American Epilepsy Society (AES) 69. aastakoosolekul esitatavad kolm uuringut kirjeldavad uudseid seadmeid ja tehnoloogiaid, mis võivad ümber kujundada praeguse arusaama ajuhoogude arengu aluseks olevatest keerulistest mehhanismidest.
Kaks uuringust kolmest annavad teavet närvivõrkude kohta, mis tekitavad ja levitavad krambihoogusid, pakkudes teavet, mis võib aidata täpsustada ja suunata kirurgilisi sekkumisi.
Esimeses uuringus (kokkuvõte 2.076|A.05) Pennsylvania ülikooli teadlased kirjeldavad läbipaistvate elektroodide massiivi, mis suudavad jäädvustada kõrge eraldusvõimega pilte eluslooma aju neuronite aktiivsusest, kogudes samal ajal elektrofüsioloogilist teavet neuronite funktsiooni kohta.
Meeskond demonstreeris varem tehnoloogiat ühes grafeenelektroodis, mis kinnitati ajukoe laboriproovidele. Autorite sõnul on grafeen ideaalne materjal oma paindlikkuse, kõrge elektrijuhtivuse ja võimaluse tõttu oma pinnal olevaid omadusi kohandada.
Nüüd kirjeldavad teadlased uudsete nanotootmistehnikate kasutamist grafeenipõhiste närvimassiivide loomiseks salvestamiseks ja stimuleerimiseks. Katsed elusate tuimastatud rottidega näitasid, et elektroodid on võimelised registreerima epileptiformset aktiivsust kõrge signaali-müra suhte, kõrge ruumilise ja ajalise eraldusvõimega ning ilma valgusest põhjustatud artefaktideta.
"See tehnoloogia võib võimaldada teadlastel enneolematult üksikasjalikult uurida, kuidas epilepsiaahelad toimivad ja aja jooksul muutuvad," ütleb autor Duygu Kuzum, Ph. D., Pennsylvania ülikooli teadlane.
Teises uuringus (abstraktne 2.081|A.06) uuritakse uusi meetodeid krampide teket põhjustavate ja süvendavate närvivõrkude kaardistamiseks, pakkudes teavet, mis võib potentsiaalselt aidata epilepsiaoperatsiooni edukust suurendada. Clevelandi kliiniku teadlased uurisid 15 ravimiresistentse epilepsiaga patsienti, kellele tehti protseduur, mida nimetatakse stereoelektroentsefalograafiaks (SEEG), mille käigus implanteeritakse ajju kirurgiliselt elektroodid elektrilise aktiivsuse registreerimiseks ja oletatavate epilepsiavõrkude kaardistamiseks. Seejärel kasutasid teadlased fMRI-d, et registreerida patsientide ajutegevus võrkude otsese elektrilise stimulatsiooni ajal. Võrgu kesksed harupunktid või sõlmed eemaldati operatsiooni või laserablatsiooniga. Autorite sõnul andis meetod epilepsiavõrgustike tugevad kaardid ja hõlbustas edukaid kirurgilisi tulemusi 14 patsiendil 15-st.
"Meie uuring näitab, et inimestel on võimalik kombineerida otsest elektrilist stimulatsiooni fMRI-ga, " ütleb Jorge Gonzalez-Martinez, M. D., Ph. D., Clevelandi kliiniku neurokirurg. "See meetod sillutab teed aju ühenduvuse kõrge eraldusvõimega uuringutele ja võib aidata täiustada epilepsia laserablatiivseid ja muid neuromodulatsiooni protseduure."
Kolmandas uuringus (abstraktne 2.083) kirjeldavad Toronto ülikooli teadlased seadet, mis suudab tuvastada ja vähendada krambihoogude aktiivsust. Suletud ahelaga seadme eesmärk on ravida epilepsiat, andes hoogu varajases või hilises staadiumis lühikese elektrilise stimulatsiooni, sarnaselt sellele, kuidas südamestimulaator võib peatada ebanormaalseid südamerütme.
Teadlased töötasid seadme jaoks välja krambihoogude tuvastamise algoritmid kahes epilepsia rotimudelis ja programmeerisid seadme kaks iteratsiooni – tuntud kui CLS-V1 ja CLS-V2 –, et anda lühike elektriline stimulatsioon enne või mõne sekundi jooksul pärast seda., krambihoogude algus. Nad katsetasid seadmeid rottidel, kellel esinesid kas ägedad (korduvad krambid 2-tunnise perioodi jooksul) või kroonilised (keskmiselt viis hoogu päevas mitme päeva jooksul).
Nende leiud näitavad, et seade CLS-V1, mis tuvastas krambid vastav alt umbes 21–53 sekundit enne nende algust ägeda ja kroonilise haiguse rühmas, oli veidi vähem täpne kui seade CLS-V2, mis tuvastas krambid kaks kuni neli sekundit pärast haiguse algust ägedate ja krooniliste rühmades. CLS-V1 oli aga palju tõhusam, vähendades krambihoogude sagedust ägeda epilepsiaga rottidel 81 protsenti ja kroonilise epilepsiaga rottidel 90 protsenti. Seevastu CLS-V2 vähendas krampide sagedust 58 protsenti ja 76 protsenti ägedate ja krooniliste rühmades.
"Lühike suletud ahelaga stimulatsioon epilepsiahoogude tekke varajases staadiumis on krambihoo arengu peatamisel tõhusam kui hilisemas staadiumis stimuleerimine, arvatavasti seetõttu, et aktiivsuse tõusu on lihtsam katkestada enne täieliku epilepsiahoo tekkimist. peatage see poolel teel," ütleb autor M. Tariqus Salam, Ph. D., Toronto ülikooli teadlane.
Lisaks epilepsiahaigete abistamisele võib suletud ahela lähenemisviis pakkuda uudset ravistrateegiat neuropsühhiaatriliste sündroomidega patsientidele, kellel on mõned ajutegevuse ebanormaalsed mustrid, mis esinevad ägedate ja krooniliste krambihoogudega rottidel.
