该研究调查了斑马鱼的癫痫发作 - 一种广泛用于模拟人类大脑生理学的模型生物。斑马鱼含有与人脑中相同的细胞类型。这些细胞类型中的两种是神经胶质和神经元。神经元主要参与传输信号。胶质细胞的主要功能包括维持平衡的环境,为神经元提供支持,协助免疫系统和提高神经信号的速度。
该研究发现,在癫痫发作之前,神经细胞异常活跃,但仅在大脑的局部区域。相反,胶质细胞显示出大量同步活动,广泛分布在大脑中。在实际癫痫发作期间,神经元活动突然增加。神经细胞和神经胶质细胞之间的功能联系变得旺盛。当发生这种情况时,由于谷氨酸水平的强烈增加,全身性癫痫发作像整个大脑的电活动风暴一样蔓延,谷氨酸是一种在神经元细胞之间传递信号的化合物。谷氨酸由神经胶质细胞分泌,神经细胞将自己从朋友转变为敌人。
研究结果表明,癫痫不仅可能由神经元异常引起,也可能由神经胶质细胞引起。“我们的结果提供了一个直接的证据,表明神经胶质细胞和神经元之间的相互作用在从癫痫发作前状态转变为全身性癫痫发作期间发生了变化。看看这种现象是否可以在不同类型的癫痫症中推广,将会很有趣,”Prof教授说。埃姆雷·亚克西通常,神经胶质细胞吸收在神经细胞活动增加期间排出的过量谷氨酸。这项研究假设我们在癫痫发作之前观察到的神经胶质细胞的分泌过程与其多动症相结合是大脑的防御机制。