Naipon na pagkaantok, hindi kawalan ng tulog, lumalala ang mga seizure: Binabago ng bagong pagtuklas ang diskarte sa paggamot sa epilepsy

Ang isang pag-aaral na inilathala sa Nature Communications ay pangunahing nagbabago sa aming pag-unawa sa kaugnayan sa pagitan ng pagtulog at epilepsy. Ang isang internasyonal na pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ni Amita Sehgal ng Unibersidad ng Pennsylvania ay nagpakita na ang pagtaas ng presyon ng pagtulog (pagkaantok), sa halip na pagbabawas ng pagtulog mismo, ay nagdaragdag ng aktibidad ng pag-agaw sa mga organismo na may mas mataas na tendensya sa epilepsy.

Konteksto: Bakit ito mahalaga?

Ang mga epileptic seizure ay kadalasang tumataas sa kawalan ng tulog. Ito ay kilala sa parehong klinikal na kasanayan at sa siyentipikong panitikan. Gayunpaman, kung bakit ito nangyayari ay nanatiling hindi malinaw. Sa pangkalahatan ay pinaniniwalaan na ito ay dahil sa isang pagbawas sa oras ng pagtulog, na nakakagambala sa balanse ng paggulo at pagsugpo sa utak. Ngunit inililipat ng pag-aaral na ito ang focus mula sa tagal ng pagtulog patungo sa "sleep drive" - ang physiological na pangangailangan para sa pagtulog.

Paano isinagawa ang pag-aaral?

Gumamit ang mga siyentipiko ng isang fruit fly (Drosophila melanogaster) na modelo ng epilepsy na may parabss1 mutation na nagdudulot ng pagtaas ng aktibidad ng seizure. Ito ay isa sa mga pinaka-pinag-aralan at maaaring kopyahin na mga modelo para sa pag-aaral ng epilepsy.

Diskarte:

• Ang mga mananaliksik ay nagdulot ng paghihigpit sa pagtulog sa iba't ibang paraan: caffeine, pag-aayuno, thermogenetic activation ng mga neuron, at genetic mutations na nagpapataas ng aktibidad.
• Kasabay nito, gumamit sila ng isang high-precision na sistema ng video upang i-record ang mga seizure sa real time.
• Ang mga antas ng mga seizure at ang antas ng pisyolohikal na "sleep drive" (kung magkano ang kailangan ng katawan ng pagtulog) ay inihambing.

Pangunahing paghahanap:
Tumaas lang ang aktibidad ng seizure kapag tumaas ang sleep drive. Kapag nabawasan ang tulog nang hindi tumataas ang antok (tulad ng sa ilang genetically modified na langaw), hindi tumaas ang mga seizure.

Ano ang sleep drive at paano ito nakakaapekto sa mga seizure?

Ang sleep drive ay isang biological pressure na namumuo sa katawan mula noong huli tayong natulog. Habang mas matagal tayong gising, mas lumalakas ang sleep drive.

Ayon sa hypothesis ng mga may-akda, kapag ang sleep drive ay umabot sa isang tiyak na threshold:

• ang mga dalubhasang neuron sa utak na kasangkot sa regulasyon ng pagtulog ay isinaaktibo;
• Ang mga neuron na ito ay nagpapataas ng pangkalahatang excitability ng mga neural network, kabilang ang mga kasangkot sa pagbuo ng mga seizure;
• Bilang resulta, ang isang estado ng mas mataas na panganib ng epileptic seizure ay nangyayari.

Bagong Tungkulin para sa Serotonin at ang 5-HT1A Receptor

Nalaman ng mga may-akda na ang isa sa mga pangunahing manlalaro sa pagbuo ng sleep drive ay ang serotonin receptor 5-HT1A. Ang pagpapahayag nito sa mga sentro ng regulasyon sa pagtulog ay kritikal para sa pagkontrol sa antas ng pagkaantok.

Ang ginawa nila:

• Ginamit ang genetic na pag-edit upang bawasan ang pagpapahayag ng 5-HT1A receptor.
• Ito ay natagpuan upang mabawasan ang sleep drive at bawasan ang aktibidad ng seizure, kahit na pagkatapos ng paghihigpit sa pagtulog.
• Higit pa rito, sinubukan nila ang buspirone, isang gamot na inaprubahan ng FDA na isang partial agonist na 5-HT1A, at nakakita ng anticonvulsant effect pagkatapos ng kawalan ng tulog.

Medikal na kahalagahan ng pagtuklas

1. Paradigm Shift:
   Noong nakaraan, naisip na ang panganib ng seizure ay nauugnay sa dami ng pagtulog. Ngayon ay lumilitaw na ang kalidad ng pagpupuyat at antas ng pagkaantok ay may mahalagang papel.

2. Bagong therapeutic avenue:
   Kung nakumpirma ang mga resulta sa mga mammal, posibleng bumuo ng mga gamot na nakakabawas sa sleep drive o humaharang sa mga epekto nito, at sa gayon ay maiiwasan ang mga seizure.

3. Potensyal ng Buspirone:
   Ang gamot na dating ginamit para sa pagkabalisa ay maaaring gawing muli upang maiwasan ang mga seizure na dulot ng panggabi o kawalan ng tulog sa mga pasyenteng may epilepsy.

Konklusyon

Ang pag-aaral na ito ay isa sa mga unang nag-uugnay sa neurobiological na mekanismo ng pagtulog at aktibidad ng pag-agaw sa antas ng mga partikular na neural circuit at mga receptor. Binubuksan nito ang daan tungo sa paglikha ng panimula ng mga bagong diskarte sa paggamot at pag-iwas sa epilepsy, lalo na ang mga anyo na pinalala ng pagkagambala sa pagtulog.