片頭痛発作中に脳内で何が起こっているかを研究するために、高野氏らは散乱脱分極と呼ばれる神経学的プロセスを選択した。脳の研究者は、これを使用して、大脳皮質全体に広がる神経細胞内の電圧の変化を説明します。このプロセスは、片頭痛発作時の症状の基礎であると考えられています。たとえば、多くの片頭痛患者が発作前に経験する前兆の明るくちらつく光は、脳の視覚中枢全体に広がる散乱脱分極によって引き起こされているのではないかと科学者らは疑っている。迷走脱分極波は、脳卒中や脳震盪後の脳損傷にも寄与します。
研究のために、高野教授らの科学者らは、マウスの脳に生理食塩水を注入することで、このような散乱脱分極を引き起こした。実験動物が麻酔下にある間、科学者たちは小さな電極で脳内の酸素濃度を測定し、顕微鏡で神経細胞を観察しました。その結果、わずか数分以内に脳細胞が膨張し、酸素不足が生じました。これが今度は神経細胞の損傷を引き起こしました。研究者らは、個々の細胞間の接触を生み出す細い枝が特に影響を受けることを観察した。
別の実験では、散乱脱分極中にマウスに酸素を供給した場合、臨界期がかなり短くなることが示された。したがって、高野氏らは、最初に鎮痛剤で片頭痛の症状と闘うのではなく、むしろ薬で頭痛発作を予防することを提案している。ただし、酸素による治療が患者にさらなる利益をもたらすかどうかは、さらに詳細に調査する必要があります。同じことが、観察された神経損傷が永続的であるかどうかの問題にも当てはまります。
