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斯坦福大学新闻

斯坦福大学医学主导的研究确定了癫痫治疗的新靶点

研究人员发现,大脑中一个鲜为人知的部分似乎参与了癫痫发作的开始并使其持续下去。

epilepsy surgery

切除部分大脑颞叶是数百万癫痫患者唯一可用的治疗方法,药物通常无法缓解这种癫痫。但即使是这种方法,也有三分之一的时间会失败。

斯坦福大学医学院研究人员及其同事的一项新研究提供了一种解释,并提出了一种更有效的治疗方法。他们发现,以前被忽视的海马体区域,即灰片吸虫,似乎参与了煽动和传播癫痫发作。切除或抑制灰片吸虫可能有助于那些在手术后无法缓解的患者。

“海马体是迄今为止大脑中研究得最好的部分,但对灰片吸虫知之甚少,”James R. Doty神经外科和神经科学教授Ivan Soltesz博士说。“这个相对较小的区域一直参与小鼠和接受术前电记录的人的癫痫发作活动。我们的研究结果表明,作为手术计划过程的一部分,所有耐药性颞叶癫痫患者都应在膜片吸虫中放置深度电极。

该研究成果于4月17日发表在 《自然医学》(Nature Medicine)杂志上。Soltesz 和 Vivek Buch 医学博士、Christina 和 Hamid Moghadam 教师学者以及斯坦福综合癫痫中心的外科主任是共同资深作者。

尾巴的故事

全世界有6500万人患有癫痫。数以千万计的人患有近中颞叶癫痫,癫痫发作部分源于杏仁核和海马体,杏仁核是一种处理情绪的杏仁形结构,海马体是形成记忆所必需的区域。当仅一个半球的近中颞叶癫痫患者对抗癫痫药物治疗无反应时,治疗标准是手术。在这些手术中,杏仁核和一个半球的大部分海马体要么被手术切除,要么被消融,这种技术涉及使用激光加热和破坏组织。研究人员表示,由于颞叶的对称性 – 大脑的两个半球都有杏仁核和海马体 – 接受这些手术的人通常副作用很小。

Ivan soltesz

在进行手术之前,医生需要确定负责癫痫发作活动的脑组织。他们通过将电极放置在怀疑开始或传播癫痫发作的大脑区域并从电极中记录来做到这一点。这个过程称为立体脑电图或sEEG,可以让他们绘制大脑癫痫发作活动发生的位置。

虽然杏仁核及其隔壁邻居海马体是脑电图记录的常见位置,但电极通常仅放置在海马体的前部和中部区域。人类海马体位于大脑的每个半球深处,靠近耳朵的水平,看起来像一匹侧躺的海马,头部指向大脑的前部。脑电图电极通常放置在前部和内部区域,对应于海马的头部、身体和尾巴的起点。

大约三年前,该研究的共同主要作者、神经外科住院医师、医学博士Ryan Jamiolkowski加入了Soltesz实验室,从片片吸虫(海马尾巴的远端)记录接受脑电图进行手术计划的想法首次形成。

当时,该研究的共同主要作者、Soltesz实验室的前博士后学者Quynh-Anh Nguyen博士,现在在范德比尔特大学,正在筛选小鼠癫痫发作期间活跃的海马神经元。出乎意料的是,Nguyen发现海马体后部区域(灰片吸虫)的神经元与癫痫发作有关。

Jamiolkowski和研究小组使用光遗传学技术来测试片形吸虫是否可以成为癫痫干预的目标。片形吸虫中的神经元含有特殊的蛋白质,当暴露于蓝光时能够关闭神经元活动。当来自海马体的电记录显示癫痫发作活动时,研究人员将蓝光照射到片形吸虫上,缩短了小鼠癫痫发作的持续时间。

人类海马体尾部的记录

为了了解片吸虫在人类癫痫发作活动中的作用,Jamiolkowski和Buch从六名患者的小区域进行了记录。所有人都在接受脑电图检查,以确定癫痫发作的来源,为未来的癫痫手术做准备。灰片吸虫在所有六名患者中都记录了癫痫发作,包括一些海马体头部和身体区域安静的发作。

Ryan Jamiolkowski

其中一名左半球近中颞叶癫痫患者已经接受了杏仁核和海马前、中区的激光消融术。患者继续癫痫发作,随访的脑电图显示,所有记录的癫痫发作都涉及海马体中唯一剩余的部分,即灰片吸虫。患者接受了第二次手术消融术,切除了几乎所有的灰片吸虫,癫痫发作的频率降低了83%,从每月一到两次减少到每三个月一次。

研究人员说,由于海马体的形状,癫痫发作涉及灰片吸虫的患者可能需要接受两次手术。

“海马体像香蕉一样弯曲,用于激光烧蚀的光纤是一条直线。到达前部和后部区域需要不同的轨迹,这些轨迹目前无法组合成一个程序。我们的研究结果并没有挑战消融杏仁核和前海马体的重要性,但建议考虑针对癫痫发作复发的患者进行针对后海马尾部的第二次消融,“Jamiolkowski说。

其中三名患者双侧颞叶受累,这意味着右半球和左半球的杏仁核和海马体均表现出癫痫发作活动。因为如果没有至少一个完整的海马体,就无法形成新的记忆,所以这些患者反而从检测和中断癫痫发作活动的设备中接受了反应性神经刺激。然而,大多数反应性神经刺激单元可以配置为仅针对大脑两侧海马体的前部区域。这项研究的结果表明,一种更加个性化的方法,也允许设备监测和中断后海马尾部区域的癫痫发作活动,可能对患者更有益。

“因为三分之一的患者(比例很高)没有从手术中获得癫痫发作,我们应该在所有颞叶癫痫患者的片形片吸虫中放置脑电图电极;该地区的癫痫发作活动可能是这些手术有时失败的原因,“Jamiolkowski补充道。“了解哪些患者患有涉及片形片吸虫的癫痫发作,这将使我们能够通过消融或神经刺激来靶向它,并帮助我们比一刀切的方法更好地治疗患者。

剑桥大学的一位研究人员为这项研究做出了贡献。

这项研究的资金由斯坦福母婴健康研究所、Tashia 和 John Morgridge 捐赠奖学金、Lennox-Gastaut 综合征基金会 Cure 365、斯坦福神经科学学者计划和美国国立卫生研究院提供(R25NS065741、K99NS121399、K99NS126725、NS121106 和 P30AG066515 资助)。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://med.stanford.edu/news/all-news/2024/04/epilepsy-treatment.html