S公司 由于压力、发烧、闪光，甚至只是感到疲倦，癫痫会突然发作。 有些会导致身体抽搐和颤抖，而另一些则会产生奇怪的感觉，使人失去意识或晕倒。 这种情况可能发生在患者醒着或睡着的时候。 当他们经过时，几秒钟或几分钟后，他们会让人们感到疲倦、困惑和迷失方向。
大脑通常保持一定程度的抑制，防止神经元失控地放电。 但在癫痫发作期间，大脑的一部分开始疯狂地放电，无法停止，从而导致电活动峰值和癫痫发作。
大脑努力保持神经元内通信的“音量”稳定。
虽然癫痫发作通常并不痛苦，但它给那些永远不知道何时发作的人带来了巨大的身体和精神损失，其中包括全球约5000万癫痫患者。 癫痫患者通常不能开车。 有些人不能独自旅行。 许多人的工作选择有限。 虽然药物有助于减少癫痫发作，但它们往往并不完全有效 副作用 包括胃部不适、头晕或视力模糊。
这可能会在不久的将来发生改变 霍利斯·T·克莱恩 他是斯克里普斯研究所多里斯神经科学中心主任。 她期待着有一天，癫痫患者感觉即将发作，能够服用药物来减少大脑中的异常活动，防止癫痫发作。 她说：“我认为这是非常可行的，而且很可能发生。”。
正确的连接： 这不是一幅抽象的表现主义绘画，而是一个老鼠的大脑。 小胶质细胞，大脑的免疫细胞（白色）与枝形吊灯细胞（红色）和称为锥体神经元（蓝色）的神经元类型相互作用。 小胶质细胞帮助锥体神经元在发育过程中形成正确的连接。 Nicholas Gallo/Van Aelst lab/CSHL提供的图像。 克莱恩的乐观情绪部分源于以下科学家进行的基础研究 琳达·凡·阿尔斯特 他是冷泉港实验室的教授，研究细胞如何相互通信以及这种通信如何预防疾病。 Van Aelst正在研究如何防止神经元放电过多或过少。 就像人与人之间的有效对话一样，大脑努力保持神经元内交流的“音量”稳定。 在人类中，如果一个人说话太轻，听者可能听不清楚。 如果演讲者声音太大或尖叫，听众可能会大吃一惊，甚至会走开。 神经元也是如此：如果没有足够的信号发射，那么它们就无法相互交流。 如果活动过多，则电路内的通信中断。 当大脑的一部分放电过多时，这种故障会导致癫痫发作。
为了了解神经元的典型工作方式以及可能出现的问题，Van Aelst研究了控制神经元之间通信量的机制。 神经元之间通过突触结构进行交流，突触结构使神经元能够向相邻神经元传递电信号或化学信号。 Van Aelst说：“我称之为沟通中心。”。 一组相互通信的神经元称为神经回路。 如果在大脑发育过程中这些电路没有正确形成，交流可能会变得不正常。
Van Aelst的团队正在研究帮助这些网络发展的细胞。 其中一种称为小胶质细胞，传统上被视为大脑免疫细胞，因为它们经常充当清理人员，吃病毒、细菌、细胞碎片和其他不需要的垃圾。 它们还可以修复损伤，修剪不再需要的突触。 这些椭圆形细胞还可以发挥另一个令人惊讶的作用：它们能够从身体上伸出手臂状的延伸部分，从而培养其他细胞和连接。 Van Aelst和她的团队发现，在幼鼠和幼鼠中，小胶质细胞将这些“手臂”包裹在一些脑细胞周围，加强神经元之间的突触。 Van Aelst说：“人们还没有意识到，小胶质细胞在发育高峰期间能够发挥良好的功能，形成更多的突触连接，这对正常、正常的功能至关重要。”。
“大多数疗法实际上来自基础研究。”
另一个因其在神经元网络中的作用而被研究的重要参与者是枝形吊灯细胞。 这些细胞因其神经纤维像枝形吊灯的手臂一样分支而得名，是强大的通讯器。 大多数神经元与同胞“对话”而不直接产生电“尖峰”，但枝形吊灯细胞直接连接到目标神经元启动尖峰的部分。 这些尖峰有助于大脑中的短距离和长距离交流，因此枝形吊灯可以对邻近的神经元产生强大的影响。 这些细胞过多或过少都可能与癫痫等疾病有关。
为了更好地理解神经发育障碍，Van Aelst的团队正在探索枝形吊灯和小胶质细胞如何共同构建健康网络。 例如，Van Aelst说：“枝形吊灯细胞可以控制兴奋性目标神经元，使其不会过度兴奋。”。 1 那是 令人惊讶的发现 她补充道。 在此之前，“人们不知道这些联系是如何形成的。”她的团队还发现 小胶质细胞受损 ，在兴奋性目标神经元上形成的枝形细胞突触较少，导致这些神经元的放电增强。 2 接下来，“我们真的需要在分子水平上弄清楚这些神经元和小胶质细胞之间的通讯是如何发生的细胞机制，”Van Aelst说。
这些对大脑及其功能和功能障碍的精细观察，对于治疗各种神经系统疾病，甚至癫痫以外的疾病，包括抑郁症、各种智力残疾和阿尔茨海默病等神经退行性疾病，都会非常有用。 一旦像Van Aelst这样的研究人员发现了受这些疾病影响的大脑区域异常活动的分子原因，其他科学家就可以开始锻造治疗性分子来修复它。Van Aellst说，这听起来可能是一个远大的希望，但这并不是第一次科学上的远大希望成为救星。 看看这项研究，它拯救了数百万人免受当前疫情的影响。 Van Aelst说：“在我看来，大多数疗法实际上来自基础研究。”。 “例如，对新冠肺炎疫苗的研究是20多年来对mRNA分子研究的结果。”
导图：爆炸/百叶窗
工具书类
1.Gallo，N.B.、Paul，A.和Van Aelst，L.阐述枝形吊灯细胞的发育、连接性和对神经疾病的贡献。 神经科学动向 43 , 565-580 (2020).
2.Gallo，N.B.、Berisha，A.和Van Aelst，L.小胶质细胞调节枝形吊灯细胞轴突突触发生。 美国国家科学院院刊 119 ，e2114476119（2022）。
Sara Goudarzi的作品出现在 科学美国人 , 《纽约时报》 、和 国家地理新闻 等等。 她是第一部小说的作者， 杏子杏仁 。在找到她 saragudarzi.com网站 还有“萨拉古德”。
获取Nautilus时事通讯 尖端科学，由最聪明的在世思想家揭开。
