Das Licht anmachen, um Anfälle zu stoppen

Blitzlichter können epileptische Anfälle auslösen. Stellen Sie sich nun ein Licht vor, das einen Anfall im Bruchteil einer Sekunde stoppt, nachdem er begonnen hat.

Forscher der Stanford and Pierre and Marie Curie University in Frankreich haben genau das erreicht, indem sie Lichtimpulse auf genetisch veränderte Nervenzellen tief in Rattenhirnen applizierten. Ihre Ergebnisse, die erstmals zeigten, wie ein Teil des Gehirns namens Thalamus an epileptischen Anfällen beteiligt ist, wurden heute in . veröffentlicht Natur Neurowissenschaften .

Die Studie könnte auf neue Ziele für die Epilepsiebehandlung hinweisen, sagt Ed Boyden , außerordentlicher Professor und Leiter der Gruppe Synthetische Biologie am MIT. Boyden war an der Arbeit nicht beteiligt. Einige Ideen könnten sofort entstehen, wenn man neue Ziele kennt, um Elektroden für die Tiefenhirnstimulation einzuführen, eine Art Gerät, das bereits verwendet wird, um Menschen mit Epilepsie zu helfen, sagt Boyden.



Die neueste Forschung befasste sich mit einer Art Anfall, der manchmal auf eine Schädigung der Großhirnrinde, des äußeren Teils des Gehirns, durch Schlaganfälle oder Kopfverletzungen folgt. Frühere Berichte hatten angedeutet, dass der Kortex während eines Anfalls auch mit dem Thalamus, dem Nachrichtenrelaiszentrum des Gehirns, kommunizieren könnte.

In der aktuellen Studie bestätigten Experimente mit Ratten, dass der Thalamus die vom Kortex ausgehende Anfallsaktivität fortpflanzt. Um herauszufinden, ob der Thalamus ein Ziel für die Behandlung von Anfällen sein könnte, wandten sich Jeanne Paz, die Hauptautorin der Zeitung, und ihre Kollegen an Optogenetik , eine Technologie, mit der Forscher mithilfe von Licht Gehirnzellen ein- und ausschalten können.

Für den genetischen Teil verwendeten sie ein Virus, um den DNA-Code für ein lichtempfindliches Protein in Thalamuszellen von Ratten einzufügen. Unter Lichteinwirkung stört das Protein die Kommunikationsfähigkeit dieser Zellen.

Die Forscher entwickelten dann eine Lichtquelle, die sich nur einschaltete, wenn eine Ratte einen Anfall hatte. Um Anfälle zu erkennen, implantierten sie Elektroden in das Gehirn der Ratten. Wenn diese Elektroden einen beginnenden Anfall registrierten, wurde das Licht eines Lasers direkt auf die genetisch veränderten Thalamuszellen gerichtet. Das Ergebnis, so fanden die Forscher heraus, war, dass das Anschalten des Lichts die Anfallsaktivität sofort stoppte, was beweist, dass der Thalamus benötigt wird, um die Anfälle am Laufen zu halten.

Wir freuen uns, dass nur eine kurze Lichtexposition ausreichte, um den Anfall zu stoppen, sagt John Huguenard , Stanford-Professor für Neurologie und neurologische Wissenschaften und Autor der Studie.

Huguenard sagt jedoch, dass ein auf Optogenetik basierendes Gehirnimplantat zur Kontrolle von Anfällen aufgrund der unbekannten Risiken einer Veränderung der DNA einer Person mit einem Virus in weiter Ferne liegt. Ich wäre vorsichtig, sagt er.

verbergen