综述:癫痫中由突触和容积传递介导的神经元网络致死性相互作用及其预防途径

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Progress in Neurobiology 6.7

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  这篇综述深入探讨了神经元网络在正常生理和病理状态下的相互作用机制,重点分析了癫痫猝死(SUDEP)中听觉-运动网络与呼吸网络的致命性负向交互。作者创新性地提出突触传递(GABA/谷氨酸)与容积传递(腺苷/CO2 /5-HT)的双重调控假说,为预防SUDEP提供了多靶点干预策略,对理解网络交互的涌现特性具有重要启示。

  

网络交互的生理与病理基础

神经元网络构成脑功能的核心框架,从介导单一功能的介观网络(如听觉网络)到整合多系统的宏观网络(如运动网络)。这些网络通过突触传递实现毫秒级快速通讯,而容积传递则介导分钟级的慢速调控。值得注意的是,脑干网状结构(BRF)作为多网络枢纽,在恐惧增强惊跳反射中与杏仁核形成条件性正反馈,而在癫痫模型中则可能触发致命性负反馈。

癫痫网络的致命涌现特性

SUDEP作为癫痫网络的典型涌现特性,在DBA/1小鼠模型中表现为听源性发作(AGSz)后呼吸暂停。该过程涉及三重网络失谐:听觉网络异常放电通过BRF核团过度激活运动网络,同时抑制呼吸中枢。关键转折点在于中枢自主神经网络(CAN)能否及时启动自主复苏——这一生死博弈受CO2
化学感受器和5-HT能神经元共同调节。

双重传递的分子博弈

突触传递中GABA能抑制减退与谷氨酸能兴奋过度构成发作基础,而容积传递介质则决定转归:腺苷通过A1
受体抑制突触传递终止发作,但过量CO2
会恶化呼吸抑制。5-HT能通路在此呈现剂量依赖性效应——中缝核适度激活促进呼吸恢复,过度激活反而加重自主神经失调。

干预策略的多靶点设计

预防SUDEP需打破致命网络耦合:选择性5-HT再摄取抑制剂(SSRI)可增强呼吸驱动;腺苷激酶抑制剂延缓腺苷降解以维持抑制性张力;CO2
化学反射激活装置作为物理干预手段。最新动物实验表明,联合靶向突触后AMPA受体与容积传递5-HT2A
受体可使SUDEP死亡率降低72%。

网络医学的新范式

这种跨尺度网络分析方法不仅适用于癫痫,更为理解阿尔茨海默病的神经网络解体、帕金森病的基底节环路异常提供了新视角。未来研究需开发实时监测网络交互的动态成像技术,并建立基于连接组学的预测模型,最终实现从"症状控制"到"网络调控"的范式转变。

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