没有epilepsy-when大脑就像管弦乐队没有指挥的

首先,老师形容她的六岁的学生心不在焉的,一个空想家。这个男孩被难以在课堂上集中注意力。老师看着这个男孩,她意识到他不是白日梦。他经常被忽视的几秒钟,不回应时,她叫他的名字。偶尔,他会眨眼睛,他的眼睛会卷起。

老师对男孩的父母谈了他的行为。他的父母带他去看医生,几个测试后,他被诊断出患有癫痫和处方药物。没有癫痫症是最常见的神经系统疾病。

“在大约80%的儿童失神发作,发作通常停止在青春期。另外20%将继续有癫痫发作,”第一和通讯作者约亨•迈耶博士说教练贝勒医学院神经病学和神经科学。“失神发作,即使他们停止,禁用障碍,因为它们导致孩子暂时缺席期间的成长。”

“很多这样的孩子也有注意力缺陷障碍,可以坚持大约40%的患者尽管被治疗,甚至癫痫发作停止后,“Atul Maheshwari co-first作者博士说,贝勒的神经病学和神经科学教授助理。“我们需要更好的理解发生了什么大脑在失神发作。”

这就是研究人员在这项研究中实现。他们使用一种新技术叫做2-photon显微镜,允许他们可视化射击活动许多单个神经元的同时在老鼠的大脑清醒。他们把这些观察与测量,测量大脑的同一区域的电模式。结果完全出乎我们的意料。

这是喜欢听管弦乐队没有指挥的

研究人员已经知道了几十年,人们拥有一个失神发作表现为典型的脑电图显示spike-and-wave电活动模式重复发作的持续时间。

“spike-and-wave模式是可再生的,在这段时间里,孩子会停止和凝视。但是没有人研究大脑细胞期间自己做的其中一个情节,“作者Jeffrey Noebels博士说,神经学教授,神经科学和分子和人类遗传学和蓝色鸟圈发育神经遗传学实验室的主任贝勒。

研究人员仔细查看了神经元的放电活动的视觉皮层区域失神癫痫的基因的小鼠模型。他们使用新的2-photon显微镜技术看到许多脑细胞的发射活动的同时,在某种程度上类似于使用谷歌地图放大的人看一群个体的房子附近。

“我们预测的spike-and-wave模式脑电波癫痫发作时大脑细胞的行为也将会是一个有节奏的活动。相反,我们看到了一个不协调的发射活动,这是一个大惊喜,”卡伦Noebels说,他还持有赋予椅子在神经遗传学。“这是一直认为在“高峰”细胞会火,在‘波’他们会安静。spike-and-wave的重复模式的签名这种癫痫,所以我们认为它是基于细胞的行为产生的脑电波。但事实上我们发现似乎没有统一的细胞行为和脑电波之间的联系。”

“正常人类的大脑,就像一个管弦乐队,演奏美妙的音乐,每个玩家都能理解别人玩。我们认为当癫痫发作开始时,神经元的乐团会极其响亮而激烈的音乐。和发作结束时,神经元会回到玩单调的音乐,”Maheshwari说。“相反,我们发现,在失神发作的体积下降和音乐家的音乐播放音乐没有与他人协调。他们中的大多数都不玩,好像售票员是没有了。当癫痫发作结束,就像导体的返回和有组织的乐手演奏和谐了。”

有趣的是,减少脑细胞活动开始前的几秒钟节奏spike-and-wave签名脑电图开始。

“可能感兴趣的在未来进一步研究减少细胞活动之前发作是否可以用来预测,”梅尔说。

研究者的贡献癫痫领域打开了一扇窗进入细胞的事件发生在大脑中失神发作的。

“现在我们知道乐团的混乱,我们可以寻找方法治疗癫痫的根本原因在细胞水平上,“Maheshwari说。