Miljardille ihmiselle maailmanlaajuisesti oireet voivat olla tuhoisia: sykkivä päänsärky, pahoinvointi, näön hämärtyminen ja väsymys, joka voi kestää päiviä. Mutta kuinka aivotoiminta laukaisee tämän vakavimman päänsäryn – migreenin – on pitkään ihmetellyt tutkijoita.

Tutkimus 1hiirillä, julkaistu vTiedeheinäkuuta 4., tarjoaa nyt vihjeitä neurologisista tapahtumista, jotka laukaisevat migreenin. Se viittaa siihen, että lyhyt aivojen menetys - kun hermosolujen toiminta pysähtyy - muuttaa tilapäisesti aivo-selkäydinnesteen, kirkkaan nesteen, joka ympäröi aivoja ja selkäydintä, sisältöä. Tämän muuttuneen nesteen uskotaan kulkeutuvan aiemmin tuntemattoman anatomian aukon kautta kallon hermoihin, missä se aktivoi kipu- ja tulehdusreseptoreita ja aiheuttaa päänsärkyä.

"Tämä työ on pohdiskelua siitä, miten näemme päänsäryn alkuperän", sanoo Gregory Dussor, neurologi Texasin yliopistosta Dallasissa Richardsonissa. "Päänsärky voi olla yksinkertaisesti yleinen varoitusmerkki siitä, että aivoissa tapahtuu paljon asioita, jotka eivät ole normaaleja."

"Migreeni on itse asiassa suojaava tässä suhteessa. Kipu on suojaava, koska se käskee ihmistä lepäämään, toipumaan ja nukkumaan", sanoo Kööpenhaminan yliopiston neurologi Maiken Nedergaard.

Kivuttomat aivot

Aivoissa itsessään ei ole kipureseptoreita; Päänsäryn tunne tulee aivojen ulkopuolisista alueista, jotka sijaitsevat ääreishermostossa. Mutta kuinka aivot, jotka eivät ole suoraan yhteydessä ääreishermostoon, aktivoivat hermoja aiheuttamaan päänsärkyä, ymmärretään huonosti, mikä tekee niistä vaikeasti hoidettavia.

Tietyntyyppisen päänsäryn, nimeltään korvamigreenin, hiirimallin parissa työskentelevät tutkijat ryhtyivät tutkimaan tätä. Kolmannes migreenistä kärsivistä kokee päänsärkyä edeltävän vaiheen, joka tunnetaan nimellä aura ja jonka oireita ovat pahoinvointi, oksentelu, valoherkkyys ja puutuminen. Se voi kestää viidestä minuutista tuntiin. Auran aikana aivot kokevat masennuksen, jota kutsutaan aivokuoren leviämiseksi (CSD), kun hermosolujen toiminta pysähtyy lyhyeksi ajaksi.

Migreenitutkimukset viittaavat siihen, että päänsärkyä esiintyy, kun aivo-selkäydinnesteen molekyylit valuvat aivoista ja aktivoivat aivokalvon hermoja, aivoja ja selkäydintä suojaavia kerroksia.

Nedergaardin tiimi halusi selvittää, oliko aivo-selkäydinnesteessä samanlaisia ​​vuotoja, jotka aktivoivat kolmoishermon, joka kulkee kasvojen ja kallon läpi. Hermohaarat yhdistyvät kolmoishermosolmussa kallon pohjassa. Tämä on keskus, joka välittää aistitietoa kasvojen ja leuan välillä aivoihin ja sisältää reseptoreita kipua ja tulehdusproteiineja varten.

hermokimppu

Kirjoittajat kasvattivat hiiriä, jotka kokivat CSD:tä, ja analysoivat niiden aivo-selkäydinnesteen liikettä ja sisältöä. CSD:n aikana he havaitsivat, että joidenkin proteiinien pitoisuudet nesteessä putosivat alle puoleen tavanomaisesta tasosta. Muiden proteiinien määrä kaksinkertaistui, mukaan lukien kipua välittävän proteiinin CGRP, joka on migreenilääkkeiden kohde.

Tutkijat löysivät myös aiemmin tuntemattoman aukon suojakerroksissa kolmoishermosolmukkeen ympärillä, mikä sallii aivo-selkäydinnesteen virrata näihin hermosoluihin. Siksi he testasivat, vaikuttivatko selkäydinnesteet eri proteiinipitoisuuksilla kolmoishermoihin kontrollihiirillä.

Pian CSD:n jälkeen kerätty neste lisäsi kolmoishermosolujen toimintaa - mikä viittaa siihen, että päänsäryt saattoivat laukaista näiden aktivoitujen solujen kipusignaaleista. 2,5 tunnin kuluttua kerätyllä nesteellä ei ollut samaa vaikutusta.

"Se, mitä aivo-selkäydinnesteessä vapautuu, hajoaa. Joten se on lyhytaikainen ilmiö", Nedergaard sanoo.

"Se todella osoittaa tämän kauniin potentiaalisen vuorovaikutuksen siinä, kuinka muutos aivoissa voi vaikuttaa periferioihin. Näiden kahden hermoston komponentin välillä voi tapahtua vaihtoa, ja meidän pitäisi olla tietoisempia siitä", sanoo Philip Holland, neurologi King's Collegesta Lontoossa.

Dussor ehdottaa, että tulevissa tutkimuksissa pitäisi tutkia, miksi selkäydinnesteen proteiinit, jotka osuvat kolmoishermosolmukkeeseen, aiheuttavat päänsärkyä eivätkä muuta kipua. "Tämä herättää alalla monia mielenkiintoisia kysymyksiä ja on luultavasti lähtökohta monille uusille tutkimusprojekteille."