Pro miliardu lidí na celém světě mohou být příznaky zničující: pulzující bolesti hlavy, nevolnost, rozmazané vidění a únava, která může trvat několik dní. Ale to, jak mozková aktivita spouští tuto nejzávažnější bolest hlavy – migrénu – vědce už dlouho mátlo.

Studie 1na myších, publikováno vVěda4. července nyní poskytuje vodítka k neurologickým událostem, které spouštějí migrény. Naznačuje, že krátká ztráta mozku – když se neuronální aktivita zastaví – dočasně změní obsah mozkomíšního moku, čiré tekutiny, která obklopuje mozek a míchu. Předpokládá se, že tato změněná tekutina je transportována přes dříve neznámou mezeru v anatomii do nervů v lebce, kde aktivuje receptory bolesti a zánětu a způsobuje bolesti hlavy.

"Tato práce je přehodnocením toho, jak nahlížíme na původ bolestí hlavy," říká Gregory Dussor, neurolog z University of Texas v Dallasu v Richardsonu. "Bolest hlavy může být prostě obecným varovným signálem, že se v mozku děje spousta věcí, které nejsou normální."

"Migréna je v tomto ohledu vlastně protektivní. Bolest je protektivní, protože člověku říká, aby si odpočinul, zotavil se a spal," říká spoluautorka Maiken Nedergaardová, neuroložka z univerzity v Kodani.

Bezbolestný mozek

Mozek sám o sobě nemá receptory bolesti; Pocit bolesti hlavy pochází z oblastí mimo mozek, které se nacházejí v periferním nervovém systému. Ale jak mozek, který není přímo spojen s periferním nervovým systémem, aktivuje nervy, aby způsobil bolesti hlavy, je špatně pochopeno, což ztěžuje jejich léčbu.

Vědci pracující s myším modelem specifického typu bolesti hlavy zvané aurikulární migréna se pustili do výzkumu. Třetina migreniků zažívá fázi před bolestí hlavy, známou jako aura, která má příznaky jako nevolnost, zvracení, citlivost na světlo a necitlivost. Může trvat od pěti minut do hodiny. Během aury mozek zažívá depresi zvanou kortikální šíření (CSD), kdy se neuronální aktivita na krátkou dobu zastaví.

Studie migrény naznačují, že bolesti hlavy se objevují, když molekuly v mozkomíšním moku odtékají z mozku a aktivují nervy v mozkových plenách, vrstvách, které chrání mozek a míchu.

Nedergaardův tým chtěl prozkoumat, zda došlo k podobným únikům v mozkomíšním moku, které aktivují trojklanný nerv, který prochází obličejem a lebkou. Nervové větve se spojují v ganglion trigeminu na spodině lebky. Toto je centrum pro přenos smyslových informací mezi tváří a čelistí do mozku a obsahuje receptory pro bolest a zánětlivé proteiny.

uzlíček nervů

Autoři vyšlechtili myši, které prodělaly CSD, a analyzovali pohyb a obsah jejich mozkomíšního moku. Během CSD zjistili, že koncentrace některých proteinů v tekutině klesly na méně než polovinu obvyklé úrovně. Hladiny dalších proteinů se zdvojnásobily, včetně proteinu CGRP přenášejícího bolest, který je cílem léků proti migréně.

Vědci také objevili dříve neznámou mezeru v ochranných vrstvách kolem trigeminálního ganglia, která umožňuje proudění mozkomíšního moku do těchto nervových buněk. Testovali proto, zda míšní mok s různými koncentracemi proteinů ovlivňují trigeminální nervy u kontrolních myší.

Tekutina shromážděná krátce po CSD zvýšila aktivitu buněk trojklaného nervu - což naznačuje, že bolesti hlavy mohou být vyvolány signály bolesti z těchto aktivovaných buněk. Tekutina odebraná 2,5 hodiny po CSD neměla stejný účinek.

"Cokoli se uvolní v mozkomíšním moku, se rozloží. Jde tedy o krátkodobý jev," říká Nedergaard.

"Skutečně to ukazuje tuto krásnou potenciální interakci v tom, jak může změna v mozku ovlivnit periferii. Může dojít k výměně mezi těmito dvěma složkami nervového systému a toho bychom si měli být více vědomi," říká Philip Holland, neurolog z King's College London.

Dussor navrhuje, že budoucí studie by měly prozkoumat, proč proteiny v míšní tekutině, které zasáhly ganglion trigeminu, způsobují bolesti hlavy a ne jiný typ bolesti. "To vyvolá mnoho zajímavých otázek v průmyslu a pravděpodobně to bude výchozí bod pro mnoho nových výzkumných projektů."