Migrena i jej przemiana w przewlekłą migrenę to obciążenia zdrowotne, które wymagają poprawy metod leczenia. Staramy się określić, w jaki sposób neuronalna sygnalizacja immunologiczna moduluje podatność na migrenę, modelowaną in vitro przy użyciu rozprzestrzeniającej się depresji (SD), jako sposób na opracowanie nowych celów terapeutycznych dla epizodycznej i przewlekłej migreny. SD jest prawdopodobną przyczyną aury migrenowej i bólu migrenowego. Jest to napadowa utrata funkcji neuronalnych wywołana początkowo zwiększoną aktywnością neuronalną, która powoli rozprzestrzenia się w podatnych obszarach mózgu. Normalne funkcjonowanie mózgu jest niezwykle wrażliwe na zbieżną sygnalizację immunologiczną niskiego poziomu i opiera się na niej. Tak więc neuronalna sygnalizacja immunologiczna prawdopodobnie wpływa na aktywność elektryczną SD, a tym samym na migrenę. Badania percepcji bólu SD u całych zwierząt są najeżone trudnościami, ale całe zwierzęta są dobrze przystosowane do badania aspektów biologii systemowej migreny, ponieważ SD aktywuje trójdzielne szlaki nocyceptywne. Jednak same badania na całych zwierzętach nie mogą być wykorzystane do rozszyfrowania mechanizmów obwodów komórkowych i nerwowych SD. Zamiast tego konieczne są preparaty in vitro, w których można kontrolować warunki środowiskowe. W tym miejscu ważne jest, aby zdać sobie sprawę z ograniczeń ostrych plastrów i wyraźnych zalet kultur plastrów hipokampa. Ostre wycinki mózgu nie mogą ujawnić subtelnych zmian w sygnalizacji immunologicznej, ponieważ samo przygotowanie wycinków wyzwala: zmiany prozapalne, które trwają kilka dni, zachowanie padaczkowe spowodowane wysokim poziomem ciśnienia tlenu potrzebnego do ożywienia wycinków i nieodwracalne uszkodzenie komórek w beztlenowych środkach plasterków.
Natomiast badamy sygnalizację immunologiczną w dojrzałych kulturach wycinków hipokampa, ponieważ kultury te są ściśle równoległe do swoich odpowiedników in vivo z dojrzałą funkcją trisynaptyczną; wykazują poziomy astrocytów w stanie spoczynku, mikrogleju i cytokin; a SD jest łatwo indukowane w preparacie nieznieczulonym. Co więcej, plastry są długotrwałe, a SD może być indukowane przez kolejne dni bez urazów, co czyni ten preparat jedynym jak dotąd środkiem zdolnym do modelowania neuroimmunologicznych konsekwencji przewlekłej SD, a tym samym być może przewlekłej migreny. Używamy technik elektrofizjologicznych i nieinwazyjnego obrazowania do pomiaru funkcji komórek neuronalnych i obwodów zbieżnych z SD. Zmienne ekspresji genów odporności neuronalnej są mierzone za pomocą badań przesiewowych qPCR, matryc qPCR i, co ważne, stosowania preamplifikacji cDNA do wykrywania celów o bardzo niskim poziomie, takich jak interferon gamma, przy użyciu próbkowania całych, regionalnych lub specyficznych komórek (za pomocą mikroskopii laserowej). Sygnalizacja kaskadowa cytokin jest dalej oceniana za pomocą multipleksowanych celów związanych z fosfoproteinami z ekspresją genów i zmianami fosfoproteinowymi potwierdzonymi za pomocą barwienia immunologicznego specyficznego dla komórki. Strategie farmakologiczne i siRNA są stosowane do naśladowania i modulowania sygnalizacji immunologicznej SD.