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研究人员发现了控制癫痫发作的大脑网络

跨越大脑神经元网络的一连串协调活动听起来像是一个绝妙的新主意的形成,但这实际上是癫痫发作的描述。了解这种同步传播的原因和方式将是治疗严重癫痫的关键工具。

在《神经元》上发表的一项研究中,宾夕法尼亚大学研究人员的一个跨学科团队已经找到了对此现象的新解释。他们使用基于癫痫患者直接大脑记录的计算机模型,首次展示了神经区域网络的存在,该网络可以推动或拉动直接参与癫痫发作的区域的同步。

通过进一步的研究,该调节网络可能成为癫痫治疗的更有效靶标,包括可植入的刺激装置,有助于在局部癫痫发作扩散到整个大脑之前使其安静。

这项研究由Danielle Bassett,Eduardo D。 Glandt教职研究员,工程与应用科学学院生物工程学系副教授,宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院神经科学与神经外科教授以及工程生物工程学教授Brian Litt领导。兼宾夕法尼亚大学癫痫中心主任,巴塞特博士后研究员,利特实验室的最近毕业生安吉·汉布哈提(Ankit Khambhati)。医学的神经学助理教授凯瑟琳·戴维斯(Kathryn Davis)和神经外科助理教授,宾夕法尼亚大学神经工程与治疗中心联合主任蒂莫西·卢卡斯(Timothy Lucas)也为这项工作做出了贡献

作为一名网络科学家,巴塞特研究了群体成员之间的相互关系如何影响整体行为。她,利特(Litt)和康布哈提(Khambhati)通过镜头观察癫痫病,根据宾夕法尼亚州癫痫病患者的大脑记录,开发了癫痫发作网络的计算机模型。较早的使用该模型的研究表明,该模型中的算法可以预测癫痫发作将在大脑中的何处发生,以及癫痫发作时可能扩散到哪些神经元组。

在他们的新研究中,研究人员旨在了解局限性癫痫发作(仅限于大脑的一部分)如何转变为一般性癫痫发作,并扩散到整个大脑,因此更加危险和使人衰弱。

巴塞特说:“对于患有癫痫症的人来说,大脑的许多区域确实是破裂的,这是引起癫痫发作的网络。”“我们的假设是,通常有一个独立的监管网络可以使癫痫发作安静下来,而对于癫痫发作普遍的人来说,监管网络也会被破坏。”

她说:“以前没有人真正谈论过这个监管网络。”

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