揭示了癫痫发作最常见原因的潜在机制

在胎儿发育过程中，细胞应该迁移到大脑的外缘，形成关键的连接，用于体内的信息传递和调节。即使只有少数细胞无法移动到正确的位置，神经元也会变得混乱，从而导致局灶性皮质发育不良。这种情况是儿童癫痫发作的最常见原因，药物无法控制，也是成人癫痫发作的第二大常见原因。

现在，韩国科学技术院(KAIST)一个研究神经遗传学、神经网络和神经生理学的跨学科团队揭示了即使是一小部分细胞的功能障碍也会导致整个大脑的紊乱。他们的研究结果发表在神经病学年鉴．

这项工作建立在之前的发现基础上，同样是由KAIST的科学家发现，局灶性皮质发育不良是由参与mTOR的细胞突变引起的，mTOR是一种调节大脑神经元之间信号传递的途径。

生物科学系的Jong-Woo Sohn教授说:“在大脑中调节细胞信号的mTOR信号通路中，只有1%到2%的神经元携带突变，包括局灶性皮质发育不良的动物模型中的癫痫。”“这项研究的主要挑战是解释附近的非突变神经元是如何过度兴奋的。”

最初，研究人员假设突变的细胞会影响所有神经元中兴奋性和抑制性突触的数量，无论是否突变。这些神经门可以分别触发或停止其他神经元的活动。癫痫是极端活动的结果，称为过度兴奋性。研究人员认为，如果突变的细胞打破了平衡，产生了更多兴奋性细胞，那么这些细胞就更容易兴奋过度，从而导致癫痫发作。

“与我们的预期相反，在突变或未突变的神经元中，突触输入平衡都没有改变，”医学科学与工程研究生院的Jeong Ho Lee教授说。“我们将注意力转向一种由突变神经元过度产生的蛋白质。”

这种蛋白是腺苷激酶，它能降低腺苷的浓度。这种天然化合物是一种抗惊厥药，可以放松血管。在经过工程改造而产生局灶性皮质发育不良的小鼠中，研究人员注射腺苷来取代被蛋白质降低的水平。它起作用了，神经元变得不那么兴奋了。

生物与脑工程系的白世范教授说:“我们证明了增强腺苷信号可以减弱非突变神经元的兴奋性。”

据Paik说，对未突变的神经元的影响是令人惊讶的部分。他说:“触发癫痫发作的过度兴奋性并非起源于携带突变的神经元，而是起源于附近的非突变神经元。”

突变的神经元分泌更多的腺苷激酶，降低了所有细胞局部环境中的腺苷水平。随着腺苷的减少，未突变的神经元变得过度兴奋，导致癫痫发作。

李教授说:“虽然我们需要进一步研究腺苷浓度与附近神经元兴奋程度增加之间的关系，但我们的研究结果支持在医学上使用药物激活腺苷信号，作为局灶性皮质发育不良的一种可能的治疗途径。”