I nuovi modelli matematici mostrano il punto di capovolgimento critico per il gonfiore delle cellule cerebrali

Quando le cellule cerebrali non ottengono abbastanza energia, causata tramite un colpo o un trauma, possono cominciare gonfiare rapido. I nuovi modelli matematici di questo meccanismo, sviluppati da Koen Dijkstra dell'università di Twente nei Paesi Bassi, mostrano un punto di capovolgimento critico: ai più bassi livelli energetici, non c'è ritorno.

Le cellule cerebrali che soffrono dalla scarsità dell'ossigeno, corrono il rischio di gonfiamento: prendono il liquido che è normalmente fra le celle. Questo sovraccarico fluido è pericoloso: anche se il bilancio energetico è riparato, il danno può essere permanente. Dijkstra ha esaminato dettagliatamente questo meccanismo, facendo uso dei modelli matematici che descrivono la biofisica di un unicellulare.

Nessun ritorno

Le sue simulazioni mostrano un punto di capovolgimento nei livelli energetici: da quel momento in poi, il gonfiamento rapido accade. Dal momento che una scansione di cervello mostra chiaramente le aree con i bassi livelli energetici, nella maggior parte dei casi questo punto è stato passato e non c'è ritorno. L'intervento più iniziale, tuttavia, ha significato. Le simulazioni di Dijkstra indicano che un bloccaggio temporaneo dei canali del sodio - questo egualmente è fatto nel trattamento dell'epilessia - può avere un effetto.

La modellistica dell'energia nel cervello è molto complicata a causa delle molte interazioni fra le celle. Neuroni che non ottengono abbastanza ossigeno, tuttavia, primo inizio “che taglia„ sulla comunicazione. I modelli possono quindi essere semplificati giù al livello delle cellule, per simulazione accurata.

Epilessia

Oltre a questi modelli unicellulari, Dijkstra egualmente ha sviluppato i modelli compreso le connessioni. Ha usato questi per simulare che cosa accade nelle parti differenti del cervello, durante l'attacco epilettico. Intorno ad un'area “di memoria„ dove l'incendio dei neuroni alle alte frequenze, un'altra ampia area con attività a bassa frequenza può essere veduto.

I nuovi modelli, sui vari disgaggi, forniscono a neurologi le nuove informazioni apprezzate sui trattamenti di fondo nel cervello. Ciò può anche piombo alle nuove strategie del trattamento.