Эпилепсия - неврологическое заболевание, при котором возникают судорожные приступы. Особую опасность представляет состояние, при котором припадки следуют один за другим - эпистатус. Его провоцирует чрезмерное возбуждение нейронов головного мозга. Однако установить механизмы его возникновения пока не удавалось.
"Петербургские ученые исследовали физиологические изменения, происходящие в коре височной доли мозга при эпистатусе - продолжительных эпилептических припадках. Несмотря на сложное взаимодействие нейронных сигналов, биологи вместе с физиками смогли построить их математическую модель и выявить ключевой фактор, отвечающий за развитие эпистатуса", - говорится в сообщении.
Ученые изучили процессы, происходящие в коре височной доли, связанной с эпилепсией, до и после судорог. Исследования проводились на мозге крысы, помещенного в раствор, который имитирует условия в тканях мозга больного эпилепсией. "Нейроны посылают друг другу сигналы, которые в зависимости от типа целевого рецептора на принимающей мембране могут быть возбуждающими или тормозящими. Например, к первым относятся те, что реагируют на глутамат и его аналоги (АМПА, НМДА и другие), ко вторым - чувствительные к гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК), хотя при эпилепсии ГАМК-рецепторы становятся тоже возбуждающими", - цитирует пресс-служба старшего научного сотрудника Физико-технического института им. Иоффе РАН, ведущего научного сотрудника Института эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова РАН Антона Чижова.
Ученые изучили действие аминокислоты на рецепторы АМПА, НМДА и ГАМК, а затем построили математическую модель системы взаимодействующих нервных клеток. Выяснилось, что после действия проэпилептического раствора в сети нейронов существенно меняется только проводимость АМПА-рецепторов, что приводит к более сильному возбуждению всех нейронов. Дальнейшие исследования показали, что это запускает механизм с участием АМПА-рецепторов, с помощью которого реализуется феномен памяти и обучения.
"В нормальных условиях такой процесс в мозге связан с памятью и обучением, однако в патологических условиях он приводит к увеличению возбудимости на десятки минут. Из-за этого повышается риск возникновения нового судорожного разряда, что может привести к закреплению патологии. В некотором смысле получается горе от ума. Тем не менее знание о том, что встраивание кальций-проницаемых АМПА-рецепторов приводит к закреплению судорожной активности, может оказаться полезным для разработки новых противоэпилептических препаратов", - добавил ученый.
