محرومیت از اکسیژن در دوران قبل از تولد، اثرات مشخصی را روی مغز نوزاد به‌شکل تغییر در ماده سفید مخچه در سطوح سلولی و فیزیولوژیکی به‌همراه دارد. بنابر شواهد به دست آمده، مدل آزمایشگاهی هیپوکسی مزمن علاوه‌بر تغییرات در سطح سلولی سبب تغییرات رفتاری نیز می‌شود. طبق مطالعه چاپ شده در ژورنال Nature Communications، هیپوکسی مزمن با اختلالات حرکتی و مشکلات یادگیری در طولانی‌مدت مرتبط است.
محققان به‌کمک تکنیک‌های Optical و فیزیولوژیکی برای فعال و غیرفعال کردن نورون‌ها و هم‌چنین به‌کمک تکنیک‌های رفتاری، دریافتند که سلولهای پورکینه مخچه (سلولهای منشعبی هستند که تنها منبع خروجی کورتکس مخچه محسوب می‌شوند) در شرایط آسیب ناشی از هیپوکسی کمتر از حد معمول فعالیت الکتریکی دارند. برخی از داروهای مصرفی برای صرع یکسری از سلولهای مغز را قادر می‌سازد تا مجدداً فعالیت الکتریکی خود را بازیابند و این امر سبب بهبود اعمال حرکتی می‌شود. وظیفه مخچه هماهنگ کردن اعمال حرکتی است و این بخش از مغز در تمام مراحل زندگی، فرد را برای تطابق با شرایط مختلف محیط کمک می‌کند.
طبق گفته دکتر Gallo: “اکثر ما برای جهت‌یابی صحیح در جهان سه‌بعدی پیرامون‌مان، حرکات خود را به‌صورت هماهنگ انجام می‌دهیم. پس از آن که اطفال شروع به حرکت می‌کنند، می‌بایست جهت‌یابی را در محیط پیرامون خود یاد بگیرند. این اعمال توسط سلولهای پورکینه تنظیم می‌شوند.” در ادامه دکتر Gallo اذعان می‌کند: “به‌دنبال آسیب، فرکانس ایمپالس‌های سلولهای پورکینه کاهش یافته و خروجی مخچه دچار اختلال می‌شود.” با بررسی مسیرهای مختل در سیر تکاملی نورون‌ها و میزان شدت آن‌ها می‌توان به راهکارهای درمانی بهتری دست یافت.
سلولهای پورکینه ۲ نوع ایمپالس تولید می‌کنند. یک نوع آن، Simple Spikeها هستند نوعی فعالیت پایدار و ریتمیک مانند ضربان قلب محسوب می‌شوند و نوع دیگر Complex Spikeها هستند که با فرکانس پایین‌تری رخ می‌دهند. دکتر Sathyanesan بر این عقیده است که برخی از اختلالات از کاهش در فرکانس Simple Spike منشا می‌گیرند.
نوروترانسمیتر GABA سبب تحریک نورون‌های نابالغ قبل و اندکی پس از تولد می‌شود اما پس از مدت کمی، در مخچه دارای عملکرد مهاری می‌شود. این تیم تحقیقاتی معتقد است که کاهش فعالیت تحریکی GABA در مراحل اولیه تکامل می‌تواند به اختلالات حرکتی طولانی‌مدت منجر شود.
مصرف داروهای بدون نسخه برای افزایش سطوح GABA پس از هیپوکسی، به‌طور چشم‌گیری فرآیندهای حرکتی را بهبود می‌بخشد. مصرف دارو Tiagabine در مدل‌های تجربی پس از هیپوکسی، سبب افزایش سطوح GABA و بازیابی عملکرد سلولهای پورکینه به میزان نسبی می‌شود. به‌نظر می‌رسد که بازیابی عملکرد سطوح GABA در این برهه زمانی اثرات مفیدی برجا می‌گذارد. اگرچه محققان نتوانستند به‌طور اختصاصی این سلولها را مورد هدف قرار دهند و سطح GABA را در سراسر مغز افزایش داده‌اند.بنابراین اگر دسترسی اختصاصی‌تری به این سلولها صورت گیرد اثربخشی بهتری از این دارو قابل انتظار خواهد بود.
☑ لینک‌خبر
