在癫痫大脑中致命的脱节
癫痫是一种非常普遍的神经障碍。大约三分之一的患者对目前可用的疗法抵抗力。在波恩大学的细胞神经科学研究所指导下的研究人员已经发现了一个新的原因来解释颞叶癫痫的发展:在早期阶段,星形胶质细胞彼此脱颖而出。这导致钾离子和神经递质的细胞外积累,这导致神经元的过度尺寸。结果正在在网上提前发布脑。印刷版将于5月出版。
大约百分之大的人口患有癫痫。虽然研究努力,但这种疾病的原因仍然很大程度上不清楚,“波恩大学蜂窝织神经科学研究所主任ChristianSteinhäuser教授。大约三分之一的患者是抗性的。“在一些频繁的形式,如颞叶癫痫在美国,这个比例甚至更高。”因此,科学家们正在寻找癫痫研究的新策略,以开发新的、更有效的治疗方法。
星形胶质细胞:从“脑胶水”到神经元的重要伴侣
与Steinhäuser教授合作的一个小组现在发现了一种研究癫痫病因的新方法。波恩大学细胞神经科学研究所与来自波恩大学医院的神经外科医生以及来自弗莱堡大学医院的癫痫专家一起研究了癫痫的功能特性星形胶质细胞。这些是属于的神经系统细胞胶质细胞。星形胶质细胞最初被认为只是将大脑连接在一起的“胶水”,但近年来,越来越多的星形胶质细胞被证明是神经元的重要伙伴。
钾离子的积累导致过度兴奋性
Steinhäuser教授说:“癫痫研究的主要假设是神经元的特性改变会导致癫痫。”他的工作小组现在已经证明,神经胶质细胞的功能障碍在癫痫的发展过程中起着至关重要的作用。从颞叶癫痫患者身上取出的脑组织被研究人员观察到完全缺乏星形胶质细胞。“在这种情况下,星形胶质细胞无法形成功能网络,”第一作者彼得·贝德纳博士说。因为星形网络缺失了,钾离子神经递质,如谷氨酸,对信号传递很重要,可以在这个组织中积累。这会导致受影响的神经元过度兴奋,并最终导致癫痫发作。
是星形胶质细胞偶联的癫痫病因还是这只是过度兴奋性的结果吗?为了能够解决这个问题,科学家专门开发了一种小鼠模型,其概括了人类颞叶癫痫的关键特征。“在这个模型中,我们能够证明在癫痫发育过程中,星形胶质细胞之间的偶联很早丧失,并且变化神经元仅在斯坦赫维尔教授稍后观察到。
在早期阶段,解耦是可逆的
科学家们怀疑星形胶质细胞的解偶联是由炎症介导的。原因可能是所谓的细胞因子,它是由大脑中被激活的小胶质细胞或星形胶质细胞释放出来的。“我们能够证明星形胶质细胞的分离,至少在早期癫痫 - 可以逆转,“Steinhäuser教授说。这位科学家们现在希望他们的基础研究结果将能够开发新疗法来治疗颞叶癫痫。
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