For en milliard mennesker over hele verden kan symptomene være ødeleggende: bankende hodepine, kvalme, tåkesyn og tretthet som kan vare i flere dager. Men hvordan hjerneaktivitet utløser denne mest alvorlige hodepinen – migrene – har lenge forundret forskere.

En studie 1på mus, publisert iVitenskap4. juli, gir nå ledetråder til de nevrologiske hendelsene som utløser migrene. Det tyder på at et kort hjernetap - når nevronaktivitet stopper - midlertidig endrer innholdet i cerebrospinalvæsken, den klare væsken som omgir hjernen og ryggmargen. Denne endrede væsken antas å bli transportert gjennom et tidligere ukjent gap i anatomien til nerver i hodeskallen, hvor det aktiverer smerte og inflammatoriske reseptorer og forårsaker hodepine.

"Dette arbeidet er en nytenkning av hvordan vi ser på opprinnelsen til hodepine," sier Gregory Dussor, en nevrolog ved University of Texas i Dallas i Richardson. "Hodepine kan ganske enkelt være et generelt advarselstegn på at det er mange ting som skjer i hjernen som ikke er normale."

"Migrene er faktisk beskyttende i denne forbindelse. Smerten er beskyttende fordi den forteller personen å hvile og komme seg og sove," sier medforfatter Maiken Nedergaard, en nevrolog ved Københavns Universitet.

Smertefri hjerne

Hjernen i seg selv har ingen smertereseptorer; Følelsen av hodepine kommer fra områder utenfor hjernen, lokalisert i det perifere nervesystemet. Men hvordan hjernen, som ikke er direkte koblet til det perifere nervesystemet, aktiverer nerver for å forårsake hodepine, er dårlig forstått, noe som gjør dem vanskelige å behandle.

Forskere som arbeider med en musemodell av en spesifikk type hodepine kalt aurikulær migrene, satte seg fore på dette. En tredjedel av migrenepasienter opplever en fase før hodepinen, kjent som en aura, som har symptomer som kvalme, oppkast, lysfølsomhet og nummenhet. Det kan vare fra fem minutter til en time. Under auraen opplever hjernen en depresjon kalt kortikal spredning (CSD) når nevronal aktivitet stopper for en kort periode.

Studier av migrene antydet at hodepine oppstår når molekyler i cerebrospinalvæsken drenerer fra hjernen og aktiverer nerver i hjernehinnene, lagene som beskytter hjernen og ryggmargen.

Nedergaards team ønsket å undersøke om det var lignende lekkasjer i cerebrospinalvæsken som aktiverer trigeminusnerven, som går gjennom ansiktet og hodeskallen. Nervegrenene kobles sammen i trigeminusganglion ved bunnen av hodeskallen. Dette er et knutepunkt for videresending av sensorisk informasjon mellom ansiktet og kjeven til hjernen og inneholder reseptorer for smerte og inflammatoriske proteiner.

bunt av nerver

Forfatterne avlet opp mus som opplevde CSDer og analyserte bevegelsen og innholdet i cerebrospinalvæsken. Under en CSD fant de at konsentrasjonen av noen proteiner i væsken falt til mindre enn halvparten av de vanlige nivåene. Nivåene av andre proteiner doblet seg, inkludert det smerteoverførende proteinet CGRP, som er et mål for migrenemedisiner.

Forskerne oppdaget også et tidligere ukjent gap i de beskyttende lagene rundt trigeminusgangliet som lar cerebrospinalvæsken strømme inn i disse nervecellene. De testet derfor om spinalvæsker med ulik proteinkonsentrasjon påvirket trigeminusnervene hos kontrollmus.

Væsken som ble samlet opp kort tid etter en CSD økte aktiviteten til trigeminusnerveceller - noe som tyder på at hodepine kan utløses av smertesignaler fra disse aktiverte cellene. Væske samlet 2,5 timer etter at CSD-er ikke hadde samme effekt.

- Det som frigjøres i cerebrospinalvæsken brytes ned. Så det er et kortsiktig fenomen, sier Nedergaard.

"Det viser virkelig denne vakre potensielle interaksjonen i hvordan en endring i hjernen kan påvirke periferien. Det kan være en utveksling mellom disse to komponentene i nervesystemet, og vi bør være mer oppmerksomme på det," sier Philip Holland, en nevrolog ved King's College London.

Dussor foreslår at fremtidige studier bør undersøke hvorfor proteinene i spinalvæsken som treffer trigeminusgangliet forårsaker hodepine og ikke en annen type smerte. "Dette vil reise mange interessante spørsmål i bransjen og vil trolig være utgangspunktet for mange nye forskningsprosjekter."