การศึกษาใหม่เผยการไหลของกระแสไฟฟ้าในสมองของมนุษย์สามารถทำนาย

การศึกษาใหม่เผยการไหลของกระแสไฟฟ้าในสมองของมนุษย์สามารถทำนาย

สัญญาณไฟฟ้าจะเดินทางผ่านสมองตลอดเวลาผ่านโครงข่ายใยประสาทขนาดใหญ่ กิจกรรมที่ซับซ้อนนี้เป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดความคิด อารมณ์และพฤติกรรมของเราในท้ายที่สุด แต่ยังอาจส่งผลต่อสุขภาพจิตและปัญหาทางระบบประสาทเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น การกระตุ้นสมองเป็นวิธีการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่สำหรับความผิดปกติดังกล่าว การกระตุ้นบริเวณสมองของคุณด้วยคลื่นไฟฟ้าหรือคลื่นแม่เหล็กจะกระตุ้นสัญญาณจำนวนมากผ่านเครือข่ายการเชื่อมต่อของเส้นประสาท

อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ค่อยแน่ใจว่าน้ำตกเหล่านี้

เดินทางส่งผลต่อการทำงานของสมองโดยรวมได้อย่างไร ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ขาดหายไปซึ่งจำกัดประโยชน์ของการบำบัดด้วยการกระตุ้นสมอง การศึกษาการสื่อสารในสมองของมนุษย์นั้นยาก นี่เป็นเพราะสัญญาณไฟฟ้าเคลื่อนที่เร็วมากในระดับหนึ่งในพันของวินาทีระหว่างสมองส่วนหนึ่งกับอีกส่วนหนึ่ง

เพื่อทำให้เรื่องต่างๆ ซับซ้อนขึ้น สัญญาณจะถูกสื่อสารผ่านเครือข่ายเส้นใยประสาทที่ซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อที่เชื่อมโยงส่วนต่างๆ ของสมองเข้าด้วยกัน ปัญหาเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สังเกตสัญญาณที่เดินทางผ่านสมองได้ยาก

อย่างไรก็ตาม ภายใต้สถานการณ์พิเศษและมีการควบคุม เราสามารถใช้อิเล็กโทรดที่รุกรานเพื่อติดตามการแพร่กระจายของสัญญาณสมองได้อย่างแม่นยำ อิเล็กโทรดที่บุกรุกเป็นเครื่องมือที่สอดเข้าไปในสมองของผู้ป่วยที่ยินยอม

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำว่าขั้นตอนการบุกรุกประเภทนี้สามารถทำได้ในกรณีพิเศษเท่านั้น เมื่อเป้าหมายหลักคือการช่วยเหลือผู้ป่วย ในกรณีของเรา ผู้ป่วยเป็นโรคลมบ้าหมูรุนแรง เมื่อผู้ป่วยโรคลมชักไม่ตอบสนองต่อยา พวกเขาสามารถเลือกใช้อิเล็กโทรดเพื่อช่วยให้แพทย์ทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในสมองของพวกเขา

การศึกษาของเราอ้างอิงจากอาสาสมัครผู้ป่วยโรคลมชักกลุ่มใหญ่ 550 คนในโรงพยาบาลมากกว่า 20 แห่งทั่วอเมริกาเหนือ เอเชีย และยุโรป อิเล็กโทรดเป็นวิธีการกระตุ้นบริเวณสมองอย่างอ่อนโยนด้วยคลื่นไฟฟ้า และในขณะเดียวกันก็บันทึกการทำงานของสมองของผู้ป่วย เราใช้ข้อมูลจากอิเล็กโทรดที่อยู่ในตำแหน่งต่างๆ ของสมองเพื่อติดตามการสื่อสารของคลื่นไฟฟ้าจากภูมิภาคหนึ่งไปยังอีกภูมิภาคหนึ่ง

ส่วนประกอบสุดท้ายสำหรับการศึกษาของเรา เราใช้การ สแกน MRI 

เพื่อสร้างเครือข่ายใยประสาทของสมองมนุษย์ขึ้นใหม่ ซึ่งเรียกว่าคอนโทม สิ่งนี้ทำให้เรามีแบบจำลองของการเดินสายทางกายภาพซึ่งส่งสัญญาณไฟฟ้าในสมอง

ความเป็นไปได้ง่ายๆ คือสัญญาณเดินทางผ่านเส้นทางที่ตรงที่สุดในคอนเนกโทม ในแง่ของเครือข่าย นี่หมายความว่าพัลส์ไฟฟ้าจะเคลื่อนจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่งผ่านทางเส้นทางที่สั้นที่สุดของบริเวณระหว่างกัน

แนวคิดอีกประการหนึ่งคือสัญญาณที่แพร่กระจายผ่าน การแพร่ กระจายของเครือข่าย เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้ ลองคิดดูว่าน้ำจะไหลลงมาตามเครือข่ายท่อได้อย่างไร

ทุกครั้งที่น้ำถึงจุดแยกในเครือข่าย การไหลจะแยกไปตามเส้นทางที่แยกจากกัน ทางแยกที่มากขึ้นตามการเดินทางของน้ำหมายถึงรอยแยกที่มากขึ้น และการไหลไปตามเส้นทางที่กำหนดจะอ่อนลง อย่างไรก็ตาม หากบางเส้นทางที่แยกออกไปบรรจบกับปลายน้ำอีกครั้ง ความแรงของกระแสน้ำก็เพิ่มขึ้นอีกครั้ง ในการเปรียบเทียบนี้ การเชื่อมต่อ (ท่อ) ทั้งหมดในเครือข่ายมีส่วนช่วยสร้างการไหลของสัญญาณ (น้ำ) ไม่ใช่เฉพาะเส้นทางที่ตรงที่สุดเท่านั้น

สิ่งที่เราพบ

การสื่อสารเครือข่ายทั้งสองประเภทนี้ – เส้นทางที่สั้นที่สุดเทียบกับการไหลแบบกระจาย – เป็นสองสมมติฐานที่แข่งขันกันเพื่ออธิบายว่าสัญญาณไฟฟ้าเรียงซ้อนผ่านสายไฟของคอนเน็กโทมหลังจากการกระตุ้นสมองอย่างไร ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าสมมติฐานใดตรงกับสิ่งที่เกิดขึ้นในสมองมากที่สุด

การศึกษาของเราเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกที่พยายามยุติการอภิปรายนี้ ในการทำเช่นนี้ เราถามว่าเส้นทางที่สั้นที่สุดหรือการแพร่กระจายทำนายการแพร่กระจายสัญญาณไฟฟ้าได้ดีที่สุดหรือไม่ โดยวัดจากขั้วไฟฟ้าในสมองของผู้ป่วย

หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลแล้ว เราพบหลักฐานสนับสนุนสมมติฐานการไหลแบบแพร่ ซึ่งหมายความว่ามีการเชื่อมต่อของเส้นประสาทจำนวนมากขึ้น เมื่อเทียบกับเส้นประสาทที่เดินทางไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด เป็นตัวกำหนดวิธีการกระตุ้นสมองที่ลดหลั่นลงมาตามการเชื่อมต่อ

นี่เป็นข้อมูลที่สำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากช่วยให้เราเข้าใจว่าการเดินสายทางกายภาพของการเชื่อมต่อเส้นประสาทมีส่วนช่วยในการทำงานและการทำงานของสมองอย่างไร

การศึกษาของเราเป็นหนึ่งในประเภทแรกและจำเป็นต้องมีการทำงานมากขึ้นเพื่อยืนยันสิ่งที่เราพบ เราหวังว่าความคืบหน้าในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสื่อสารของสมองจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทางคลินิกสามารถออกแบบวิธีการรักษาด้วยการกระตุ้นสมองสำหรับปัญหาสุขภาพจิต ได้ดีขึ้น

การกระตุ้นสมองสามารถช่วย “ฟื้นฟู” การสื่อสารที่ผิดปกติระหว่างส่วนต่าง ๆ ของสมอง ตัวอย่างเช่น การกระตุ้นแบบ ไม่รุกราน (ทำนอกกะโหลกศีรษะและไม่ต้องผ่าตัด) คือการรักษาโรคซึมเศร้าที่มีในออสเตรเลีย

ในการวิจัยในอนาคตของเรา เราจะตรวจสอบว่าการค้นพบที่รายงานในที่นี้สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประโยชน์การรักษาของการรักษาด้วยการกระตุ้นสมองดังกล่าวได้หรือไม่

Credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100