Egy nemzetközi tudóscsoport olyan grafénalapú technológiát fejlesztett ki, amely lehetővé teszi az agyi aktivitás monitorozását, és segít azonosítani azokat a területeket, ahol a legnagyobb a kockázata a sztrók utáni további károsodásoknak. A fejlesztést egereken tesztelték, és hozzájárulhat a sztrók, illetve az agyi érkatasztrófa kezelésére szolgáló, pontosabb terápiák kidolgozásához.
A kutatás, amely a tudományos Brai folyóiratban jelent meg, a Spanyol Tudományos Kutatási Tanács (CSIC), a Manchesteri Egyetem, a Katalán Nanotudományi és Nanotechnológiai Intézet (ICN2) és a német Multi Channel Systems vállalat részvételével valósult meg.
Amikor valakinél iszkémiás sztrók lép fel, egy elzáródás megszakítja a véráramlást az agy egy bizonyos területe felé. A károsodás azonban tovább terjedhet a megváltozott elektromos aktivitású hullámok miatt, amelyeket terjedő kortikális depolarizációknak neveznek, és amelyek végigvonulnak az érintett agyszöveten.
Eddig komoly kihívást jelentett ezen jelek pontos észlelése, mivel a hagyományos technológiák nehezen képesek rögzíteni a rendkívül lassú elektromos változásokat, amelyek ebben a folyamatban zajlanak.
A grafén segít azonosítani az agy legsebezhetőbb területeit
A kutatók nagy érzékenységű, az egerek agyára helyezett grafénalapú szenzorokkal példátlan részletességgel tudták rögzíteni ezeket az elektromos hullámokat. Az eredmények azt mutatták, hogy a jelek sajátosságai alapján meg lehetett különböztetni a viszonylag ép agyszövetet, a veszélyeztetett területeket és azokat a régiókat, amelyekben már súlyos károsodás alakult ki.
A tudósok azt is megállapították, hogy ezek a jelek előre jelezhetik a véráramlás válaszát. A viszonylag egészséges területeken a véráramlás fokozódott, elősegítve a felépülést, a sérülékeny régiókban azonban tovább is csökkenhetett, ami súlyosbította a károsodást.
A kutatócsoport azt is felfedezte, hogy egy alacsony dózisú ketamin – egy, az orvosi gyakorlatban már alkalmazott gyógyszer – csökkentette a káros elektromos hullámok időtartamát, javította a véráramlás válaszát, és mérsékelte az agykárosodás kiterjedését az állatmodellekben. Az eredmények arra utalnak, hogy a ketamin sztrók után lehetséges neuroprotektív, vagyis idegvédő hatással bírhat, ám egyelőre nem bizonyított, hogy embereknél is ugyanilyen előnyöket nyújt.
Lehetséges új eszköz a kezelések javítására
„Összességében a tanulmány azt mutatja, hogy a legkorszerűbb technológiák nemcsak javítják az agyi aktivitás mérésének módját, hanem új és fontos információkat is feltárnak arról, hogyan alakulnak ki az agyi sérülések, és miként lehetne azokat kezelni”, mondta Rob Wykes, a Manchesteri Egyetem kutatója.
Anton Guimerà-Brunet, a CSIC kutatója, a Barcelonai Mikroelektronikai Intézet munkatársa pedig kiemelte, hogy az alacsony frekvenciájú agyi jelek rögzítése továbbra is komoly kihívást jelent a jelenlegi technológiák számára. „Évek óta fejlesztjük grafénalapú technológiánkat, amelynek első eredményeit 2018-ban tettük közzé, és a legnagyobb feladat az volt, hogy szabványosítsuk és olyan szintre fejlesszük, hogy jelentős preklinikai vizsgálatokban is alkalmazható legyen”, mondta.
A mostani eredmény egy évekkel ezelőtt indult, spanyol és brit intézmények közötti tudományos együttműködés része, amelynek célja olyan grafénalapú eszközök fejlesztése, amelyek képesek rögzíteni az agyi jeleket.
Noha a technológia egyelőre még a preklinikai kutatási szakaszban tart, a tudósok úgy vélik, hogy a jövőben lehetővé teheti az agyszövet állapotának valós idejű monitorozását sztrók közben, segíthet azonosítani azokat a betegeket, akiknél nagyobb a további sérülések kockázata, és hozzájárulhat új kezelések kidolgozásához.
Főkép forrása: euronews
