研究表明癫痫药物如何阻断大脑中的电信号
多达四分之一的癫痫患者对任何可用药物都没有反应。
这使得寻找新的有效的抗癫痫药物变得至关重要，卡内基梅隆大学的化学家玛丽亚·库尔尼科娃在这一探索中发挥了关键作用。
库尔尼科娃是一名化学副教授，她所在的团队在该杂志上发表了一篇论文神经元这表明了一类药物是如何在癫痫发作时阻止失控的电信号在大脑中的传播的。
哥伦比亚大学的亚历山大·索博列夫斯基领导的研究小组使用晶体学和其他技术来观察药物是如何阻断AMPA大脑受体中的信号的，AMPA是电信号在大脑中传播的主要通道之一。
在癫痫中，AMPA受体似乎高度敏感，为构成癫痫发作的电脉冲风暴打开了道路。
Kurnikova擅长用计算机模拟分子在大脑中的相互作用，她帮助确定了药物的结合位点，支持了药物像楔子一样坐落在AMPA受体中，阻止信号通过的观点。
因为AMPA受体是正常大脑功能所必需的药物阻断一些受体会导致某些副作用包括嗜睡、恶心和头痛。
库尔尼科娃说:“基本上，你想用这些药物做的是创造一种(大脑中的)兴奋不那么容易实现的情况，所以你可能会产生一些嗜睡。”“但如果是嗜睡与癫痫的问题，你会选择嗜睡。”
在未来，Kurnikova和Sobolevsky的团队所做的工作可能能够调整抗癫痫药物以减少副作用。索伯列夫斯基指出，这类药物，包括一种名为perampanel的市上可用药物，已经“比其他类型的药物安全得多”，而新的研究表明，“通过改变药物的设计，我们可以使其更安全。”
Sobolevsky的研究小组使用晶体学和电生理测量等技术来可视化药物和受体分子的形状，并显示药物如何改变受体的功能。Kurnikova通过使用软件程序来模拟药物分子与受体结合的精确方式，加强了这一发现。
要做到这一点，计算机程序必须检查药物和受体之间数百万种不同的配置，这需要巨大的计算能力。在她梅隆研究所的实验室里，库尔尼科娃使用的计算机比她几年前开始这项工作时可用的计算机强大得多。
如今她能更好地模拟分子和蛋白质的一个原因是游戏行业的进步。通过在电脑中开发强大的显卡，在视频游戏中创造逼真的动画，电脑制造商使她能够购买一台2000美元的电脑，这台电脑可以完成10年前20台电脑的工作。
她还使用了专门为分子模拟设计的高速计算机。这台名为ANTON的计算机由D.E. Shaw公司制造，安装在匹兹堡超级计算中心。由于全国各地的研究人员都需要ANTON，她必须向国家科学院申请ANTON的时间。
今年，她被分配了足够的时间来模拟AMPA受体生命周期中的30微秒。ANTON的模拟速度比她自己的快100倍。
库尔尼科娃在靠近北冰洋的俄罗斯矿业城市诺里尔斯克长大，那里冬季平均最高气温不到5度。她的父母都是工程师，后来搬到了莫斯科，她在莫斯科物理与技术学院(Moscow Institute of Physics and Technology)获得硕士学位。之后，她在匹兹堡大学(University of Pittsburgh)获得了理论化学博士学位，并在以色列和马凯特大学(Marquette University)从事研究和教学工作，后于2003年加入卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)。2009年，她被提升为副教授。
她的女儿毕业于卡内基梅隆大学，目前是加州大学圣地亚哥分校神经科学专业的研究生。
如果Sobolevsky和Kurnikova能够为他们的癫痫研究获得额外的资金，他们希望设计出新的药物，可以在更少的副作用下阻止癫痫发作。虽然已经有一些药物以这种方式开发出来，但她说:“这样合理的药物设计是困难的。制药公司通常会尝试他们能想到的所有方法，看看哪些有效。”
索博列夫斯基说:“我们一起努力，我们会提出建议新药如果我们的假设是正确的，那么我们提出的一些新药物应该更好。”
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