癫痫痉挛是一种短暂的癫痫发作,是灾难性癫痫病的标志,其特点是严重的认知和运动缺陷。贝勒医学院和德克萨斯儿童医院的研究人员现在提供的证据表明,癫痫痉挛起源于新皮质深层的锥体细胞。此外,他们还发现了一种新的神经生理学现象,可以解释皮层神经元如何产生痉挛。这也是第一项揭示正常大脑状态(如睡眠)与痉挛之间迄今未知的关系的研究。该研究最近发表在《神经病学年鉴》上。
一位英国医生在 1800 年代中期首次描述了癫痫痉挛。从那时起,神经科学家一直试图了解癫痫痉挛的细胞和机制起源。
“我们很高兴终于对大脑中痉挛的起源和发生方式有了一些基本的了解,”主要作者、贝勒医学院教授、凯恩基金会儿科神经病学实验室主任约翰·斯旺博士说。德克萨斯儿童医院简和丹邓肯神经学研究所联合主任说。“我们的研究结果还揭示了清醒/睡眠大脑状态与痉挛如何产生之间以前未被认识到的相互作用,这为开发急需的介入疗法开辟了新途径。”
大脑新皮质中锥体细胞的过度激活会产生癫痫性痉挛
为了了解痉挛的神经生理学基础,Swann 实验室的前研究生 Chih-hong Lee 博士(目前在长庚纪念医院林口医学中心和长庚大学医学院)诱导了严重的痉挛他使用他于 2008 年开发的完善的河豚毒素 (TTX) 模型对啮齿动物进行了研究。他通过在正在发育的大鼠新皮质中长期注入 TTX(一种钠通道阻滞剂)来诱导痉挛,并使用最先进的电生理技术同时记录和记录大鼠的痉挛。分析痉挛之前和期间各个大脑区域的神经活动。
研究小组发现癫痫痉挛是由新皮质深层 V 的锥体细胞产生的。这是额叶的重要组成部分,对于信息处理和高阶大脑功能(例如认知、感觉知觉、运动命令的生成、空间推理和语言)至关重要。仅特定激活新皮质的锥体细胞也会导致痉挛发生率显着增加,这支持了这一特定神经元群负责产生痉挛的观点。