denna workshop syftade till att diskutera frågan om isolerade, korta anfall skadar hjärnan. Även om forskare och kliniker länge har känt att långvariga anfall, ett tillstånd som kallas ”status epilepticus”, dödar hjärnceller, finns överraskande lite vetenskapliga bevis för att stödja uppfattningen att enskilda anfall gör skada., Detta är inte att säga att enskilda anfall inte orsakar någon skada på hjärnan, men bevis på sådan skada är svår att få av ett antal skäl:
- Det är ofta svårt att skilja den underliggande hjärnskadan som ger anfall från effekterna av anfall själva.
- de flesta djurmodeller som används för att studera epilepsi innebär långvariga anfall.
- patienter med epilepsi studeras ofta först efter att de har haft anfall i många år, och kliniker har inte information, såsom MR-skanningar, av samma individer innan deras epilepsi utvecklades.,
vetenskapliga data ackumuleras emellertid långsamt för att föreslå att återkommande anfall kan bidra till nervcellsskada i hjärnan, och detta kan vara förknippat med nedgångar i kognitiv funktion och livskvalitet.
djurmodeller av epilepsi
den första dagen diskuterade undersökare experimentella studier med djurmodeller av epilepsi, vanligtvis laboratoriemagnagare (råttor och möss) där anfall induceras och efterföljande förändringar i hjärnan mäts., Ett sätt att bedöma om anfall orsakar skada är att se om epileptiska djur har färre nervceller i specifika hjärnområden. Forskare räknar cellerna med hjälp av sofistikerade datoriserade statistiska analyser, en teknik som kallas opartisk stereologi. Denna teknik innebär betydande tekniska utmaningar, men eftersom hjärnan (till skillnad från andra organ) innehåller oregelbundet formade strukturer som har många olika celltyper.
i vissa experiment används elektrisk stimulering för att inducera anfall hos råttor (kallad ”elektrisk tändning”)., Dessa studier har visat att vissa populationer av hjärnceller kan dö efter enstaka eller upprepade korta anfall. Molekylära signaler inuti nervceller leder till deras död. Forskare har identifierat många av de kemiska vägarna där detta inträffar. Som ett resultat kan det vara möjligt att utveckla ”neuroprotektiva” medicinska behandlingar speciellt för att förhindra denna typ av skada.
dessa studier har också visat att vissa gener kan skydda hjärnan eller göra den mer mottaglig för skada efter anfall., Genom att jämföra stammar av möss där många hjärnceller dör efter anfall med andra stammar av möss där samma nervceller överlever, är forskare nu på spåret av ett antal av dessa viktiga gener.
epileptiska anfall förändrar hjärnans funktion på andra sätt än att döda celler. Omkoppling av hjärnkretsar och födelsen av nya hjärnceller (neuroner och glia) kan båda leda till anfall. Diskussionen i slutet av den första dagen koncentrerades på definitioner av skador och potentiella förbättringar i djurmodeller som används för att studera epileptisk hjärnskada.,
studier på människor
den andra dagen var inriktad på studier av epilepsi hos individer eller populationer. Många av presentationerna koncentrerade sig på användningen av hjärnmri för att mäta skada efter återkommande anfall. Genom att använda nya MR-tekniker, såsom MR-volymetri eller magnetisk resonansspektroskopi (MRS), kan forskare mäta förändringar i hjärnan över tiden under epilepsiens gång.
andra diskuterade betydelsen av långvariga anfall i det tidiga livet som en riskfaktor för senare utveckling av epilepsi., En viktig studie som utförs vid Duke University Medical Center identifierar spädbarn och småbarn med långvariga anfall inducerade av feber (febril status epilepticus). Forskarna utför en serie MR-skanningar på vart och ett av dessa barn under ett antal år, försöker ta reda på om hjärnskador redan är närvarande och om de som fortsätter att utveckla återkommande anfall kommer att ha ytterligare nervcellskada.
vissa presentationer beskrev studier av epileptisk Human hjärnvävnad borttagen under operation för att behandla fokal epilepsi (främst temporal lob epilepsi)., Under många år har vi känt att i epilepsi vissa nervceller förloras i specifika områden i hjärnan, såsom hippocampus, men dessa studier visar att mängden skada kan bero på den ålder då epilepsi började. Forskarna diskuterade vikten av att korrelera fynd i djurstudier med forskning om mänskliga epilepsier.
spännande ny forskning syftar till att samtidigt mäta förändringar i uttrycket (mängden protein som en gen producerar) av hundratals gener efter anfall., Denna nya teknik, kallad genetiska mikroarrays, eller” genchips”, erbjuder stor potential för att ge inblick i effekterna av epilepsi på hjärnan på nivån av enskilda molekyler.
effekterna av anfall under det tidiga livet
Den tredje dagen av verkstaden ägnades åt djurmodeller av barn epilepsi och förändringar i hjärnan som orsakas av anfall under tidig utveckling., Forskning som utförts under flera decennier tyder på att anfallsinducerad hjärnskada är mycket beroende av utvecklingsålder, med juvenil och vuxen hjärna är mer mottaglig för skador och omkoppling efter anfall än hjärnan hos den nyfödda.
nyligen genomförda djurstudier tyder på att anfall tidigt i livet påverkar inlärningen och minnesprestandan negativt under vuxen ålder., Experiment med djurmodeller av långvariga feberkramper i spädbarn (anfall inducerade av höga feber) har visat att denna typ av anfall kan leda till förändringar i hjärnans struktur och funktion som kvarstår i många månader.
gruppdiskussioner fokuserade på vikten av att studera effekterna av anfall under tidigt liv och bestämma varför epilepsi påverkar hjärnan annorlunda i olika åldrar.
kognitiva effekter
presentationer under den sista dagen omfattade neuropsykologisk forskning om kognitiva förändringar orsakade av epilepsi hos barn och vuxna., Samtalen fokuserade på effekterna av epilepsi på lärande, minne, tal och andra högre hjärnfunktioner. Det betonades att forskare måste börja studera patienter strax efter diagnos, övervaka sin kurs med noggrant utvalda neuropsykologiska tester och hjärnbildningsstudier. Pågående forskning syftar till att avgöra om förändringar i kognitiv funktion efter återkommande anfall korrelerar med förändringar i hjärnans struktur eller funktion som finns på neuroimaging (till exempel hjärnmri eller PET-skanningar)., Funktionell MR (fMRI) är en ny teknik som mäter förändringar i blodsyre för att indikera när ett specifikt hjärnområde aktiveras (vid användning). Denna metod är ett extremt lovande verktyg som så småningom kan tillåta läkare att bestämma de specifika platserna för hjärnfunktioner och anfallsutveckling icke-invasivt, utan att injicera droger i hjärnartärer eller sätta EEG-elektroder direkt över hjärnan, till exempel, som vi gör nu.,
diskussionen riktades mot svårigheterna att skilja de direkta effekterna av anfall på neuropsykologiska åtgärder från effekterna av de underliggande hjärnavvikelserna. Uppmärksamhet fokuserades också på tanken att olika typer av epilepsi påverkar kognitiv funktion annorlunda, så ytterligare forskning som koncentrerar sig på specifika former av epilepsi behövs.,
slutsatser och framtida riktningar
Workshopen gav ett viktigt forum för diskussion bland epilepsiforskare från olika discipliner, var och en med ett annat sätt att förstå hur anfall påverkar hjärnan. Många kontroverser kvarstår, men mötet ledde till ett antal viktiga preliminära slutsatser och anvisningar för framtida studier:
- långvariga anfall kan tydligt skada hjärnan.
- isolerade, korta anfall kommer sannolikt att orsaka negativa förändringar i hjärnfunktionen och eventuellt förlust av specifika hjärnceller., Detta är dock inte sant för alla former av epilepsi, och kommer sannolikt att vara mycket beroende av typen av anfall och den specifika orsaken till epilepsi.
- ökat samarbete mellan kliniker och laboratorieforskare är viktigt.
- bättre experimentella epilepsimodeller av relevans för många olika, specifika former av mänsklig epilepsi är dåligt nödvändiga.
- nya och bättre sätt att avbilda hjärnans funktion hos patienter med epilepsi skulle vara värdefullt.
- mer långsiktiga studier av epilepsiförloppet krävs., Sådan forskning bör inledas så snart personen börjar ha anfall, och bör omfatta upprepade neuroimaging och neuropsykologiska tester för att leta efter bevis på pågående hjärnskada på grund av epileptiska anfall.
detaljer om detta möte har publicerats som Sutula T och Pitkänen A. gör anfall skada hjärnan. Framsteg i hjärnforskning 135. New York: Elsevier Science; 2002.