МОСКВА, 17 сен — РИА Новости. Новый подход к лечению эпилепсии, который потенциально сможет помочь пациентам, не поддающимся традиционной терапии, предложили российские ученые на основе сделанного ими открытия. О результатах исследования, опубликованного в журнале Computers in Biology and Medicine, сообщили в Российском научном фонде (РНФ).
При эпилепсии в мозге происходят внезапные, неконтролируемые всплески активности нейронов, приводящие к судорогам. Используемые сегодня препараты, которые позволяют корректировать работу нейронов, примерно в 30 процентах случаев оказываются неэффективными, рассказали в пресс-службе РНФ.
Это связано с тем, что в припадках могут быть задействованы не только нейроны, но и астроциты — клетки, которые поддерживают и питают нейроны. Однако до сих пор до конца не было понятно, какую точную роль они выполняют в этом процессе: провоцируют или, наоборот, подавляют гиперактивность нейронов.
Ученые Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского (Нижний Новгород), ИТ-кампуса «НЕЙМАРК» (Нижний Новгород) совместно с коллегами из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) создали компьютерную модель, включающую сеть нейронов и сеть астроцитов.
Модель нейронов была построена на основе математической модели Ижикевича, которая точно воспроизводит различные типы активации клеток нервной ткани. А модель астроцитов — на уравнениях, описывающих изменения концентраций ионов кальция и молекул инозитолтрифосфата. Эти внутриклеточные процессы важны для генерации сигналов астроцитами.
Результаты показали, что высокая активность нейронов во время приступа увеличивает количество аминокислоты глутамата, активирующей астроциты. В ответ астроциты выделяют «тормозную» молекулу, которая подавляет передачу возбуждающих сигналов между нейронами. Таким образом, спонтанные вспышки активности нейронов также спонтанно прекращались под действием астроцитов.
«Тонкая настройка созданной нами модели позволила добиться совпадения статистики появления припадков с данными, наблюдаемыми у лабораторных животных с эпилепсией. Это окончательно доказало ключевую роль астроцитов в процессах развития и прекращения эпилептических припадков», — рассказала руководитель центра нейроморфных вычислений Университета «НЕЙМАРК», директор НИИ нейронаук ННГУ имени Н.И. Лобачевского Сусанна Гордлеева.
Специалисты пришли к выводу, что скорость и эффективность, с которыми астроциты регулируют перевозбуждение нейронов, зависят от их собственного состояния. Поэтому новые методы лечения эпилепсии могут быть нацелены на укрепление защитной и противосудорожной функций этих клеток.
«То, что еще вчера было фантастикой, сегодня становится реальностью благодаря нашим ученым. Новое исследование — яркий пример того, как нижегородская наука способна влиять на будущее людей. Мы гордимся, что именно в нашем регионе, на стыке передовых исследований Университета «НЕЙМАРК» и фундаментальных традиций Университета Лобачевского рождаются проекты такого уровня», — прокомментировал губернатор Нижегородской области Глеб Никитин.
На данном этапе перед исследователями стоит задача верификации полученных результатов на клинических данных разных эпилептиформных патологий. На этой основе они планируют разработать систему поддержки принятия врачебных решений, которая позволит предсказывать возникновение патологической активности.
