Novo istraživanje naučnika iz grupe za mozak i svest Allen Instituta i Cedars-Sinai nudi neviđeni pogled na reakcije neurona na električnu stimulaciju (ES).
Daleko od uniformnih reakcija, različiti tipovi neurona pokazali su različite obrasce ‘sinhronizacije’ sa električnim poljima, zavisno od brzine stimulacije, otkriva studija objavljena u časopisu Neuron. Ovi nalazi mogli bi omogućiti doktorima da precizno podešavaju ES terapije za mozak, istakla je dr Su Jeun Li, vodeći autor rada i viši naučnik na Allen institutu.
„Sa ovom studijom sada imamo mnogo bolju ideju o tome koje vrste stimulacije rade za određene klase ćelija,“ rekla je dr Li. „To znanje možemo koristiti za razvoj efikasnijih načina korišćenja električne stimulacije u lečenju poremećaja.“
Istraživački tim je koristio uzorke tkiva miševa i ljudi, isporučujući oscilirajuće talase ES na pojedinačne neurone sa izuzetnom preciznošću. Otkrili su da ekscitatorni neuroni sinhronizuju svoje paljenje sa sporim i brzim frekvencijama stimulacije, dok inhibitorni neuroni prvenstveno reaguju na brze frekvencije.
„Ovi odgovori specifični za klasu su značajni jer otkrivaju da podešavanje frekvencije stimulacije omogućava selektivno ciljanje različitih neurona,“ rekla je dr Li. Ovo otkriće može dovesti do preciznijih terapija za modulaciju neuronske aktivnosti.
Na primer, inhibitorni neuroni koji izražavaju parvalbumin, protein uključen u epilepsiju i kognitivne disfunkcije, najviše reaguju na određene frekvencije. Budući tretmani mogli bi prilagoditi ES najefikasnijoj učestalosti, poboljšavajući ishode i smanjujući neželjene efekte.
Pored kliničkih implikacija, studija otkriva univerzalnu istinu o funkciji neurona. Bez obzira na klasu ćelija, kortikalne oblasti ili vrstu, neuroni pokazuju izuzetnu sposobnost sinhronizacije sa spoljašnjim električnim poljem, dodala je dr Li.
„Ova opšta osobina je superponirana na blistavu ćelijsku raznolikost mozga,“ rekla je dr Li, „a novo razumevanje ovih osnovnih mehanizama moglo bi transformisati naš pristup lečenju složenih poremećaja mozga.“
