♻️روشی نوین و کم آسیب برای درمان #صرع های قوی و پایدار
#Differential #temperature #sensitivity of #synaptic and #firing processes in a #neural #mass #model of #epileptic #discharges explains #heterogeneous response of #experimental #epilepsy to #focal #brain #cooling
پژوهشگران نوروساینس انستیتو علوم و تکنولوژی نارا (NAIST) 🇯🇵 در پژوهشی که به تازگی منتشر شده است، به مدل #شبیه سازی شده #کامپیوتری دست یافتند که نشان می دهد چطور می توان بخش های خاصی از #مغز را #خنک کرد؛ این امر رهیافت مهمی در درمان #صرع محسوب می شود.
🔬برای این منظور، بر پایه یافته های حاصل از مدل #موش، ابتدا به شبیه سازی خنک سازی #کانونی برای کاهش فعالیت #نورونی مغز موش پرداخته شد تا مشخص شود چه واکنش هایی را برای کاهش حملات صرع در پی دارد. سپس، سازوکاری به این مدل اضافه شد که خنک سازی منجر به #تخلیه الکتریکی بشود اما شدت آن کمتر باشد.
📚این مدل ترکیبی جدید، رهیافتی نوین برای خنک کردن کانونی مغز است که نسبت به #جراحی آسیبهای جانبی و عوارض بسیار کمتری دارد و نتایج حاصله از آن در کاهش حملات صرع در افراد بسیار بیشتری قابل کاربرد است. در عین حال روش #خنکسازی #موضعی، آسیبی به #بافت های مغزی و عملکردهای نورونی مغز نمی زند.
🔆بطور میانگین، 50 میلیون نفر در جهان مبتلا به انواع #حملات #صرع هستند.
Abstract
#Experiments with #drug-induced #epilepsy in #rat #brains and #epileptic #human brain region reveal that #focal #cooling can suppress epileptic #discharges without affecting the #brain’s normal #neurological #function. Findings suggest a viable treatment for intractable epilepsy cases via an implantable cooling device. However, precise mechanisms by which cooling suppresses epileptic discharges are still not clearly understood. Cooling experiments #in #vitro presented evidence of reduction in #neurotransmitter release from #presynaptic #terminals and loss of #dendritic #spines at #post-synaptic terminals offering a possible synaptic mechanism. We show that termination of epileptic discharges is possible by introducing a #homogeneous #temperature factor in a neural mass model which attenuates the post-synaptic impulse responses of the neuronal populations. This result however may be expected since such attenuation leads to reduced post-synaptic potential and when the effect on #inhibitory #interneurons is less than on #excitatory interneurons, #frequency of #firing of #pyramidal #cells is consequently reduced. While this is observed in cooling experiments in vitro, experiments in vivo exhibit persistent discharges during cooling but suppressed in magnitude. This leads us to conjecture that reduction in the frequency of discharges may be compensated through #intrinsic excitability mechanisms. Such compensatory mechanism is modelled using a #reciprocal #temperature #factor in the #firing #response function in the neural mass model. We demonstrate that the complete model can reproduce attenuation of both magnitude and frequency of epileptic discharges during cooling. The compensatory mechanism suggests that cooling lowers the #average and the #variance of the #distribution of #threshold potential of firing across the population. #Bifurcation study with respect to the temperature parameters of the model reveals how heterogeneous response of epileptic discharges to cooling (#termination or #suppression only) is exhibited. Possibility of differential temperature effects on post-synaptic potential generation of different populations is also explored.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005736
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
#Differential #temperature #sensitivity of #synaptic and #firing processes in a #neural #mass #model of #epileptic #discharges explains #heterogeneous response of #experimental #epilepsy to #focal #brain #cooling
پژوهشگران نوروساینس انستیتو علوم و تکنولوژی نارا (NAIST) 🇯🇵 در پژوهشی که به تازگی منتشر شده است، به مدل #شبیه سازی شده #کامپیوتری دست یافتند که نشان می دهد چطور می توان بخش های خاصی از #مغز را #خنک کرد؛ این امر رهیافت مهمی در درمان #صرع محسوب می شود.
🔬برای این منظور، بر پایه یافته های حاصل از مدل #موش، ابتدا به شبیه سازی خنک سازی #کانونی برای کاهش فعالیت #نورونی مغز موش پرداخته شد تا مشخص شود چه واکنش هایی را برای کاهش حملات صرع در پی دارد. سپس، سازوکاری به این مدل اضافه شد که خنک سازی منجر به #تخلیه الکتریکی بشود اما شدت آن کمتر باشد.
📚این مدل ترکیبی جدید، رهیافتی نوین برای خنک کردن کانونی مغز است که نسبت به #جراحی آسیبهای جانبی و عوارض بسیار کمتری دارد و نتایج حاصله از آن در کاهش حملات صرع در افراد بسیار بیشتری قابل کاربرد است. در عین حال روش #خنکسازی #موضعی، آسیبی به #بافت های مغزی و عملکردهای نورونی مغز نمی زند.
🔆بطور میانگین، 50 میلیون نفر در جهان مبتلا به انواع #حملات #صرع هستند.
Abstract
#Experiments with #drug-induced #epilepsy in #rat #brains and #epileptic #human brain region reveal that #focal #cooling can suppress epileptic #discharges without affecting the #brain’s normal #neurological #function. Findings suggest a viable treatment for intractable epilepsy cases via an implantable cooling device. However, precise mechanisms by which cooling suppresses epileptic discharges are still not clearly understood. Cooling experiments #in #vitro presented evidence of reduction in #neurotransmitter release from #presynaptic #terminals and loss of #dendritic #spines at #post-synaptic terminals offering a possible synaptic mechanism. We show that termination of epileptic discharges is possible by introducing a #homogeneous #temperature factor in a neural mass model which attenuates the post-synaptic impulse responses of the neuronal populations. This result however may be expected since such attenuation leads to reduced post-synaptic potential and when the effect on #inhibitory #interneurons is less than on #excitatory interneurons, #frequency of #firing of #pyramidal #cells is consequently reduced. While this is observed in cooling experiments in vitro, experiments in vivo exhibit persistent discharges during cooling but suppressed in magnitude. This leads us to conjecture that reduction in the frequency of discharges may be compensated through #intrinsic excitability mechanisms. Such compensatory mechanism is modelled using a #reciprocal #temperature #factor in the #firing #response function in the neural mass model. We demonstrate that the complete model can reproduce attenuation of both magnitude and frequency of epileptic discharges during cooling. The compensatory mechanism suggests that cooling lowers the #average and the #variance of the #distribution of #threshold potential of firing across the population. #Bifurcation study with respect to the temperature parameters of the model reveals how heterogeneous response of epileptic discharges to cooling (#termination or #suppression only) is exhibited. Possibility of differential temperature effects on post-synaptic potential generation of different populations is also explored.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005736
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
journals.plos.org
Differential temperature sensitivity of synaptic and firing processes in a neural mass model of epileptic discharges explains heterogeneous…
Author summary Focal cooling of the epileptic brain region has been shown to consistently suppress epileptic activity and it is hoped that this treatment can be developed in the future into an implantable cooling device. However, it is still not clearly understood…
♻️شناسایی #زیربنای #مالتیپل #اسکلروسیس (#تصلب #چندگانه، #MS)
#Dynamics and #heterogeneity of #brain damage in #multiple #sclerosis
پژوهشگران نوروساینس دانشگاه کارولینسکا 🇸🇪، دانشگاه بارسلونا 🇪🇸، و دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو 🇺🇸 در تحقیقات خود که به تازگی منتشر شده است، با استفاده از #شبیه_سازی #کامپیوتری و #مدلسازی #ریاضی #بیماری #MS، دریافتند علایم و نشانه های مختلف بیماری MS در اصل با هم فرقی نداشته و همگی تجلی تنها یک #مکانیزم زیربنایی تخریب عصبی هستند.
🔬در این پژوهش که بصورت #گذشته نگر بر اساس سری های زمانی از اطلاعات سیر بیماری در 66 بیمار داوطلب در بیش از 20 سال گذشته صورت گرفت، اطلاعات بدست آمده مدل سازی شدند. برای #اعتباریابی محاسبات و مدلسازی صورت گرفته بصورت #آینده نگر، نتایج بر 120 بیمار داوطلب و دارای MS بصورت پیگیری سه ساله اندازه های مغزی بررسی شدند.
📚نتایج نشان دادند که #تباهی غیر قابل بازگشت #میلین در #آکسون ها ناشی از نسبت بالاتر تباهی آکسون های میلین دار است که با ظرفیت پایین تر میلین سازی مجدد، همراه شده است. اما از بین رفتن میلین ها شاخص اصلی MS نیست.
📚📚افزون بر این، مدلسازی نشان داد، سرعت پایین تر تخریب میلین آکسون ها و سرعت بیشتر میلین سازی مجدد، منجر به مقاومت بیشتر بیماران در دوره های #عود MS می شود. بر این اساس، گونه های مختلف MS تنها در تغییرات نسبت های تخریب و بازسازی میلین در آکسونها بوده و از نظر آسیب شناسی بیماری های متفاوتی محسوب نمی شوند.
🔆در پژوهشی دیگر که به تازگی منتشر شده بود، نتایج حاکی از سودمندی مصرف #آنتی_هیستامین برای درمان MS بوده است.
Abstract
#Multiple #Sclerosis (#MS) is an #autoimmune disease driving inflammatory and #degenerative processes that damage the #central #nervous #system (#CNS). However, it is not well understood how these events interact and evolve to evoke such a highly dynamic and heterogeneous disease. We established a hypothesis whereby the variability in the course of MS is driven by the very same #pathogenic mechanisms responsible for the disease, the autoimmune attack on the CNS that leads to #chronic #inflammation, #neuroaxonal #degeneration and #remyelination. We propose that each of these processes acts more or less severely and at different times in each of the clinical subgroups. To test this hypothesis, we developed a #mathematical #model that was constrained by #experimental #data (the expanded disability status scale [#EDSS] time series) obtained from a #retrospective #longitudinal cohort of 66 MS patients with a long-term follow-up (up to 20 years). Moreover, we validated this model in a second #prospective #cohort of 120 MS patients with a three-year follow-up, for which EDSS data and #brain #volume time series were available. The #clinical #heterogeneity in the #datasets was reduced by grouping the EDSS time series using an #unsupervised #clustering #analysis. We found that by adjusting certain parameters, albeit within their biological range, the mathematical model reproduced the different disease courses, supporting the dynamic CNS damage hypothesis to explain MS heterogeneity. Our analysis suggests that the irreversible axon degeneration produced in the early stages of progressive MS is mainly due to the higher rate of myelinated axon degeneration, coupled to the lower capacity for remyelination. However, and in agreement with recent pathological studies, degeneration of chronically demyelinated axons is not a key feature that distinguishes this phenotype. Moreover, the model reveals that lower rates of axon degeneration and more rapid remyelination make relapsing MS more resilient than the progressive subtype.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005757
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
#Dynamics and #heterogeneity of #brain damage in #multiple #sclerosis
پژوهشگران نوروساینس دانشگاه کارولینسکا 🇸🇪، دانشگاه بارسلونا 🇪🇸، و دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو 🇺🇸 در تحقیقات خود که به تازگی منتشر شده است، با استفاده از #شبیه_سازی #کامپیوتری و #مدلسازی #ریاضی #بیماری #MS، دریافتند علایم و نشانه های مختلف بیماری MS در اصل با هم فرقی نداشته و همگی تجلی تنها یک #مکانیزم زیربنایی تخریب عصبی هستند.
🔬در این پژوهش که بصورت #گذشته نگر بر اساس سری های زمانی از اطلاعات سیر بیماری در 66 بیمار داوطلب در بیش از 20 سال گذشته صورت گرفت، اطلاعات بدست آمده مدل سازی شدند. برای #اعتباریابی محاسبات و مدلسازی صورت گرفته بصورت #آینده نگر، نتایج بر 120 بیمار داوطلب و دارای MS بصورت پیگیری سه ساله اندازه های مغزی بررسی شدند.
📚نتایج نشان دادند که #تباهی غیر قابل بازگشت #میلین در #آکسون ها ناشی از نسبت بالاتر تباهی آکسون های میلین دار است که با ظرفیت پایین تر میلین سازی مجدد، همراه شده است. اما از بین رفتن میلین ها شاخص اصلی MS نیست.
📚📚افزون بر این، مدلسازی نشان داد، سرعت پایین تر تخریب میلین آکسون ها و سرعت بیشتر میلین سازی مجدد، منجر به مقاومت بیشتر بیماران در دوره های #عود MS می شود. بر این اساس، گونه های مختلف MS تنها در تغییرات نسبت های تخریب و بازسازی میلین در آکسونها بوده و از نظر آسیب شناسی بیماری های متفاوتی محسوب نمی شوند.
🔆در پژوهشی دیگر که به تازگی منتشر شده بود، نتایج حاکی از سودمندی مصرف #آنتی_هیستامین برای درمان MS بوده است.
Abstract
#Multiple #Sclerosis (#MS) is an #autoimmune disease driving inflammatory and #degenerative processes that damage the #central #nervous #system (#CNS). However, it is not well understood how these events interact and evolve to evoke such a highly dynamic and heterogeneous disease. We established a hypothesis whereby the variability in the course of MS is driven by the very same #pathogenic mechanisms responsible for the disease, the autoimmune attack on the CNS that leads to #chronic #inflammation, #neuroaxonal #degeneration and #remyelination. We propose that each of these processes acts more or less severely and at different times in each of the clinical subgroups. To test this hypothesis, we developed a #mathematical #model that was constrained by #experimental #data (the expanded disability status scale [#EDSS] time series) obtained from a #retrospective #longitudinal cohort of 66 MS patients with a long-term follow-up (up to 20 years). Moreover, we validated this model in a second #prospective #cohort of 120 MS patients with a three-year follow-up, for which EDSS data and #brain #volume time series were available. The #clinical #heterogeneity in the #datasets was reduced by grouping the EDSS time series using an #unsupervised #clustering #analysis. We found that by adjusting certain parameters, albeit within their biological range, the mathematical model reproduced the different disease courses, supporting the dynamic CNS damage hypothesis to explain MS heterogeneity. Our analysis suggests that the irreversible axon degeneration produced in the early stages of progressive MS is mainly due to the higher rate of myelinated axon degeneration, coupled to the lower capacity for remyelination. However, and in agreement with recent pathological studies, degeneration of chronically demyelinated axons is not a key feature that distinguishes this phenotype. Moreover, the model reveals that lower rates of axon degeneration and more rapid remyelination make relapsing MS more resilient than the progressive subtype.
لینک منبع 👇🏻(further reading)👇🏻
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1005757
✅(در صورت جذابیت و علاقمندی به موضوع، مطلب را برای دیگران نیز بازنشر فرمایید).
📢کانال #دکترامیرمحمدشهسوارانی
🍃🌹🌸💐🌸🌹🍃
@DrAmirMohammadShahsavarani
journals.plos.org
Dynamics and heterogeneity of brain damage in multiple sclerosis
Author summary Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune disease in which inflammatory and degenerative processes damage the brain. We tested the hypothesis that the variability in disease progression and the clinical heterogeneity observed in MS is driven…