脑深部刺激可预防小鼠癫痫发作

来自颞叶一个或多个病变脑区的癫痫活动很难控制。许多所谓的颞叶癫痫患者通常对抗癫痫药物治疗没有反应，因此受影响的脑区必须通过手术切除。不幸的是，这个程序只给了大约三分之一的患者癫痫发作自由，所以发展替代治疗方法是非常重要的。

弗莱堡大学医学中心神经外科研究小组组长、神经生物学家Carola Haas教授和BrainLinks-BrainTools研究中心的科学家们已经研究出一种新的预防治疗方法癫痫发作在颞叶癫痫中。他们在小鼠身上显示出低频刺激的特异性大脑有些地区可能会完全停止癫痫活动。而不是使用电流，研究人员用光刺激这些细胞。为了做到这一点，他们之前在细胞中引入了一种光敏分子，可以进行特别精确的刺激。他们于2020年12月在科学杂志上发表了研究结果eLife。

“只要我们以1赫兹的频率刺激大脑区域，癫痫发作就消失了。这种效应在几周内是稳定的，”哈斯说。可以通过药物治疗发生的习惯化没有发生。每天刺激大脑区域一小时。

识别电路和细胞

在颞叶癫痫在美国，海马体经常发生病理改变，通常代表所谓的癫痫活动的焦点。以前的研究已经使用精确的基因标记技术来绘制纤维系统及其颞叶和海马体之间的突触接触，这通常保存在颞叶癫痫。研究人员利用这种纤维系统，利用依赖光的蛋白质，以一种特定的、时间上精确的方式操纵海马体活动。测量脑电波显示，患病海马体在低频1赫兹时有节奏的激活抑制了癫痫活动，并阻止了它的扩散。

哈斯和她的同事证明了抗癫痫作用很大程度上是由于发作病灶中存活的颗粒细胞的重复激活。单细胞研究证实了颗粒细胞由于受到刺激而不易兴奋的假设，从而使癫痫发作不太可能扩散。哈斯说:“我们也可能有一个广泛的网络效应，因为刺激可以通过海马体回路扩散。”

未来，该团队将与弗莱堡大学医学中心的医学物理系一起，利用磁共振成像技术观察整个大脑在刺激过程中。这项技术可以用来识别受刺激影响的其他大脑区域。相应的发现可以提供信息，说明它们是如何联系在一起的，以及刺激会产生什么进一步的后果。

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