Ανακάλυψε μέθοδο που «ξυπνά» τον εγκέφαλο

Ο Αντώνης Αδαμαντίδης είναι Καθηγητής στο Τμήμα Κλινικής Έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και στο Τμήμα Νευρολογίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βέρνης. Μελετά τη λειτουργική διασύνδεση και τη δυναμική των νευρωνικών κυκλωμάτων που ελέγχουν την κατάσταση ύπνου και αφύπνισης. Χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό τελευταίας τεχνολογίας μοριακής, κυτταρικής και συμπεριφορικής τεχνολογίας, που περιλαμβάνει γενετική μηχανική σε ποντίκια, ηλεκτροφυσιολογία τόσο σε δοκιμαστικό επίπεδο όσο και σε ζωντανούς οργανισμούς, παραδείγματα της επιστήμης της συμπεριφοράς καθώς και τον αναδυόμενο κλάδο της οπτογενετικής. Ο τελευταίος κλάδος συνδυάζει οπτική και γενετική μεθοδολογία για τη ρύθμιση της δραστηριότητας των νευρωνικών κυκλωμάτων σε πολύ υψηλές ταχύτητες, με σκοπό να κατανοήσει πως ο εγκέφαλος επεξεργάζεται την πληροφορία.



«Οι συνέπειες των διαταραχών ύπνου στην ποιότητα ζωής ξεπερνούν την υπνηλία στη διάρκεια της ημέρας και την εναλλαγή διάθεσης. Διανοητικές βλάβες, ορμονική ανισορροπία και υψηλή επιδεκτικότητα σε καρδιακές διαταραχές ή διαταραχές μεταβολισμού είναι μερικές από τις αρνητικές συνέπειες που συχνά συνδέονται με ήπια χρόνια προβλήματα ύπνου», λέει ο κ. Αδαμαντίδης.

Τα ευρήματά του μπορούν να οδηγήσουν σε καλύτερη κατανόηση του πως ο εγκέφαλος ελέγχει τον ύπνο, την προσοχή και το γνωστικό. Αυτό μπορεί να ανοίξει νέα μονοπάτια σε θεραπείες για την μεταχείριση διαταραχών στον ύπνο και νευροψυχιατρικών ασθενειών που συνδέονται με διαταραχές του ύπνου. Μαζί με την ερευνητική ομάδα του, έχουν ανακαλύψει ένα μηχανισμό που είναι υπεύθυνος για την ταχεία διέγερση του εγκεφάλου από την κατάσταση ύπνου και αναισθησίας. Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους προτείνουν νέες μεθόδους αντιμετώπισης διαταραχών ύπνου και ανάκτησης των αισθήσεων σε κωματώδεις καταστάσεις του οργανισμού.

Ο Αντώνης Αδαμαντίδης έκανε το διδακτορικό του στη νευροβιολογία στο βελγικό Πανεπιστήμιο της Λιέγης και μετά εργάσθηκε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ της Καλιφόρνια. Διετέλεσε επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο ΜακΓκιλ του Καναδά και από το 2013 είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης. Έχει τιμηθεί με πολλά διεθνή βραβεία και έχει κάνει μεγάλο αριθμό επιστημονικών δημοσιεύσεων, έχοντας ειδικευθεί στα νευρωνικά κυκλώματα των καταστάσεων ύπνου και αφύπνισης.

Οι χρόνιες διαταραχές ύπνου επηρεάζουν 10-20% του πληθυσμού στην Ελβετία και σχεδόν όλοι παρουσιάζουν κάποιο πρόβλημα στον ύπνο τουλάχιστον μια φορά στη ζωή τους. Εκτός από την ποσότητα του ύπνου που επηρεάζει η αϋπνία, κλινικές και πειραματικές μελέτες τονίζουν ότι η ποιότητα του ύπνου (πχ. Πόσο βαθύς είναι ο ύπνος) είναι εξίσου σημαντική για έναν καλό βραδινό ύπνο και μια πλήρη ανάκτηση των λειτουργιών σώματος και πνεύματος.

Η ποσότητα και η ποιότητα του ύπνου πλέον θεωρούνται σαν ένα πρώιμο σημάδι πολλών νευρολογικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένου του Αλτσχάιμερ, του Πάρκινσον και της σχιζοφρένειας. Δυστυχώς, η φαρμακευτική αγωγή σε συνδυασμό με την βελτιωμένη υγιεινή έχουν περιορισμένο αποτέλεσμα. Η στρατηγική μιας «προσωποποιημένης ιατρικής» για την αντιμετώπιση είτε κακής ποιότητας είτε κακής ποσότητας ύπνου απουσιάζει.

Οι επιστήμονες διεξάγουν πειράματα και κλινικές δοκιμές για να καταλάβουν καλύτερα με ποιους τρόπους τα εγκεφαλικά (νευρωνικά) «κυκλώματα» ελέγχουν τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης, καθώς και τη συνείδηση – ένα αίνιγμα για τις μοντέρνες Νευροεπιστήμες και ένα συναρπαστικό ερώτημα για να απαντηθεί. Μαζί με τη συνάδελφό του Carolina Gutierrez Herrera και συναδέλφους από τη Γερμανία, ο Αδαμαντίδης έκανε μια διττή ανακάλυψη: η ομάδα του ανακάλυψε ένα νέο κύκλωμα στον εγκέφαλο των ποντικιών του οποίου η διέγερση προκαλεί ταχεία αφύπνιση, ενώ η συστολή του βαθαίνει τον ύπνο. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό “Nature Neuroscience”.

Ο ύπνος των ανθρώπων χωρίζεται σε δύο φάσεις: μία με ταχείες κινήσεις των κλειστών ματιών (Rapid Eye Movement-REM) που σηματοδοτεί τον βαθύ ύπνο και μία χωρίς τέτοιες κινήσεις (Non REM) που αντιστοιχεί στον ελαφρύ ύπνο. Παλαιότερα είχαν εντοπισθεί νευρωνικά κυκλώματα που ενεργοποιούνται αντίστοιχα στις δύο αυτές φάσεις. Όμως οι ακριβείς βιολογικοί μηχανισμοί που εμπλέκονται -και αφορούν την έναρξη, τη διατήρηση ή τον τερματισμό του ύπνου-παραμένουν άγνωστοι.

Ο Αδαμαντίδης και η Gutierrez Herrea ανακάλυψαν ένα νέο νευρωνικό κύκλωμα μεταξύ του θαλάμου και του υποθαλάμου του εγκεφάλου, που συνδέονται με το ρυθμό του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος στη διάρκεια του ύπνου. Η διέγερση αυτού του κυκλώματος σηματοδοτεί το τέλος του ελαφρύ ύπνου: χρησιμοποιώντας την τεχνολογία της οπτογενετικής, οι ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν τους νευρώνες του υποθαλάμου με οπτικούς παλμούς κλίμακας millisecond, και έδειξαν ότι η απότομη διέγερσή τους στη διάρκεια ελαφρύ ύπνου προκαλούσε απότομα ξυπνήματα, ενώ η χρόνια διέγερσή τους διατηρεί την παρατεταμένη κατάσταση αφύπνισης. Αντιθέτως, η συστολή αυτού του κυκλώματος μέσω της οπτογενετικής σταθεροποιεί τον ελαφρύ ύπνο και αυξάνει την έντασή του. Αναλογικά, η υπερδραστηριότητα αυτού του κυκλώματος μπορεί να προκαλέσει αϋπνία, ενώ η υπό-δραστηριότητα θα μπορούσε να είναι υπεύθυνη για την παθολογία του υπέρμετρου ύπνου, κάνοντάς το έτσι ένα νέο θεραπευτικό στόχο για διαταραχές ύπνου.

Περιέργως, η δύναμη της διέγερσης αυτού του κυκλώματος είναι τόσο μεγάλη που η ενεργοποίησή της επιταχύνει την ανάκαμψη από αναισθησία και την ανάκτηση των αισθήσεων. «Αυτό είναι μια εξαιρετική ανακάλυψη, ειδικά αφού οι θεραπευτικές προσεγγίσεις για ανάκαμψη από μια κωματώδη ή με ελάχιστες αισθήσεις κατάσταση, είναι αρκετά περιορισμένες», λέει ο Αδαμαντίδης.

Η μη επιλεκτική ηλεκτροδιέγερση του βαθέος εγκεφάλου έχει χρησιμοποιηθεί με κάποια επιτυχία, παρ’ όλα αυτά οι μηχανισμοί που βρίσκονται από κάτω παραμένουν συγκεχυμένοι. Σε αυτή τη μελέτη, ο Αδαμαντίδης και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ένα σημαντικό κύκλωμα του εγκεφάλου για την ανάκτηση των αισθήσεων.

«Παρ’ όλο που κάναμε ένα βήμα μπροστά τώρα, θα πάρει ένα διάστημα μέχρι να διαμορφωθεί μια καινοτόμος στρατηγική, που θα βασίζεται στα αποτελέσματα της έρευνάς μας», λέει ο Αδαμαντίδης.


Πηγή: http://www.ellines.com