靶向光敏感蛋白质和分子的深度脑电刺激可预防小鼠模型中的癫痫发作

据外媒报道,科学家们希望为折磨大脑的病症提供更精确、更有效的治疗方法之一是利用光来靶向细胞,通过对光敏感的蛋白质和分子,可以使细胞对这种刺激作出反应。弗莱堡大学的一个研究小组已经证明了这种技术可能如何解决癫痫问题,通过使用这种方法来防止小鼠疾病模型的发作。

通过靶向特定细胞类型中的光敏感蛋白和分子,科学家们希望将这些细胞诱导成特定的行为,以达到积极的健康效果。这种被称为“光遗传学 ”的技术前景广阔,但仍处于实验阶段,它已显示出逆转后天性失明、改变疼痛阈值,甚至重新设定我们的生物钟的前景。

弗莱堡大学团队瞄准了一种最常见的癫痫形式-颞叶癫痫,这种疾病通常对药物有抵抗力,受影响的区域通常需要手术切除以防止癫痫发作。这种疾病通常会改变大脑的海马区,因此该团队通过连接该区域与颞叶的纤维系统和突触接触来瞄准其活动。他们通过将光敏感蛋白引入细胞中,以便进行针对性的刺激。

在小鼠颞叶癫痫模型中,以这种方式对海马施加1赫兹的低频刺激,每天1小时,几乎完全防止了自发性癫痫发作。监测病变海马的脑电波显示,该技术不仅抑制了癫痫活动,而且阻止了它向大脑其他区域的扩散。

“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,”领导研究小组的卡罗拉-哈斯博士说。“这种效果在几个星期内是稳定的。”

研究小组认为,这些效果是由于刺激抑制了病变海马区中存活的颗粒细胞的活动,这些细胞由于受到刺激而兴奋性降低,防止了癫痫活动的蔓延。研究人员希望在这些有希望的结果基础上,利用磁共振成像技术,在整个大脑接受这种刺激的同时,一次性观察整个大脑的情况。

该研究发表在《eLife》杂志上。

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