Zooming in on schaltkreise im Gehirn, die den Forschern ermöglicht, zu stoppen epileptischer Aktivität

Zooming in on schaltkreise im Gehirn, die den Forschern ermöglicht, zu stoppen epileptischer Aktivität

Ein team von Neurowissenschaftler an der Georgetown University Medical Center gefunden haben, in Tiermodellen, dass Sie „abschalten“ epileptischen Anfällen. Die Ergebnisse, veröffentlicht online in den Verfahren der National Academy of Sciences (PNAS), liefern erste Hinweise, dass, während verschiedene Arten von Anfälle beginnen in verschiedenen Bereichen des Gehirns, Sie alle können gesteuert werden, indem Sie auf eine sehr kleine Gruppe von Neuronen im Gehirn oder Ihre Tentakel-ähnlichen neuronalen Axone.

Einschießen auf bestimmte Neuronen deutet darauf hin, dass die Behandlung für Epilepsie verbessert werden kann, sagen Forscher. Zum Beispiel die Tiefe Hirnstimulation, die heute verwendet werden könnte, undeutlich, richtet sich an die Zellkörper dieser Neuronen oder in den Bereichen, die Ihre Axone touch, abhängig von der Art der Beschlagnahme, sagt die Studie leitende Ermittler, Patrick A. Forcelli, Ph. D., assistant professor in der Neurowissenschaft und in der Pharmakologie und Physiologie an der Georgetown.

„Wir haben eine große drosselstelle in der Epilepsie-schaltungen in Ratten-Gehirnen, die wir glauben, kann genutzt werden, stören das auftreten von Anfällen oder zu stoppen Ihre Ausbreitung im Gehirn“, sagt er. „Circuit-basierte Therapie für die Menschen helfen, offset die bekannten Nebenwirkungen, die mit der medikamentösen Therapie und anderen Techniken.“

Nach der CDC, in den USA, über 3 Millionen Erwachsene und fast 500 ‚ 000 Kinder an Epilepsie leiden, so dass die Inzidenz über 1% der Bevölkerung, und die vierte häufigste Erkrankung des Gehirns. (Epilepsie wird diagnostiziert, wenn eine person mehr als eine Beschlagnahme.)

Epileptische Anfälle entstehen, wenn Nervenzellen im Gehirn Fehlzündung. Zwar gibt es über 30 bestimmte Arten von Anfällen, es gibt zwei große Kategorien: die Brennweite, die in bestimmten Bereichen des Gehirns, und verallgemeinert, die auftreten, wenn Nerven-Zellen, die auf beiden Seiten des Gehirns Fehlzündung. In dieser Kategorie sind tonisch-klonische (früher bekannt als grand-mal -) konvulsiven Anfall und Abwesenheit (früher bekannt als petit-mal).

Forscher haben seit rund 30 Jahren bekannt, dass, während die Hemmung ein bestimmter Bereich des Gehirns, der substantia nigra pars recticulata (SNpr) können helfen, zu stoppen einen Anfall, die schaltungen durch, die die SNpr steuert einen Anfall haben, blieb unklar. Der SNpr ist ein kleiner Bereich tief im Gehirn. „Es ist in der Regel dachte beteiligt zu sein in der Bewegung und Bewegungsstörungen“, sagt Forcelli. „Wir wussten, dass targeting SNpr stoppen einer Beschlagnahme, aber wir wussten nicht, wie. Neuronen in diesem Bereich haben die axonalen Projektionen, die auf viele verschiedene Teile im Gehirn.“

Diese Studie, sagt er, baut auf die Pionierarbeit an GUMC in den 1980er-Jahren, als Forscher, geführt von Karen Gale, Ph. D., „baute eine metaphorische Rand McNally-Typ atlas der neuronalen Signalwege in epileptische Anfälle und Epilepsie—diese Karten haben sich nach vorne bewegt, sowohl in der Grundlagen-Biologie und für die pharmakologische Behandlung der Epilepsie.“ Ziel seiner Forschung ist „, um eine „Google maps“ – version mit höherer Auflösung und die Fähigkeit zu vergrößern auf jede Adresse, zu verbessern Gehirn-Stimulations-Therapie“, sagt Forcelli.

Mit seinem team, Forcelli vier Modellen der experimentellen Epilepsie im Anfall neigende Ratten, entworfen, um zu reflektieren, eine andere Art von Anfall (absence, Vorderhirn tonisch-klonische, Hirnstamm tonisch-klonischen, und das limbische) gesehen, in menschliche Epilepsien.

Sie waren in der Lage zu stoppen diese Anfälle Legend light-sensitive Ionenkanäle in Neuronen der SNpr; wenn Sie dem Licht ausgesetzt, die Neuronen können ein-oder ausgeschaltet werden. Sie fanden heraus, dass Anfälle konnte ausgeschaltet werden, indem entweder die silencing-Aktivität der SNpr Zellkörper oder, in einigen Fällen, die Gebiete, die diese Neuronen Projekt.

„Wir können nicht Ziel der Therapie, wenn wir nicht wissen, wie die schaltungen funktionieren. Die Entdeckung, dass das silencing ist ein Bereich, der eine SNpr Projekte können schalten Sie bestimmte Anfälle schlägt einen viel mehr anvisierbare Therapie. Zum Beispiel die Tiefe Hirnstimulation könnte angestrebt werden, dass der Bereich“ Forcelli sagt.