Το Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού Επεισοδίου (NINDS) είναι ο μεγαλύτερος υποστηρικτής της έρευνας εγκεφαλικού επεισοδίου στις Ηνωμένες Πολιτείες και χρηματοδοτεί ένα ευρύ φάσμα πειραματικών μελετών, από τις έρευνες των βασικών βιολογικών μηχανισμών σε μελέτες με πειραματόζωα και κλινικές δοκιμές. Επί του παρόντος, NINDS ερευνητές που μελετούν τους μηχανισμούς των παραγόντων κινδύνου εγκεφαλικού επεισοδίου και της διαδικασίας της βλάβης του εγκεφάλου που προκύπτει από εγκεφαλικό επεισόδιο. Κάποια από αυτά εγκεφαλική βλάβη μπορεί να είναι δευτερογενής προς την αρχική θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων που προκαλείται από την έλλειψη της ροής του αίματος προς τον εγκέφαλο ιστού. Αυτό το δευτερογενές κύμα του τραυματισμού του εγκεφάλου είναι αποτέλεσμα μιας τοξικής αντίδρασης με την πρωτογενή βλάβη και κυρίως περιλαμβάνει την διεγερτικών νευροχημικές,

γλουταμινικού

. Το γλουταμινικό στις κανονικές λειτουργίες του εγκεφάλου ως χημικός αγγελιοφόρος μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων, που τους επιτρέπει να επικοινωνούν. Αλλά μια περίσσεια ποσότητα του γλουταμινικού στον εγκέφαλο προκαλεί πάρα πολύ δραστηριότητα και τα κύτταρα του εγκεφάλου γρήγορα «καεί» από πάρα πολύ ενθουσιασμό, απελευθερώνοντας περισσότερο τοξικές χημικές ουσίες, όπως κασπασών, κυτοκίνες, μονοκύτταρα, και ρίζες χωρίς οξυγόνο. Αυτές οι ουσίες δηλητηριάζουν τον χημικό περιβάλλον των περιβαλλόντων κυττάρων, εκκινώντας έναν καταρράκτη του εκφυλισμού και προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, που ονομάζεται

απόπτωση

. Οι NINDS ερευνητές που μελετούν τους μηχανισμούς που διέπουν αυτή τη δευτερογενή προσβολή, η οποία αποτελείται κυρίως από φλεγμονή, την τοξικότητα και την κατανομή των αιμοφόρων αγγείων που παρέχουν αίμα στον εγκέφαλο

.

Οι ερευνητές, επίσης, αναζητούν τρόπους για την πρόληψη της δευτερογενούς τραυματισμού ο εγκέφαλος με την παροχή διαφόρων τύπων νευροπροστασία για salvagable κύτταρα που εμποδίζουν τη φλεγμονή και να μπλοκάρει κάποιες από τις τοξικές χημικές ουσίες που δημιουργούνται από τα θνήσκοντα κύτταρα του εγκεφάλου. Από την έρευνα αυτή, οι επιστήμονες ελπίζουν να αναπτύξουν νευροπροστατευτικές ουσίες για την πρόληψη της δευτερογενούς βλάβης.

βασική έρευνα ασχολήθηκε επίσης με τη γενετική του εγκεφαλικού επεισοδίου και τον κίνδυνο εγκεφαλικού επεισοδίου παράγοντες. Ένας τομέας της γενετικής έρευνας που περιλαμβάνει είναι γονιδιακή θεραπεία. Η γονιδιακή θεραπεία περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός γονιδίου για μία επιθυμητή πρωτεΐνη σε ορισμένα κύτταρα του σώματος. Το εισαχθέν γονίδιο στη συνέχεια «πρόγραμμα» το κύτταρο για να παράγει την επιθυμητή πρωτεΐνη. Εάν αρκετά κύτταρα στις σωστές περιοχές παράγουν αρκετή πρωτεΐνη, τότε η πρωτεΐνη θα μπορούσε να είναι θεραπευτική. Οι επιστήμονες πρέπει να βρουν τρόπους για να παραδώσει το θεραπευτικό DNA στα κατάλληλα κύτταρα και πρέπει να μάθουν πώς να παραδώσει αρκετά DNA σε αρκετά κύτταρα, έτσι ώστε οι ιστοί παράγουν μια θεραπευτική ποσότητα πρωτεΐνης. Η γονιδιακή θεραπεία είναι στα πολύ πρώιμα στάδια της ανάπτυξης και υπάρχουν πολλά προβλήματα για να ξεπεραστούν, συμπεριλαμβανομένης της εκμάθησης πώς να διαπεράσει το εξαιρετικά αδιαπέραστο

αίματος-εγκεφάλου

φράγμα και πώς να σταματήσει ανοσολογική αντίδραση του ξενιστή για τον ιό που φέρει το γονίδιο στα κύτταρα. Μερικές από τις πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται για θεραπεία εγκεφαλικού επεισοδίου μπορεί να περιλαμβάνουν πρωτεΐνες νευροπροστατευτικές, αντι-φλεγμονώδεις πρωτεΐνες, και DNA /κυτταρικές πρωτεΐνες επισκευής, μεταξύ άλλων. Η NINDS στηρίζει και πραγματοποιεί μια μεγάλη ποικιλία από μελέτες σε ζώα, από την έρευνα στη γενετική zebrafish για την έρευνα αποκατάστασης σε πρωτεύοντα θηλαστικά. Μεγάλο μέρος της έρευνας των ζώων του Ινστιτούτου περιλαμβάνει τα τρωκτικά, και συγκεκριμένα ποντίκια και αρουραίους. Για παράδειγμα, μια μελέτη της υπέρτασης και εγκεφαλικού επεισοδίου χρησιμοποιεί αρουραίους που έχουν εκτραφεί να είναι υπερτασικοί και ως εκ τούτου το εγκεφαλικό επεισόδιο επιρρεπείς. Με τη μελέτη εγκεφαλικού επεισοδίου σε αρουραίους, οι επιστήμονες ελπίζουν να πάρετε μια καλύτερη εικόνα του τι θα μπορούσε να συμβεί σε ασθενείς με ανθρώπινο εγκεφαλικό επεισόδιο. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν ζωικά μοντέλα για τη δοκιμή πολλά υποσχόμενες θεραπευτικές παρεμβάσεις για εγκεφαλικό επεισόδιο. Αν μια θεραπεία αποδεικνύεται ευεργετική για τα ζώα, τότε οι επιστήμονες μπορούν να εξετάσουν τη δοκιμή της θεραπείας σε ανθρώπινα υποκείμενα. Ένας πολλά υποσχόμενος τομέας της έρευνας εγκεφαλικό επεισόδιο ζώων περιλαμβάνει τη χειμερία νάρκη. Η δραματική μείωση της ροής του αίματος προς τον εγκέφαλο σε χειμερία νάρκη των ζώων είναι εκτενής – εκτεταμένη αρκετά ότι θα σκοτώσει ένα μη-χειμερία νάρκη των ζώων. Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης, ο μεταβολισμός ενός ζώου επιβραδύνεται, η θερμοκρασία του σώματος πέφτει, και τις ενεργειακές απαιτήσεις και το οξυγόνο των κυττάρων του εγκεφάλου μειώνεται. Εάν οι επιστήμονες μπορούν να ανακαλύψουν πώς τα ζώα πέφτουν σε χειμερία νάρκη, χωρίς να αντιμετωπίζουν εγκεφαλική βλάβη, τότε ίσως μπορούν να ανακαλύψουν τρόπους για να σταματήσει η εγκεφαλική βλάβη που σχετίζεται με τη μειωμένη ροή του αίματος σε ασθενείς με εγκεφαλικό επεισόδιο. Άλλες μελέτες που εξετάζουν τον ρόλο της υποθερμίας ή μειωμένη θερμοκρασία του σώματος, στο μεταβολισμό και νευροπροστασίας. Τόσο αδρανοποίησης και υποθερμία έχουν σχέση με

υποξία

και

οίδημα

. Η υποξία, ή

ανοξία

, εμφανίζεται όταν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο διαθέσιμο για τα κύτταρα του εγκεφάλου για να λειτουργήσει σωστά. Δεδομένου ότι τα κύτταρα του εγκεφάλου απαιτούν μεγάλες ποσότητες οξυγόνου για τις ενεργειακές απαιτήσεις, είναι ιδιαίτερα ευάλωτα σε υποξία. Οίδημα εμφανίζεται όταν η χημική ισορροπία του εγκεφαλικού ιστού διαταράσσεται και νερό ή υγρά ρέουν μέσα στα εγκεφαλικά κύτταρα, καθιστώντας τα διογκώνονται και έκρηξη, απελευθερώνοντας τοξικά περιεχόμενα τους στους περιβάλλοντες ιστούς. Οίδημα είναι μια αιτία της γενικής οίδημα εγκεφαλικού ιστού και συμβάλλει στη δευτερεύουσα ζημία που σχετίζεται με αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο. Τα βασικά και μελέτες σε ζώα που συζητήθηκαν παραπάνω δεν αφορούν τους ανθρώπους και εμπίπτουν στην κατηγορία των προκλινική έρευνα? κλινική έρευνα περιλαμβάνει ανθρώπους. Ένας τομέας της έρευνας που έχει κάνει τη μετάβαση από ζωικά μοντέλα για να κλινικής έρευνας είναι η μελέτη των μηχανισμών που διέπουν την πλαστικότητα του εγκεφάλου και τη νευρωνική επανα-καλωδίωση που λαμβάνει χώρα μετά από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο. Νέες εξελίξεις στην απεικόνιση και αποκατάστασης έχουν δείξει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να αντισταθμίσει την λειτουργία χάνονται ως αποτέλεσμα του εγκεφαλικού επεισοδίου. Όταν τα κύτταρα σε μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για μια συγκεκριμένη λειτουργία πεθάνουν μετά από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο, ο ασθενής αδυνατεί να εκτελέσει τα καθήκοντα αυτά. Για παράδειγμα, ένα εγκεφαλικό επεισόδιο ασθενής με έμφραγμα στην περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την αναγνώριση του προσώπου γίνεται σε θέση να αναγνωρίζει πρόσωπα, ένα σύνδρομο που ονομάζεται αγνωσία του προσώπου. Αλλά, με τον καιρό, το άτομο μπορεί να έρθει για να αναγνωρίσουν και πάλι πρόσωπα, ακόμη και αν η περιοχή του εγκεφάλου που αρχικά προγραμματισμένο να εκτελεί αυτή τη λειτουργία παραμένει νεκρό. Η πλαστικότητα του εγκεφάλου και την επανα-καλωδίωση των νευρικών συνδέσεων καταστεί δυνατό για ένα μέρος του εγκεφάλου για να αλλάξει τις λειτουργίες και καταλαμβάνουν τις πιο σημαντικές λειτουργίες του ανάπηρου μέρος. Αυτή η επανα-καλωδίωση του εγκεφάλου και την αποκατάσταση της λειτουργίας, το οποίο ο εγκέφαλος προσπαθεί να κάνει αυτόματα, μπορούν να βοηθηθούν με θεραπεία. Οι επιστήμονες εργάζονται για να αναπτύξουν νέους και καλύτερους τρόπους για να βοηθήσει την ίδια την επισκευή εγκέφαλο να αποκαταστήσει σημαντικές λειτουργίες για τον ασθενή εγκεφαλικό επεισόδιο. Ένα παράδειγμα μιας θεραπείας που προκύπτει από αυτή την έρευνα είναι η χρήση του

διακρανιακή μαγνητική διέγερση (TMS)

σε εγκεφαλικό επεισόδιο αποκατάστασης. Ορισμένα στοιχεία υποδηλώνουν ότι TMS, στην οποία ένα μικρό μαγνητικό ρεύμα παραδίδεται σε μια περιοχή του εγκεφάλου, μπορεί ενδεχομένως να αυξήσει την πλαστικότητα του εγκεφάλου και επιταχύνει την αποκατάσταση της λειτουργίας μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο. Η συσκευή TMS είναι ένα μικρό πηνίο το οποίο συγκρατείται εκτός του κεφαλιού, πάνω από το τμήμα του εγκεφάλου που χρειάζονται διέγερση. Επί του παρόντος, οι διάφορες μελέτες στο NINDS δοκιμή αν TMS έχει καμία αξία στην ενίσχυση της λειτουργίας του κινητήρα και τη βελτίωση της λειτουργικής αποκατάστασης.