阻止癫痫发作

科学家们想出了一种方法,利用电脉冲来阻止某些形式的癫痫发作。
2012年8月12日

采访

György Buzsáki,纽约大学

本周,科学家们想出了一种方法,利用电脉冲来阻止某些形式的癫痫发作。György纽约大学的Buzsaki领导了这项工作。这项研究本周发表在《科学》杂志上科学他现在和我们在一起。你好,乔治-。

György -你好。

Chris -首先,当一个人癫痫发作时到底发生了什么?

György -癫痫有很多种。我们使用的模型是与意识丧失有关的,所以你在开车时癫痫发作,你完全失去了开车的控制能力。

克里斯-好吧,如果我们要记录癫痫发作时大脑本身的情况,电上发生了什么?

György -在这种情况下,很容易识别,因为发生的事情是,许多神经元突然被奴役成一个共同的合唱。它们只是在各种同步放电中一起跳动,这些信号放电与膜电位变化的信号相对应,膜电位变化产生非常大的电流,甚至可以在头骨外测量到。

克里斯:所以,一旦一小群神经细胞异常放电,就会扩散到大脑的其他邻近区域,并在大脑中传播或回响,破坏正常功能。

György -没错。回响在这种缺席或全身性癫痫发作的情况下是非常合适的,因为在丘脑和新皮层之间有一种乒乓机制。丘脑发出一种信号,奴役新皮层的神经元,而新皮层的神经元反过来又发送一种强化模式,这种模式一直持续下去,一直持续下去。

克里斯-直到有人打破这个循环。那么当人们服用抗癫痫药物时,它是如何阻止这种情况正常发生的呢?

人脑矢状横切术György -嗯,这就是我们做这项研究的原因,因为为了阻止癫痫发作,你必须做一些激烈的事情来防止这种模式的发生。当然,这种神奇的药物只有在这种超级同步事件发生时才会产生影响。

克里斯:所以,你必须有效地抑制神经细胞的活动来阻止癫痫发作,但是当人们没有真正发作时,这将会对他们产生影响。所以理想的情况是有一种方法可以在癫痫发作时阻止它但不是一直都有,这就是你论文的出发点,不是吗?

György -没错。所以我们使用动物模型。幸运的是,这种特殊形式的癫痫有一个很好的啮齿动物模型,所以我们能够记录这些癫痫模式,每天发生数百次,所以我们可以做很多实验。我们不仅检测到这些癫痫发作,我们还检测到癫痫发作的每一个周期。这是一个临界点,因为打破恶性循环的方法就是一个循环一个循环地干预。例如,有节奏的癫痫发作是一种振荡,就像摆动一样。你可以通过抓住那个人来阻止秋千的摆动,这需要很多能量,或者你可以每次在这个人站起来的时候干扰秋千的循环。在这种情况下,它是非常小的能量。你可以达到同样的动作,最终,摇摆的节奏会停止。

克里斯:所以当有癫痫发作的迹象时,你给大脑注入一点电流。

György -所以我们使用了经颅电刺激,也就是把电极放在颅骨外,在我们知道大脑没有神经元放电的时候施加电流,这意味着我们可以干扰这种自我维持的反射模式。

克里斯:但是你是否只在病人或动物发作的时候才打开这个信号这样你就不会干扰正常的大脑功能?

György -所以我们只在癫痫发作的几秒钟内使用电刺激,从来没有在外面使用过。

Chris -换句话说,如果你只在动物发作时打开这个开关,这是否会阻止癫痫发作的进程从而减少动物适应的时间?

György -我们必须等到癫痫发作,这时我们才开始刺激。所以,我们的方法并不能预防癫痫发作。它缩短了它。

克里斯-那么,如果你把这个翻译给人类,它会起作用吗?

György -如果不是,我会很惊讶,因为原则是完全一样的。有一些技术上的挑战需要应用因为你从人脑外部传递到颅骨内部的信号要小得多在人类的情况下。所以,技术问题,电子问题更大,但它是可以解决的。

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