Deze workshop was bedoeld om de vraag te bespreken of geïsoleerde, korte aanvallen de hersenen beschadigen. Hoewel wetenschappers en clinici al lang weten dat langdurige aanvallen, een aandoening aangeduid als “status epilepticus,” doden hersencellen, verrassend weinig wetenschappelijk bewijs bestaat om het idee dat individuele aanvallen doen schade te ondersteunen., Dit wil niet zeggen dat individuele aanvallen geen schade aan de hersenen veroorzaken, maar bewijs van dergelijke schade is moeilijk te verkrijgen om een aantal redenen:
- Het is vaak moeilijk om het onderliggende hersenletsel dat aanvallen veroorzaakt te scheiden van de effecten van de aanvallen zelf.
- de meeste diermodellen die worden gebruikt om epilepsie te onderzoeken, omvatten langdurige aanvallen.
- patiënten met epilepsie worden vaak pas na vele jaren epileptische aanvallen onderzocht en artsen beschikken niet over informatie, zoals MRI-scans, van dezelfde personen voordat hun epilepsie zich ontwikkelde.,wetenschappelijke gegevens verzamelen zich echter langzaam om aan te geven dat terugkerende aanvallen kunnen bijdragen aan zenuwcelbeschadiging in de hersenen, en dit kan gepaard gaan met afname van cognitieve functie en kwaliteit van leven.
diermodellen van epilepsie
Op de eerste dag bespraken de onderzoekers experimentele studies met diermodellen van epilepsie, typisch laboratorium knaagdieren (ratten en muizen) waarin aanvallen worden geïnduceerd en daaropvolgende veranderingen in de hersenen worden gemeten., Een manier om te beoordelen of aanvallen schade veroorzaken is om te zien of epileptische dieren minder zenuwcellen in specifieke hersengebieden. Onderzoekers tellen de cellen met behulp van geavanceerde geautomatiseerde statistische analyses, een techniek die bekend staat als onbevooroordeelde stereologie. Deze techniek stelt significante technische uitdagingen voor, nochtans, omdat de hersenen (in tegenstelling tot andere organen) onregelmatig gevormde structuren bevatten die vele verschillende celtypes hebben.in sommige experimenten wordt elektrische stimulatie gebruikt om aanvallen bij ratten te induceren (“electrical aanmaakhout”genoemd)., Deze studies hebben aangetoond dat bepaalde populaties hersencellen kunnen sterven na enkele of herhaalde korte aanvallen. Moleculaire signalen in zenuwcellen leiden tot hun dood. De onderzoekers hebben veel van de chemische wegen geà dentificeerd waar dit voorkomt. Als gevolg hiervan kan het mogelijk zijn om “neuroprotectieve” medische behandelingen specifiek te ontwikkelen om dit soort letsel te voorkomen.
deze studies hebben ook aangetoond dat bepaalde genen de hersenen kunnen beschermen of het gevoeliger kunnen maken voor letsel na aanvallen., Door stammen van muizen waarin veel hersencellen sterven na aanvallen te vergelijken met andere stammen van muizen waarin dezelfde zenuwcellen overleven, zijn wetenschappers nu op het spoor van een aantal van deze belangrijke genen.
epileptische aanvallen beïnvloeden de hersenfunctie op andere manieren dan het doden van cellen. Herbedrading van hersencircuits en de geboorte van nieuwe hersencellen (neuronen en glia) kunnen beide leiden tot epileptische aanvallen. De discussie aan het einde van de eerste dag concentreerde zich op definities van schade en mogelijke verbeteringen in diermodellen die gebruikt worden om epileptische hersenletsel te bestuderen.,
studies bij mensen
De tweede dag was gericht op studies naar epilepsie bij individuen of populaties. Veel van de presentaties concentreerde zich op het gebruik van hersenen MRI om letsel na terugkerende aanvallen te meten. Met behulp van nieuwe MRI-technieken, zoals MRI-volumetrie of magnetische resonantiespectroscopie (MRS), kunnen onderzoekers veranderingen in de hersenen in de loop van de tijd tijdens epilepsie meten.anderen bespraken de rol van langdurige aanvallen in het vroege leven als een risicofactor voor de latere ontwikkeling van epilepsie., Een belangrijke studie wordt uitgevoerd bij Duke University Medical Center is het identificeren van zuigelingen en jonge kinderen met langdurige aanvallen veroorzaakt door koorts (febriele status epilepticus). De onderzoekers voeren een reeks MRI-scans uit op elk van deze kinderen gedurende een aantal jaren, om te proberen uit te vinden of hersenbeschadiging al aanwezig is en of degenen die terugkerende aanvallen gaan ontwikkelen verder zenuwcelbeschadiging zullen hebben.
sommige presentaties beschreven studies van epileptisch humaan hersenweefsel verwijderd tijdens een operatie voor de behandeling van focale epilepsie (voornamelijk temporale kwab-epilepsie)., Al vele jaren weten we dat bij epilepsie bepaalde zenuwcellen verloren gaan in specifieke gebieden van de hersenen, zoals de hippocampus, maar deze studies tonen aan dat de hoeveelheid schade kan afhangen van de leeftijd waarop de epilepsie begon. De onderzoekers bespraken het belang van het correleren van bevindingen in dierstudies met onderzoek naar menselijke epilepsie.
spannend nieuw onderzoek is gericht op het gelijktijdig meten van veranderingen in de expressie (de hoeveelheid eiwit die een gen produceert) van honderden genen na aanvallen., Deze nieuwe technologie, die als genetische microarrays wordt bedoeld, of “genchips,” biedt groot potentieel voor het verstrekken van inzicht in de gevolgen van epilepsie op de hersenen op het niveau van individuele molecules.
de effecten van aanvallen tijdens het vroege leven
De derde dag van de workshop was gewijd aan diermodellen van epilepsie bij kinderen en veranderingen in de hersenen veroorzaakt door aanvallen tijdens de vroege ontwikkeling., Onderzoek dat over verscheidene decennia wordt uitgevoerd suggereert dat beslaglegging-veroorzaakte hersenletsel hoogst afhankelijk is van ontwikkelingsleeftijd, met de jonge en volwassen hersenen die gevoeliger zijn voor schade en herbedrading na beslagleggingen dan de hersenen van de pasgeborene.recente dierstudies tonen aan dat aanvallen op jonge leeftijd een negatieve invloed hebben op de leer-en geheugenprestaties tijdens de volwassenheid., Experimenten met diermodellen van langdurige koortsaanvallen in de kindertijd (aanvallen veroorzaakt door hoge koorts) hebben aangetoond dat dit soort aanvallen kan leiden tot veranderingen in de hersenstructuur en-functie die vele maanden aanhouden.
groepsdiscussies richtten zich op het belang van het bestuderen van de effecten van aanvallen tijdens het vroege leven, en het bepalen waarom epilepsie de hersenen op verschillende leeftijden verschillend beïnvloedt.
cognitieve effecten
presentaties tijdens de laatste dag behandelden neuropsychologisch onderzoek naar cognitieve veranderingen veroorzaakt door epilepsie bij kinderen en volwassenen., De gesprekken richtten zich op de effecten van epilepsie op leren, geheugen, spraak en andere hogere hersenfuncties. Er werd benadrukt dat onderzoekers nodig hebben om te beginnen met het bestuderen van patiënten kort na de diagnose, het monitoren van hun cursus met zorgvuldig gekozen neuropsychologische tests en hersenen imaging studies. Lopend onderzoek is gericht op het bepalen of veranderingen in de cognitieve functie na terugkerende aanvallen correleren met veranderingen in de hersenstructuur of functie gevonden op neuroimaging (bijvoorbeeld, hersenen MRI of PET scans)., Functionele MRI (fMRI) is een nieuwe techniek die veranderingen in bloedzuurstof meet om aan te geven wanneer een specifiek hersengebied wordt geactiveerd (in gebruik). Deze methode is een zeer veelbelovend instrument dat artsen uiteindelijk in staat zal stellen om de specifieke locaties van hersenfuncties en epileptische ontwikkeling niet-invasief te bepalen, zonder medicijnen in hersenslagaders te injecteren of EEG-elektroden direct over de hersenen te plaatsen, bijvoorbeeld, zoals we nu doen.,de discussie was gericht op de moeilijkheden om de directe effecten van aanvallen op neuropsychologische metingen te onderscheiden van de effecten van de onderliggende hersenafwijkingen. Er werd ook aandacht besteed aan het idee dat verschillende vormen van epilepsie de cognitieve functie verschillend beïnvloeden, dus verder onderzoek gericht op specifieke vormen van epilepsie is nodig.,
conclusies en toekomstige richtingen
De workshop bood een belangrijk forum voor discussie onder epilepsieonderzoekers uit verschillende disciplines, elk met een andere benadering om te begrijpen hoe aanvallen de hersenen beïnvloeden. Er zijn nog veel controverses in het onderzoek, maar de bijeenkomst leidde wel tot een aantal belangrijke voorlopige conclusies en aanwijzingen voor toekomstig onderzoek: langdurige aanvallen zijn duidelijk in staat de hersenen te verwonden. - geïsoleerde, korte aanvallen veroorzaken waarschijnlijk negatieve veranderingen in de hersenfunctie en mogelijk verlies van specifieke hersencellen., Dit geldt niet voor alle vormen van epilepsie, echter, en is waarschijnlijk sterk afhankelijk van het type aanval en de specifieke oorzaak van de epilepsie.
- intensievere samenwerking tussen clinici en laboratoriumonderzoekers is essentieel.
- betere experimentele epilepsiemodellen die relevant zijn voor veel verschillende, specifieke vormen van epilepsie bij de mens zijn hard nodig.
- nieuwe en betere manieren om de hersenfunctie in beeld te brengen bij patiënten met epilepsie zouden waardevol zijn.
- Er zijn meer langetermijnstudies nodig naar het verloop van epilepsie., Dergelijk onderzoek moet beginnen zodra de persoon begint met aanvallen, en moet herhaalde neuroimaging en neuropsychologische tests omvatten om te zoeken naar bewijs van aanhoudende hersenletsel als gevolg van epileptische aanvallen.Details van deze bijeenkomst zijn gepubliceerd als Sutula T en Pitkänen A. do aanvallen beschadigen de hersenen. Vooruitgang in hersenonderzoek 135. New York: Elsevier Science; 2002.