癫痫发作如何在大脑中传播的可能解释

癫痫发作如何在大脑中传播的可能解释
来自大鼠海马体的中间神经元(明亮的,有长附肢)。精细分枝的轴突(左上云)包围着锥体细胞的细胞体,并能有效地抑制这些细胞。图源:Leonie Pothmann/Uni Bonn

在某些形式的癫痫中,大脑中某些“刹车细胞”的功能被认为是中断的。这可能是电故障能够从起源点扩散到大脑大部分区域的原因之一。波恩大学最近的一项研究指出了这个方向,来自里斯本的研究人员也参与了这项研究。研究结果将很快发表在著名的神经科学杂志

在他们的研究中,研究人员调查了患有.这是人类最常见的疾病形式。不幸的是,它对目前可用的药物几乎没有反应。Leonie Pothmann博士在波恩大学实验癫痫学研究所完成了她的博士学位,她强调说:“这使得确定它究竟是如何产生的变得更加重要。”

刚刚发表的数据可能会帮助科学家进行这项努力,因为它们表明某种类型的细胞在患者体内不能正常工作。受影响的细胞是一类所谓的,这些细胞可以减弱大脑区域的兴奋。波斯曼解释说:“我们研究了海马体中的中间神经元,这是颞叶的一个区域,被称为癫痫发作的焦点。”

锥体细胞在海马兴奋的传递中起着重要作用。它们在电刺激下产生电压脉冲。这些刺激,除其他外,中间神经元,反过来抑制.这作为一种制动器:它阻止电压脉冲不受阻碍地传播。这样,癫痫发作就能在它扩散到大脑其他部位之前被扼杀在萌芽状态。

在计算机上进行制动仿真

波斯曼的同事奥利弗·布拉干萨博士说:“然而,与健康的动物相比,这种刹车在老鼠身上的效果并不好。”“我们的测量表明,在健康动物身上发生的快速、强大的抑制在生病的动物身上大大减少。”

为了找出这种情况发生的原因以及可能产生的影响,科学家们在计算机上模拟了锥体细胞和中间神经元的相互作用。他们改变了虚拟中间神经元的某些属性,直到它在模拟中的行为与生病的动物完全相同。

结果提供了关于两种可能的干扰的信息:中间神经元似乎只释放了一小部分存储在细胞内的信号分子(神经递质),以应对刺激。此外,它们的膜不能正常工作:它们不能很好地维持电压梯度,几乎就像它们有一个轻微的短路。这两个因素导致中间神经元的激活相对较弱。在计算机模拟中,这种与锥体的相互作用导致不受阻碍的传播类型的活动发生

“我们现在必须进一步研究这些发现,”实验癫痫学研究所所长、德国神经退行性疾病中心副成员Heinz Beck教授解释说。“首先,我们必须弄清楚这两种干扰是否实际上是中间神经元故障的原因。如果是这样,从长远来看,这可能会为新的治疗方法开辟道路。”然而,他强调,这些成果仍然是纯粹的基础研究。“目前还不清楚它们是否能使患者受益——如果能,肯定还需要很多年。”


进一步探索

绘制奶酪板迷宫中的空白点

更多信息:Leonie Pothmann等人。典型反馈抑制动力学的改变预测了慢性癫痫爆发传播的增加,神经科学杂志(2019)。DOI: 10.1523 / jneurosci.2594 - 18.2019
期刊信息: 神经科学杂志

所提供的波恩大学
引用:癫痫发作如何通过大脑传播的可能解释(2019,10月1日)检索到2022年9月6日从//www.puressens.com/news/2019-10-explanation-epileptic-seizure-brain.html
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