В будущем, лечение сотрясение мозга может быть также просто, как охлаждения головного мозга.
Это по данным исследования, проведенного в Университете Висконсин-Мэдисон инженеров, результаты которого поддерживают подход лечение на клеточном уровне.
«В настоящее время не существует эффективных методов лечения сотрясений и других видах травматических повреждений головного мозга», — говорит Кристиан Франк, в UW-Мэдисон доцент машиностроения, который возглавлял исследование. «Мы очень взволнованы о наших выводах, потому что они потенциально могут проложить путь для лечения мы предлагаем пациентам».
Процесс немного более привередливы, чем просто прикладывать лед к голове.
Проводя эксперименты на клетках головного мозга в блюдо, Франк и его команда обнаружили несколько ключевых параметров, которые определяют эффективность лечебного охлаждения для смягчения ущерба поврежденных клеток.
«Мы нашли, что для этого лечения, чтобы быть успешным, есть милое местечко», — говорит он. «Вы не можете охладить слишком мало; вы не можете охладить слишком много; и вы не можете ждать слишком долго после травмы до начала лечения.»
И когда ученые определили, что сладкое пятно, результаты оказались поразительными.
«Я был поражен тем, насколько хорошо охлаждать работал», — говорит Франк. «Мы на самом деле вернулся и повторил эксперименты несколько раз, потому что я не поверил сначала.»
Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Эксперт.
Высокая частота сотрясений подчеркивает настоятельную необходимость лечения. Каждый год в Соединенных Штатах, по оценкам, 1,7 миллиона новых случаев черепно-мозговой травмы оцениваются в травмпункты, и заболеваемость, связанные со спортом сотрясений может приближаться к 3.8 миллионов в год.
Травмирующее воздействие на мозг может включить биохимических путей, которые приводят к нейродегенерации, прогрессивное ухудшение качества и потерю функции в клетках головного мозга. Нейродегенерация вызывает продолжительное и потенциально разрушительные проблемы со здоровьем для пациентов.
«Эти пути, как листать при плохой молекулярный переключатель в мозге,» говорит Франк.
В своих экспериментах исследователи рассмотрели два из этих биохимических путей.
Во-первых, они создали сеть нейронов в блюдо и поставила механический раздражитель, который имитирует рода травмы и повреждения клеток, которые испытывают люди с сотрясением мозга.
Затем они охладили поврежденные клетки отдельно для четырех различных температур. Они обнаружили, что 33 градусов по Цельсию (91.4 градусов по Фаренгейту) представило самый защитный пособие для клеток через 24 и 48 часов после травмы. В частности, охлаждение до 31 градусов по Цельсию, оказывают негативное воздействие.
«Так есть такая вещь, как охлаждающая слишком много», — говорит Франк.
Время также является фактором. Для лучших результатов, команда определила, что охлаждение необходимо начинать в течение четырех часов после травмы и продолжать в течение не менее шести часов, хотя, говорит Франк охлаждать еще 30 минут еще показал некоторые преимущества.
Когда они придерживались этих параметров, ученые обнаружили, что они могли держать повреждения клеток биохимических путей выключен. Другими словами, клетки оставались здоровыми и нормально функционировать-даже если они только что перенес травму.
После шести часов охлаждения, исследователи привезли контуженного клетки мозга вернуться к нормальной температуре тела, любопытно, будет ли потепление приведет к тому, повреждающих биохимических путей для включения.
«Самым большим сюрпризом было то, что молекулярные переключатели на самом деле остались … навсегда … через время эксперимента в лаборатории,» говорит Франк. «Это был огромный».
Он и его ученики сравнили свои результаты с данными предыдущих исследований на животных и рандомизированных клинических испытаний, которые исследовали охлаждения в качестве средства для лечения травматических повреждений головного мозга.
«Мы нашли очень хорошее согласие между результатами исследований, когда мы позвонили в этих конкретных параметров, так что это очень обнадеживающий знак», — говорит Франк. «Но это не конец истории. Мы считаем, что это заслуживает дальнейшего расследования в исследованиях на животных».
Франк говорит, что многому научусь, прежде чем охлаждение мозга может быть практическое лечение больных в клинике. Например, это не так просто, как просто понижение температуры всего тела человека, какие налоги и сердца может оказать сильное негативное влияние на иммунную систему.
Скорее всего, изоляция охлаждение мозга имеет решающее значение. «Мы надеемся, что наша статья будет появляться мотивация и заинтересованность в решении технических проблем для этого типа лечения пациентов в будущем», — говорит Франк. «В течение длительного времени, в научной литературе был окончательно решен вопрос о том, будет ли это успешное лечение. То, что мы показали в нашем исследовании, что да, что касается клеточной биологии, это эффективно. И вот теперь действительно, стоит задуматься о том, как мы могли бы реализовать это на практике.»