承的。
通过一些基因调整,这些小鼠的脑细胞的谷氨酸转运过程受损。 研究人员还使用了一种结合蛋白,当它遇到谷氨酸时会发出荧光,使研究小组能够对这些小鼠清醒时大脑中谷氨酸的水平进行成像。
荧光谷氨酸的“羽状物”出现在大脑图像上,从中心起点向外移动穿过大脑的顶层。 平均而言,这些羽流持续时间不到一秒。
理论上,谷氨酸的激增会引发连锁反应,即一个神经元释放谷氨酸会引发其邻近神经元的效仿,这就是研究人员所看到的:当谷氨酸席卷神经元时,会出现海啸般的荧光分子波。老鼠的大脑。
通过测量谷氨酸波持续的频率和持续时间,研究人员发现问题不仅仅是神经细胞排出过多的谷氨酸? 星形胶质细胞清理混乱的速度也非常缓慢。
当健康小鼠的谷氨酸吸收受损时,谷氨酸羽状物也会出现在它们大脑的图像上,展示了其中的机制。
通过进一步的实验,研究人员还表明,在化学诱导的扩散去极化事件发生之前会出现一系列谷氨酸羽流,而阻止羽流会抑制它们的发生。
“这表明羽流不仅仅与去极化的蔓延同时发生,”说神经科学家兼主要作者帕特里克·帕克(Patrick Parker)也来自犹他大学。 “他们参与了他们这一代人的生活。”
当然,这项研究仅针对少数被设计来模仿一种偏头痛的小鼠? 而对于以不同方式经历偏头痛的人,无论有先兆还是无先兆,都不会。
尽管如此,这项工作还是有用的,因为它指出了支撑令人不快的光环的新分子机制? 通过更多的研究,这一发现可能会转化为一种治疗偏头痛和先兆的疗法。 然而,针对谷氨酸受体的疗法并不总是有效。
目前,研究人员正将注意力转向了解谷氨酸羽流如何参与其他大脑疾病,例如癫痫和中风,这些疾病表现出类似的大脑活动波。
该研究发表于神经元。