脑流体动力学解锁：新型偏头痛疗法

新的研究首次描述了脑内干扰波的扩散和液体流动如何引发头痛，并详细描述了与先兆有关的神经症状与随后的偏头痛之间的联系。该研究还发现了可能导致头痛的新蛋白质，并可能为新型偏头痛药物奠定基础。

“在这项研究中，我们描述了中枢神经系统和周围神经系统之间的相互作用，这种相互作用是由大脑在扩散性去极化过程中释放的蛋白质浓度增加引起的，这种现象是导致偏头痛先兆的原因，”他说。 Maiken Nedergaard，医学博士，DMSc罗切斯特大学联合主任 转化神经医学中心 也是这项新研究的主要作者，该研究发表在《科学》杂志上。“这些发现为我们提供了一系列新的目标，以抑制感觉神经激活，从而预防和治疗偏头痛并加强现有的治疗方法。”

据估计，每 10 人中就有 1 人患有偏头痛，其中约四分之一的人在头痛之前会出现先兆，这是一种感觉障碍，包括闪光、盲点、复视、刺痛感或肢体麻木。这些症状通常在头痛前 5 至 60 分钟出现。

先兆的成因是一种称为皮质扩散性抑制的现象，即谷氨酸和钾扩散引起的神经元和其他细胞的暂时性去极化，这种现象像波浪一样辐射到整个大脑，降低了氧气水平并阻碍了血液流动。最常见的是，去极化事件位于大脑皮层的视觉处理中心，因此视觉症状首先预示着头痛即将来临。

虽然偏头痛的先兆出现在大脑中，但大脑本身无法感知疼痛。这些信号必须从中枢神经系统（大脑和脊髓）传输到周围神经系统，周围神经系统是大脑与身体其他部位之间传递信息的通讯网络，包括负责发送触觉和疼痛等信息的感觉神经。偏头痛中大脑和周围感觉神经之间的通讯过程在很大程度上仍是一个谜。

流体动力学模型揭示偏头痛的起源

内德加德和她在罗彻斯特大学和哥本哈根大学的同事是研究脑内液体流动的先驱。2012 年，她的实验室首次描述了脑淋巴系统，该系统使用脑脊液 (CSF) 清除脑内的有毒蛋白质。该团队与流体动力学专家合作，建立了脑脊液在脑内移动的详细模型，以及它在运输蛋白质、神经递质和其他化学物质方面的作用。

最广泛接受的理论是，位于大脑外膜外表面的神经末梢是先兆头痛的起因。这项在小鼠身上进行的新研究描述了一种不同的途径，并确定了一些蛋白质，其中许多蛋白质可能是新药的潜在靶点，它们可能负责激活神经并引起疼痛。

随着去极化波的扩散，神经元会向脑脊液中释放大量炎症和其他蛋白质。在一系列小鼠实验中，研究人员展示了脑脊液如何将这些蛋白质运送到三叉神经节，三叉神经节是一大束神经，位于颅底，为头部和面部提供感觉信息。

偏头痛相关蛋白质在脑电波活动期间增加一倍

“我们已经确定了一条新的信号通路和几种激活周围神经系统感觉神经的分子。在已确定的分子中，有些已经与偏头痛有关，但我们并不清楚偏头痛诱发作用的具体发生方式和位置，”哥本哈根大学博士后研究员、该研究的第一作者马丁·卡格·拉斯穆森博士说。“确定这些新发现的配体-受体对的作用可能有助于发现新的药理学靶点，这可能使大部分对现有疗法没有反应的患者受益。”

研究人员还观察到，大脑一侧释放的蛋白质的运输主要到达同一侧三叉神经节的神经，这可能解释了为什么大多数偏头痛时疼痛发生在头部的一侧。

其他合著者包括哥本哈根大学的 Kjeld Mollgard、Peter Bork、Pia Weikop、Tina Esmail、Lylia Drici、Nicolai Albrechtsen、Matthias Mann、Yuki Mori 和 Jonathan Carlsen、URMC 的 Nguyen Huynh 和 Steve Goldman 以及美国国家神经疾病和中风研究所 (NINDS) 的 Nima Ghitani 和 Alexander Chesler。该研究得到了 Novo Nordisk 基金会、NINDS、美国陆军研究办公室、Lundbeck 基金会以及 Miriam 博士和 Sheldon G. Adelson 医学研究基金会的资助。