Найден новый метод по улучшению лечения болезни Паркинсона

27.01.2017 16:26

Если часть механизма неисправна, для поиска неработающих деталей используется зондирование потока электричества через различные компоненты схемы.

Биоинженер и нейробиолог Джин Хен Ли из Стэнфорда, изучающая болезнь Паркинсона, адаптировала эту идею к заболеваниям мозга, создав новый способ для включения определенных типов нейронов, чтобы наблюдать, как это влияет на мозг в целом. Работа описана в январском выпуске Neuron.

Ли, которая училась на инженера-электрика, прежде чем посвятить себя медицине, хотела найти способ зондировать «неполадки» головного мозга подобно тому, как инженеры устраняют неисправности в электронике. «Инженеры выясняют, как отдельные компоненты влияют на общую схему», – говорит Ли.

В краткосрочной перспективе ее методика улучшит методы лечения болезни Паркинсона. В долгосрочной - она обеспечит методологию выявления, сопоставления и восстановления нейронных цепей, связанных с другими заболеваниями головного мозга.

Подход Ли сочетает два экспериментальных инструмента с расчетным методом. Первый экспериментальный инструмент – оптогенетика, изменяющая специфические типы нейронов, чтобы они включались в ответ на световой раздражитель. Второй экспериментальный инструмент – функциональная МРТ или МР-томография, которая измеряет кровоток в головном мозге. Используя оптогенетику для включения определенного типа нейронов и ФМРТ для наблюдения за ответом других областей мозга, Ли применила вычислительный анализ для отображения конкретной нейронной цепи и определения ее функции.

Отличительным признаком болезни Паркинсона является неконтролируемый тремор. Нейрофизиологи считают, что эти мышечные колебания вызваны неправильной работой нервных путей, которые контролируют движение. До техники Ли исследователи не знали, как активировать определенный тип нейрона.

Проводя опыты на крысах, Ли зондировала два различных типа нейронов, участвующих в болезни Паркинсона. Обнаружено, что один тип активировал путь, ответственный за тремор, в то время как другой активировал сигнал для меньшего количества движений. Ли разработала вычислительный подход для изображения диаграммы функционирования нейронов.

Ли считает, что выводы, содержащиеся статье, помогут улучшить методы лечения болезни Паркинсона. Нейрохирурги уже используют методику, которая называется глубокая стимуляция мозга, для уменьшения тремора у пациентов. Она обеспечивает крошечные электрические толчки нейронов. Более точное представление о том, как они работают, помогут контролировать движение и управлять стимуляцией.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2017-01-brain-technique-reveals-circuitry-parkinson.html