小脑在失神癫痫发作中的作用

研究人员对失神发作的细胞和分子机制和潜在的治疗方案有了新的见解。

　　

   

   

图片:RUB行为神经科学研究小组的Melanie Mark

刺激小脑的某些区域可以帮助对抗失忆发作。然而，这种形式的癫痫在大脑的细胞和分子水平上发生了什么，以及刺激究竟如何产生效果，目前还没有详细了解。Ruhr-Universitt Bochum (RUB)的研究人员通过对老鼠进行实验获得了新的见解。由RUB行为神经科学研究小组的Jan Claudius Schwitalla博士和Melanie Mark教授领导的团队从2022年3月19日起在《细胞和分子生命科学》杂志上描述了这一结果。

突然失去意识

全世界有超过150万人患有失神癫痫，也被称为小癫痫。患者会突然失去意识，并陷入持续几秒钟的行为瘫痪。失神发作通常发生在4岁到12岁的儿童中，经常被误认为是在做白日梦。它们与大脑活动的改变有关，这可以在大脑活动记录中看到，即所谓的尖波放电(swd)。这种特征性的活动模式源于大脑皮层和丘脑神经细胞的节律性和同步性活动。

由于位于小脑深处的核与大脑的各个区域有广泛的连接，研究人员提出，通过刺激小脑核来治疗癫痫是可能的。其他研究小组对啮齿动物进行的实验表明，这种刺激确实可以阻止失神发作。然而，目前还不清楚是什么在细胞和分子水平上造成了这种影响。

对不正常的大脑活动的小脑刺激

波鸿大学的研究人员研究了由于小脑神经细胞缺乏P/ q型钙通道而发生失神发作的小鼠。他们发现小脑核的细胞异常放电，刺激这些细胞可以防止进一步的swd。因此，他们通过使用药理学物质或化学发生刺激刺激小脑核。对于化学诱发刺激，一种转基因受体被引入细胞中，这样它们就可以被一种特殊设计的分子激活，这种分子通常不会出现在大脑中。这使得研究人员可以缓慢地增加小脑核细胞的活性，从而防止小鼠发生进一步的swd。

此外，研究小组利用光遗传刺激来短暂增加小脑核细胞的活性，并在持续的swd开始后停止。这项技术利用藻类的蛋白质，这种蛋白质可以被光激活，从而增加神经细胞的活性。总的来说，这项研究证实了有针对性地刺激小脑核可能成为一种治疗失神癫痫患者的方法。