深部脑刺激可预防小鼠癫痫发作

起源于颞叶一个或多个病变大脑区域的癫痫活动难以控制。许多所谓的颞叶癫痫患者通常对抗癫痫药物的治疗没有反应，因此必须通过手术切除受影响的大脑区域。不幸的是，这种手术只能让大约三分之一的患者自由发作，因此开发替代治疗方法是非常重要的。

由神经生物学家Carola Haas教授领导的科学家们，他是弗莱堡医学中心-大学神经外科和大脑链接-大脑工具研究中心研究小组的负责人，研究了一种新的预防治疗方法癫痫发作颞叶癫痫。他们在小鼠实验中发现，低频刺激对特定的大脑这些区域会完全停止癫痫活动．而不是使用电流，研究人员用光刺激细胞。为了做到这一点，他们之前在细胞中引入了一种光敏分子，可以进行特别精确的刺激。他们于2020年12月在科学杂志上发表了研究结果eLife．

“只要我们用一赫兹的频率刺激大脑区域，癫痫发作就会消失。这种效果在几周内是稳定的，”哈斯说。药物治疗可以产生的习惯化并没有发生。大脑区域每天被刺激一小时。

识别电路和细胞

在颞叶癫痫在美国，海马体经常发生病理改变，通常代表所谓的癫痫活动的焦点。以前的研究使用精确的基因标记技术来绘制纤维系统及其颞叶和海马体之间的突触接触，这些突触通常保存在大脑中颞叶癫痫。研究人员利用这种纤维系统，利用依赖于光的蛋白质，以特定和时间精确的方式操纵海马的活动。测量脑电波显示，以1赫兹的低频率有节奏地激活患病海马体可以抑制癫痫活动，并阻止其扩散。

哈斯和她的同事们证明，抗癫痫效果主要是由于癫痫发作焦点中存活的颗粒细胞的重复激活。单细胞研究证实了这一假设，即由于刺激，颗粒细胞不太容易兴奋，使癫痫发作不太可能扩散。“也有可能我们有一个广泛的网络效应，因为刺激可以通过海马体电路传播，”哈斯说。

未来，该团队将与弗莱堡大学医学中心的医学物理系一起，利用磁共振成像来观察整个大脑在刺激过程中的情况。这项技术可以用来识别受刺激影响的其他大脑区域。这些相关的发现可以提供有关它们是如何相互联系的以及刺激会产生哪些进一步后果的信息。

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