放大大脑回路可使研究人员停止癫痫发作活动

华盛顿-乔治敦大学医学中心的一组神经科学家在动物模型中发现，它们可以“关闭”癫痫发作。该发现在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，提供了第一个证据，尽管不同类型的癫痫发作始于大脑的不同区域，但它们都可以通过靶向大脑中一小部分神经元来控制。大脑或其卷须样神经元轴突。

研究人员说，将特定神经元归零表明可以改善癫痫的治疗方法。这项研究的高级研究员帕特里克·A·福塞利(Patrick A.乔治敦(Georgetown)神经科学，药理和生理学教授。

他说：“我们在大鼠脑的癫痫回路中发现了一个主要的窒息点，我们认为可以利用它来阻止癫痫发作的发作或阻止其在大脑中的传播。”对人的基于电路的疗法将有助于抵消药物疗法和其他技术带来的已知副作用。”

根据美国疾病预防控制中心(CDC)的数据，在美国，约有300万成年人和将近500,000儿童患有癫痫病，约占总人口的1%，是第四大最常见的脑部疾病。(当一个人发作超过一次时，会诊断为癫痫病。)

当大脑中的神经细胞失火时会发生癫痫发作。虽然大约有30种特定类型的癫痫发作，但主要有两类：局灶性发作，始于大脑的特定区域;泛发性发作，发生在大脑两侧的神经细胞失火时。在此类别中包括强直性阵挛(以前称为大疟疾)惊厥性发作和失神(以前称为小发作)。

研究人员已经知道了大约30年的历史，即黑质直纹网状体(SNpr)可以抑制大脑的某个区域，但可以帮助阻止癫痫发作，而SNpr控制癫痫发作的电路仍不清楚。SNpr是大脑深处的一小块区域。“通常认为它与运动和运动障碍有关。” Forcelli说。“我们知道靶向SNpr可以阻止癫痫发作，但是我们不知道怎么办。该区域的神经元具有轴突投射到大脑的许多不同部位。”

他说，这项研究是建立在1980年代GUMC所做的开创性工作的基础上的，当时由Karen Gale博士领导的研究人员“建立了涉及癫痫和癫痫的隐喻Rand McNally型神经元通路图集-这些图已经移动了既发展基础生物学又进行癫痫的药物治疗。”Forcelli说，他的研究目标是“制作具有更高分辨率和放大每个地址的能力的“ Google地图”版本，以改善大脑刺激疗法。

在他的团队中，Forcelli在易发癫痫的大鼠中使用了四种实验性癫痫模型，旨在反映人类癫痫发作中出现的另一种类型的癫痫发作(无，前脑强直性阵挛，脑干强直性阵挛和边缘性癫痫)。

他们能够通过将感光离子通道放入SNpr中的神经元来阻止癫痫发作。当暴露在光线下时，神经元可以被打开或关闭。他们发现，通过SNpr细胞体的沉默活性或在某些情况下，这些神经元投射到的区域可以关闭癫痫发作。

“如果我们不知道电路如何工作，我们就无法靶向治疗。发现SNpr计划沉默的一个区域可以关闭特定的癫痫发作，这是一种更具针对性的疗法。例如，深部脑刺激可以针对该区域。”福切利说。

他说：“这些发现澄清了该领域的一个长期存在的问题：这些个体的SNpr神经通路在癫痫发作控制中的作用。”

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