Migréna – slovo, které děsí prý až pětinu dospělých žen a asi dvacetinu mužů. I když tyto v konkrétních příznacích variabilní, neodbytné a někdy až kruté bolesti hlavy patří mezi diagnózy známé staletí, není dosud jasné, co je způsobuje. Souvislostí, naznačujících možné příčiny je více. Na jednu z nich se zaměřil tým anesteziologa a neurologa Ramiho Bursteina z bostonské Harvardovy lékařské fakulty. Vědci si položili otázku, proč těžké migrenózní stavy jsou doprovázeny světloplachostí, tedy proč lidi při záchvatu migrény vyhledávají tmu a světlo jim způsobuje ještě větší bolest. Začali pátrat mezi nevidomými po těch, kterým zlomyslný osud k postihu přibalil i opakující se urputné bolesti hlavy.
Našli 20 dobrovolníků, jež se podrobili studii. Šest z nich nevidí žádné světlo, protože buď přišli o oči, nebo v důsledku vážného poškození zrakového nervu se jim do mozku nedostává vůbec žádná vizuální informace. Zbylých 14 lidí sice nevidí tvary, ani barvy, ale vnímá alespoň stín.
Jak se dalo očekávat, šest zcela nevidomých lidí si působení světla neuvědomovalo ani při záchvatech migrény. Zajímavý je ale poznatek, že u těch čtrnácti, stíny vnímajících lidí byly bolesti hlavy spojené se světloplachostí. Přesto, že jejich buňky pro vnímání světla – čípky a tyčinky v sítnici jsou nefunkční. To značí, že do hry vstupují jiné buňky sítnice, jež sice neumožňují vidět tvary a barvy, ale umožňují alespoň registrovat světlo a tmu. Jde o takzvané gangliové buňky sítnice (speciální typ neuronů, retinal ganglion cell), které obsahují fotosenzitivní pigment melanopsin, reagující zejména na modrou složku viditelného světla. Melanopsin je signálním fotoreceptorem pro cirkadiální rytmus i pro zužování oční panenky, která na světlo reaguje podobně jako automatická clona fotoaparátu. Když tedy nevidomí tyto buňky i jejich nervové dráhy mají v pořádku, mohou být světloplaší.
Bursteinův tým pak vystopoval jak melanopsinové gangliové buňky v mozku komunikují s neuronovými dráhami, které souvisejí s migrenózní bolestí. Na to neurologové využili „nedobrovolníky“ – laboratorní potkany. Pomocí světla a elektrod snímajících mozkovou aktivitu našli v zadní části thalamu neuronové spojení mezi buňkami sítnice a jistou skupinou neuronů, které se podílí na přenosu informace z tvrdé pleny mozkové (dura mater) a jejichž aktivita vyvolává u lidí pocit bolesti hlavy.
Tyto neurony reagují na signály přicházející od gangliových buněk v sítnici, ale pak zůstávají i po vypnutí světla nějakou dobu stále aktivní. To také potvrzuje, že se vědci pravděpodobně trefili do černého. Pacienti totiž uvádějí, že světlo jim bolest zhorší okamžitě, ale tma ji utlumí až za 20 až 30 minut.
Na místě je ale otázka proč přes den netrpíme všichni? Proč světlo bolesti hlavy zhoršuje, ale za normálních okolností tyto problémy nezpůsobuje? Odpověď nabízí starší Bursteinova práce.
Před deseti lety jeho tým zkoumal aktivitu neuronů v thalamu, které svými výběžky obklopují nitrolební krevní cévy zásobující mozek. Vědci se zaměřili na oblast mozkových plen, zejména pak tvrdé pleny mozkové. Za běžné situace je většina těchto neuronů neaktivních a díky tomu necítíme co se uvnitř lebky děje. Ale jisté chemické látky, jako prostaglandin, serotonin, nebo histamin tyto jinak klidné neurony vybudí natolik, že začnou reagovat i na 100krát menší podněty než obyčejně. Například na nepatrné změny tlaku v cévách, které by jinak zůstaly bez odezvy. Neurony tak připomínají zesilovač a jejich splašené signály si mozek interpretuje jako bolest hlavy. To vysvětluje, proč při migréně každé zakašlání, kýchnutí, předklon, nebo prudší pohyb hlavou – jednoduše vše, co mění tlak v nitrolebních cévách (tedy mění lokálně jejich tvar) vyvolá reakci a způsobí další nával bolesti.
Podle výzkumu Ramiho Bursteina je migréna důsledkem hyperaktivity neutronů, které začnou pod vlivem spouštěcího podnětu reagovat i na normální nitrolební tlak v tvrdé pleně mozkové a vytrvale, po mnoho hodin, vysílají signály bolesti.
Jeden z pacientů dokonce vědcům tvrdil, že při migréně si oblast mezi mozkem a lebkou, kde právě jsou mozkové pleny, uvědomuje. Za normálních okolností, kdy neurony v klidu odpočívají, tento pocit neznáme.
Samotná těla buněk i dendrity (kratší široce rozvětvené výběžky) těchto neuronů se v thalamu dotýkají axonů (dlouhých výběžků) vedoucích nervové vzruchy od gangliových buněk v sítnici, zmíněných na začátku článku. Světlo v těchto speciálních očních neuronech aktivuje fotopigment melanopsin a ten přinutí svou buňku vysílat přes dlouhý axon signály do thalamu. Zde, v jeho zadní části, to díky vzájemným kontaktům zaregistrují i hyperaktivní neurony napojené na tvrdou plenu mozkovou a splašeně začnou vysílat další signály do senzorického centra. A zvedá se nová vlna migrenózní bolesti.
Zdroje: Nature Neuroscience, Science News, Radio National
Diskuze:
diskuze výhradně pro rozumné lidi www.racional.eu
Karel Lisycký,2015-03-24 15:02:59
Kolik uživatelů fóra je potřeba na výměnu žárovky?
-- 1 uživatel vymění žárovku a napíše příspěvek o tom, že vyměnil žárovku.
-- 3 uživatelé na to, aby napsali o podobných zkušenostech o výměně žárovky a o tom, jak různě mohou být žárovky vyměňovány.
-- 7 uživatelů k upozornění na to, jak nebezpečné může vyměňování žárovky být.
-- 1 uživatel k tomu, aby přesunul téma do sekce "Světlo".
-- 2 uživatelé na obhajobu toho, že téma mělo být přesunuto do sekce "Elektrické spotřebiče".
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby v příspěvcích, týkajících se předchozích příspěvků o výměně žárovky.
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby uživatelů, kteří poukazovali na gramatické chyby
-- 5 uživatelů, aby napsalo, že všichni uživatelé, jenž udělali gramatickou chybu, si mají znovu odchodit základní školu
-- 5 uživatelů, aby poukázali na gramatické chyby uživatelů, kteří posílali zpět do základní školy (a ti se budou bránit tím, že rychlý chlapci je správně, protože jsou v jejich nářečí mladý chlapci)
-- 4 uživatelé na to, aby se dohadovali, jestli se má říkat "žárovka" nebo "výbojka".
-- 2 uživatele "průmyslové profesionály", kteří budou všechny informovat o tom, že správný termín je "světlo".
-- 2 uživatele, kteří o sobě budou prohlašovat, že jsou také odborníci z průmyslu a že výraz "žárovka" je naprosto správný.
-- 5 uživatelů na to, aby se dohadovali, jestli jsou lepší klasické žárovky nebo rtuťové výbojky
-- 1 uživatel, který bude o sobě prohlašovat, že je doktor přírodních věd s červeným diplomem, a proto ví, že rtuť není jedovatá a jedovatost rtuti je jen mýtus. A kdo si myslí, že je rtuť jedovatá, je směšný.
-- 2 uživatele na to, aby upozornili, že toto není diskuze o pravopisu, ať přejdou do diskuze o pravopisu
-- 5 uživatelů na to, aby všechny ostatní informovali o tom, že diskuze o žárovkách není diskuze o žárovkách, ať ostatní laskavě pokračují v diskuzi jménem "Jaký monitor a vypalovačku?", která o žárovkách je.
-- 5 uživatelů k obraně příspěvků této diskuze, kteří budou říkat že všichni používáme žárovky a proto jsou ty příspěvky vlastně relevantní.
-- 2 feministky, aby upozornili na to, že ženy šroubují žárovky daleko lépe, než muži
-- 5 uživatelů ke vkládání příspěvků s odkazy, kde mohou ostatní uživatelé vidět různé druhy žárovek.
-- 4 uživatele, kteří napíšou příspěvky se správnými odkazy.
-- 6 uživatelů, kteří budou odkazovat na všechny příspěvky napsané od počátku až do současnosti, kompletně je citovat a to včetně všech hlaviček a podpisů, a nakonec do svého příspěvku přidají "Já taky"
-- 7 uživatelů, kteří budou psát skupině uživatelů, která dlouho nepsala, že nepíšou, protože nemůžou oponovat jejich názorům.
-- 4 uživatelé, kteří budou říkat "A neřešilo se tady tohle před chvílí?".
-- 8 uživatelů, kteří budou říkat "nejdřív hledej, než se tady budeš ptát na něco o žárovkách" a dají link na vyhledávání googlu s dotazem výměna žárovek, ve kterém google vyhodí jen odkazy na různé podstránky diskuze, ze které byl uživatel odkázán k vyhledávači.
-- 1 uživatel, který se zeptá, jak vyměnit kolo u auta.
-- 5 ekologů, aby nás varovalo, že žárovky způsobují extrémní globální oteplení, jenž do pěti let uvaří veškerý život na planetě
-- 1 administrátor, aby zablokoval uživatele za to, že si dovolil si stěžovat na šikanu jiným uživatelem
-- 1 uživatel, který byl doposud skrytý a bude reagovat na prapůvodní první příspěvek, který byl napsán před půl rokem, takže všechen ten cirkus se bude opakovat.
U nás to takto nikdy vypadat nebude, nebojte!
www.racional.eu diskuze jen pro rozumné lidi
Závadná věta:-D
Edison Neradregistraci,2010-01-15 23:00:03
Pane Turečku, Vaše články bývají zajímavé i zábavné, ale někdy to trochu přeháníte. V diskusích ale poněkud častěji a poněkud více. Zejména v těch terminologických.
Závadný termín “elektrický signál” mě ovšem fakt dostal:-)
Jakožto technik, který docela často v práci vymýšlí všelijaká zařízení na měření různorodých fyzikálních veličin velmi dobře vím, že při měření se běžně převádí proud na napětí, napětí na proud a to celé i několikrát po sobě, než se výsledek nějakým převodníkem zdigitalizuje na data, nebo pisátkem zakreslí na papír. Pokud tedy autor textu nechce zabíhat do podrobností konstrukce čidla a přenosové cesty, udělá skutečně daleko lépe, když napíše “elektrický signál”, než když napíše “napětí”, nebo “proud” a to i když výsledek ilustruje grafem, na kterém je napětí. Někdo by se v takovém textu mohl vrtat a libovolně dlouho diskutovat o tom, jak je to myšleno:-)
Konkrétně u měření optické absorbce je velmi pravděpodobné, že první elektrickou veličinou je proud, el. náboj, nebo odpor. Proud se obvykle proudovým zrcadlem konvertuje na napětí, to se pak dále zpracovává (přičemž se nezřídka znovu převede na proud a pak zas na napětí). Náboj se převádí buď na proud, nebo na napětí, podle toho, co je zrovna výhodnější. Stejně je to i s odporem. A aby to bylo ještě zajímavější, když máme zpracovaný signál v podobě napětí, tak ho můžeme buď rovnou zdigitalizovat, zesílit/zeslabit na zákazníkem požadovaný normalizovaný rozsah napětí (obvykle 0-2,5 V; +/-2,5 V; 0-5 V; 0-10 V), nebo pokud zákazník plánuje umístit měřidlo dále, napětí převedeme na proud normalizovaného rozsahu (např. 0-20 mA, 4-20 mA). Nijak výjimečné není ani několikanásobné převádění, podle toho, přes jaké infrastruktury cesta signálu vede:-)
proboha, pane Turecku,
Zdena Galajdova1,2010-01-15 20:33:13
tohle neni vedecka konference ani nic podobneho... tohle je zjednodusene zprostredkovani informaci pro laicke ctenare, tak to prosim kolegum nemichejte. Autorka clanek podava tak srozumitelne jak jen to jde a vy z toho delate problem. Ale o to prece jde.... nehledejte hnidy kde nemuzou byt.... vedecky pracovnik si to najde v anglictine na internetu a my, pro ktere je toto vse psano, s povdekem prijimame zjednodusene verze. Myslim, ze dnes uz nikdo nemuze rozumet soucasne fyzice, biologii, chemii, medicine apod. Proto Oslik prece existuje.....
Vzruch, signál, informace
Igor Turecek,2010-01-15 14:30:35
To je velmi zajímavý článek. Zahraniční autoři z časopisu Nature zřejmě ještě nerozlišují mezi vzruchem, signálem, informací a možná dalšími pojmy a symboly. Pokusím se to demonstrovat na jedné závadné větě z článku “Jak se měří CO2” pana Wagnera. Napsal: “Ze změny intenzity infračerveného záření, měřeného pomocí detektoru a v současné době převáděné na elektrický signál, pak určujeme změnu množství oxidu uhličitého.”
Závadný je termín “elektrický signál”. Správně by měl napsat “převáděné na elektrické napětí”, protože na grafech se výchylky uvádějí ve voltech. Samotný graf (bez popisu os) je ikón, který reprezentuje stav CO2 v přírodě. Jestliže je graf spojen s osami a jejich popisem, je výchylka v grafu indexem elektrického napětí. Jsou-li popsané osy navíc opatřeny kalibrací, hovoříme pak o signálech, poněvadž signály jsou vždy smluvené. Autor si tak plete index (“elektrické napětí”) s interpretací indexu (“elektrický signál”).
Při popisu činnosti nervového systému autoři nerozlišují mezi vzruchem, signálem a informací. Všechno je pro ně informace. Říká se tomu také chybná identifikace kategorie.
:) :) :)
Dagmar Gregorova,2010-01-15 16:35:06
Vazeny pan Turecek,
clanok nie je “strohym“ prekladom – ako ste mohli zistit zo zdrojovych clankov, ktore sa vzdy snazim poctivo uvadzat pod svojimi clankami a z ktorych by ste asi nepochopili tak jednoducho o co „go“...
Ale OK, na Slovensku sa vravi – za dobrotu, na zobrotu. Nemusite vraviet o zahranicnych autoroch, pojmy signal, vzruch a informacia su mnou pouzite pojmy... takze vytykate mne, ako autorke clanku, ze neviem pouzit spravne pojmy.
1/ Clanok je popularizacny a predpokladam, ze kazdemu citatelovi – i Vam – je jasne, ze ked sa v nom uvedie, ze axonom sa siri vzruch, signal, alebo informacia, ze sa nim siri elektricky impulz (alebo bio-chemicko-eletricky impulz? :))... a to je asi to „fyzikalne“ najspravnejsie slovo. A zda sa mi stratou Vaseho i mojho casu o tomto polemizovat. Na to si budete musiet otvarat Nature a ine vedecke karentovane casopisy a snazit sa z odbornych a mozno do detailov korektne napisanych clankov nieco pochopit.
2/ Priklad z clanku dr. Wagnera je uplne od veci. Po prve s clankom nesuvisi a po druhe opat kazdy vie, o co ide. Ako by ste nazvali napriklad televizny „signal“? A bezne kazdy tomu pojmu rozumie. Co sa tyka informacie, aj foton, ktory zachytime zo vzdialeneho vesmirneho objektu je svojim sposobom informacia... mate pravdu, ze az mozog zo vzruchov v prislusnych mozkovych centrach vyrobi pre nas zrozumitelnu informaciu, ale opat ... predpokladam u citatelov tolko domyselnosti, ze tieto variacie na ten isty pojem pochopia.
RE: 15.01.2010 v 16:35
Igor Turecek,2010-01-15 17:42:16
Chtěl jsem vědět jakou terminologii používají autoři výzkumu. Nic víc. Primární zdroj nemám bohužel k dispozici a tak jsem doufal, že jej třeba máte sama. I podíval jsem se tedy nakonec na sekundární zdroje sám a zjistil jsem, že se to v nich popisuje tak, jak jsem si to o nich představoval - dost pomateně. Stačí si přečíst následující:
Two things happened to the sensory nerves, number one they develop an ongoing activity. That means they start having electrical activity. They send spontaneous signals of pain into our perception, into the spinal cord.
http://www.abc.net.au/rn/talks/8.30/helthrpt/stories/s127241.htm
Podle nich začnou být buňky elektricky aktivní. Ale hned s následující větou bych si nevěděl rady.
Jednou mluví o elektrické aktivitě, podruhé o signálech bolesti, které tyto buňky vysílají do míchy. Tak na které úrovni vzniká vědomí bolesti? V buňce, v páteři nebo v mozku? Standardní odpověď bývá “No přece v mozku.” Jenže činnost mozku to jsou také elektrické vzruchy. Museli bychom tedy hovořit o vědomých vzruších. Pojem “vědomý vzruch” se ale jaksi vymyká zaužívané praxi.
Semantika se zabývá obsahem slov. Příklad z fyziky tedy vůbec nebyl od věci. Měl zvýraznit jak je to s používanou terminologii. Ta fyzika v tom vůbec nehraje roli, nýbrž mi šlo o sémantiku a o vytvoření analogie. která by snad lépe ukázala různě úrovně popisu a vysvětlování.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
