För en miljard människor över hela världen kan symtomen vara förödande: bankande huvudvärk, illamående, suddig syn och trötthet som kan ta dagar. Men hur hjärnaktiviteten utlöser denna allvarliga huvudvärk - migrän - har länge använt ett pussel.

A-studie

1 på möss, publicerad i Science den 4 juli, ger nu information om de neurologiska händelserna som utlöser migrän. Det antyder att ett kort hjärnfel - när den neurala aktiviteten stannar - ändrar tillfälligt innehållet i spriten cerebrospinalis, den klara vätskan som omger hjärnan och ryggmärgen. Detta ändrade vätska ska transporteras till nerver i skallen genom ett tidigare okänt gap i anatomin, där den aktiverar smärta och inflammatoriska receptorer och orsakar huvudvärk.

"Detta arbete är en omprövning av hur vi ser huvudvärkens ursprung," säger Gregory Dussor, en neurolog vid University of Texas i Dallas i Richardson. "En huvudvärk kan helt enkelt vara en allmän varningssignal om att många saker händer i hjärnan som inte är normala."

"Migrän är faktiskt skyddande i detta avseende. Smärtan är skyddande eftersom han ber personen att vila och koppla av och sova," säger Co -Author Maiken Nedergaard, en neurolog vid University of Köpenhamn.

smärtfri hjärna

Själva hjärnan har inga smärtreceptorer; Känslan av huvudvärk kommer från områden utanför hjärnan som ligger i det perifera nervsystemet. Men hur hjärnan, som inte är direkt kopplad till det perifera nervsystemet, är nerver som aktiveras för att orsaka huvudvärk dåligt förstått vad det gör svårt att behandla.

Forskare som arbetade med en musmodell av en viss typ av huvudvärk, de så kallade aurikulära migränen, avsåg att undersöka detta. En tredjedel av migränpatienterna upplever en fas av deras huvudvärk, som kallas aura och har symtom som illamående, kräkningar, känslighet för ljus och domningar. Det kan ta fem minuter till en timme. Under aura upplever hjärnan depression som kallas kortikal spridning (CSD) när neuralaktiviteten exponeras för en kort tid.

Studier av migrän antyder att huvudvärken uppstår när molekyler flyter ut ur hjärnan i cerebrospinal cerebrospinalis och aktiverar nerver i meninges, skikten som skyddar hjärnan och ryggmärgen.

Nedergaards team ville utforska om det finns liknande läckor i cerebrospinal cerebrospinalis, som aktiverar trigeminalnerven som rinner genom ansiktet och skallen. Nervgrenarna kombineras i trigeminal ganglion på skallebasen. Detta är ett nav för att vidarebefordra sensorisk information mellan ansiktet och käken till hjärnan och innehåller receptorer för smärta och inflammatoriska proteiner.

nervpaket

Författarna avlar möss som CSDS upplevde och analyserade rörelsen och innehållet i deras sprit cerebrospalisalis. Under en CSD fann de att koncentrationerna av vissa proteiner i vätskan sjönk till mindre än hälften av sina vanliga värden. Värdena för andra proteiner fördubblats, inklusive smärtöverföringsproteinet CGRP, vilket är ett mål för migränmedicinering.

Forskarna upptäckte också ett tidigare okänt gap i de skyddande skikten runt trigeminal ganglion, vilket gör det möjligt för cerebrospinal cerebrospinalis att flyta in i dessa nervceller. De testade därför om ryggmärgsvätskor med olika proteinkoncentrationer på trigeminalnerverna påverkade kontrollmössen.

Vätskan som samlats in strax efter en CSD ökade aktiviteten hos trigeminal nervceller - vilket indikerar att huvudvärk kunde utlösas från smärtsignaler från dessa aktiverade celler. Vätskan som samlades in i 2,5 timmar efter CSD: er hade inte samma effekt.

"Vad som än släpps i cerebrospinal cerebrospinalis bryts ned. Så det är ett kortvarigt fenomen," säger Nedergaard.

"" Det visar verkligen denna vackra potentiella interaktion i hur en förändring i hjärnan kan påverka periferin. Det kan finnas ett utbyte mellan dessa två komponenter i nervsystemet, och vi borde vara mer medvetna om det, säger Philip Holland, en neurolog vid King's College London.

Dussor föreslår att framtida studier bör undersöka varför proteinerna i ryggmärgen som träffar trigeminal ganglion, orsakar huvudvärk och ingen annan smärtstyp. "Detta kommer att ta upp många intressanta frågor i branschen och förmodligen vara utgångspunkten för många nya forskningsprojekt."