"Chaos" Teori Boost VA og University of Florida forskere forutsi epileptiske anfall


Gainesville i Florida. --- Inspirert av en spennende matematisk konsept som kalles kaosteori, forskere ved University of Florida Brain Institute og Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center i Gainesville har utviklet en teknikk for å forutsi visse typer anfall minutter timer før start.

Sitt arbeid, i utvikling i mer enn et tiår, og nå grunnlaget for en amerikansk patentsøknad, åpner døren til etableringen av implanterbare enheter kan oppdage signaler kramper tilnærminger og gi medisiner, eller elektrisk stimulering eller magnetisk famlet for å hindre det.

"Vi hadde etablert for noen år siden, var det en teoretisk mulighet for å forutse krisen," sier Dr. J. Chris Sackellares, VA nevrolog og professor ved UF nevrologi, nevrovitenskap og biomedisinsk teknikk som har vært jakten på tinninglappen epilepsi med Leonidas D. Iasemidis, en forskningsingeniør VA og UF forskning assisterende professor i elektro og datateknikk, og nevrovitenskap. "Men det var først i fjor at vi virkelig er i stand til å vise at vi er i stand til å gjøre det på en pålitelig måte. Og det var først nylig at vi innså at staten overgangen til et anfall kan vare i mange timer. "



Sackellares og Iasemidis, hvis studier ble støttet med tilskudd fra National Institutes of Health og US Department of Veterans Affairs, er planlagt å presentere i dag (08.12.99) forskning på nasjonalt møte i American Epilepsy Society i Orlando .

Forskere har begynt å mistenke i 1988 at det nye feltet av vitenskap av kaos ville være i stand til å belyse epilepsi. Kort sagt, gir kaosteori en matematisk tilnærming for å se en slags orden i tilfelle at tidligere hadde vist seg å være tilfeldig. På begynnelsen av 1990-tallet, har tilnærmingen tillatt Sackellares og Iasemidis å være den første til å identifisere eksistensen av en overgangsperiode før krisen.

I sine første forskere søkte disse overgangene oppstå sekunder minutter før et anfall startet. Men fjor, analysere den elektriske aktiviteten i hjernen registrert i en periode på 10 dager, har identifisert en alarm utviklingstrinn hvor som helst fra minutter til flere timer før tiden.

Sin teknikk innebærer bruk av avanserte matematiske formler for å sortere gjennom komplekse elektriske signaler i hjernen, som kan registreres av elektroencefalogram, eller EEG. Forskere teoretisere at funksjonen av et anfall er å rette et nevralt system gått galt. Mens det kan virke counterintuitive, er en opphopning av signaler, harmonisk organisert det som må åpenbart være fast å returnere hjernen til sin naturlige tilstand kaotisk.

Å forutsi anfall, Iasemidis, som leder Brain Dynamics Laboratory Gainesville VA, og Sackellares se etter tegn på kommunikasjon mellom stedet hvor beslaget av en pasient starter og i andre deler av hjernen. Når et økende antall par av elektroder begynne oscillerende sammen under en EEG signaliserer et anfall er på reise.

"Vi kan ikke være i stand til å finne den nøyaktige tid, men vi er i stand til å avgjøre om du er i fare," sa Sackellares.

Iasemidis bemerkes at deres hensikt er å være i stand til å identifisere en tidsvindu for å unngå anfall. "Å forutsi nøyaktig når en krise oppstår er ikke den viktigste saken," sa han. "Vi er interessert i å se om vi kan slå systemet fra hans vei til beslaget. Vi ønsker å se om vi kan gripe inn med elektrisitet eller narkotika for å prøve å få systemet til å nullstille seg selv helt i begynnelsen av akkumulering overgang pre-anfall.

"Før vi kan identifisere en advarsel flagg og gripe inn, jo mer sannsynlig at vi vil lykkes ved hjelp av en stimulus svært lav intensitet," sa han. "Vår teknikk kan også være nyttig for å evaluere virkningen av antiepileptiske legemidler på gjenoppretting av systemet."

Slik informasjon kan være nyttig under en krise, for eksempel under en rask rekkefølge beslag kjent som status epilepticus, en tilstand som kan forårsake hjerneskade, sa Iasemidis.

Epilepsi er navnet gitt til en rekke anfall lidelse, som er anslått å plage mer enn 2,3 millioner amerikanere, ifølge Epilepsy Foundation of America. I 70 prosent av tilfellene, er det ingen kjent årsak; hodeskade, svulster, hjerneslag, infeksjoner og giftstoff er involvert i den andre.

Forskningsdata ble samlet fra pasienter ved Epilepsi Monitoring Unit ved Shands på UF medisinsk senter. Alle forskningsdeltakerne, som ble utsatt for en pre-kirurgisk vurdering, hadde tinninglappen epilepsi, som ikke kunne kontrolleres med medisiner. Dataene ble analysert etter at pasientene ble sluppet ut, og deretter forutsigelseskoeffisientene teknikker har ikke blitt brukt for å påvirke behandlingen.

Men Sackellares Iasemidis og sier det er realistisk å tro at implanterbare enheter kan utvikles til å oppdage staten preseizure og automatisk handle for å motvirke det. De bemerket at slike anordninger er blitt utviklet for andre tilstander, inkludert diabetes.

En forsker som har jobbet med Sackellares Iasemidis og i begynnelsen av 1990, sa han var skeptisk da at det er vanskelig å beregne linje med forskning kan overvinnes.

"Det synes de var i stand til å bevege seg fremover og oppnå sine lange drøm om å gjøre de metoder forbundet med kaos teori praktisk," sa William J. Williams, en professor i elektroteknikk og biomedisinsk informatikk ved ' University of Michigan. "Ingen andre har fulgt denne linjen av forskning i en vedvarende måte for å oppnå en slik en avansert forståelse av epilepsi. De praktiske anvendelser av sitt arbeid er sannsynlig å ha en varig gunstig effekt på mange mennesker som lider av epilepsi."

2

Kommentarer - 0

Ingen kommentarer

Legg en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn igjen: 3000
captcha