Epileptiske anfald findes i flere varianter. De fleste kender tonisk-kloniske anfald, som er karakteriseret ved store kramper. Flere former for børneepilepsi er imidlertid kendetegnet ved fraværsanfald, hvor børn oplever udbredt uregelmæssig hjerneaktivitet, der efterlader dem bevidstløse i en række sekunder, men uden kramper. Absenceanfald er forbundet med spike-wave discharges (SWD’er) – uregelmæssig hjerneaktivitet, som kan registreres på elektrokortikogrammer. Selv om der findes en del medicin, vil en klarere forståelse af, hvordan disse typer af anfald begynder i hjernen, føre til udvikling af bedre behandlinger.
Da børn med disse typer epilepsi ofte har mutationer i STXBP1- eller SCN2A-generne, har forskere skabt musemodeller af disse epilepsier hos børn ved at mutere disse gener. For begge gener har holdet på RIKEN CBS skabt mus med et normalt gen og et muteret gen – en tilstand, der kaldes haplodeficiency, hvilket er forskelligt fra en fuldstændig knockout. Efter at have fastslået, at deres mus oplevede fraværsanfald, hvilket fremgik af SWD’er over den somatosensoriske cortex, udførte de en række eksperimenter for at fastslå, hvordan de blev udløst.
SWD’er kan blokeres af lægemidler, som hæmmer neuroner i at ophidse hinanden. Forskerne injicerede en neuronal hæmmer i flere hjerneområder i håb om at finde ud af, hvilke af dem der var relateret til anfaldene. De fandt tre regioner: den somatosensoriske cortex, thalamus og en del af striatum under cortexen. Selv om mange har troet, at thalamus og den somatosensoriske cortex er de primære kilder til fraværsanfald, viste yderligere eksperimenter, at den region, der er afgørende for at udløse anfaldene, faktisk var i striatum.
Efter at have fundet ud af, at indsprøjtning af et neuronekspirerende lægemiddel kun i den striatale region af modelmusene med sikkerhed fremkaldte SWD’er, skabte de mus med mutationer, der kun var begrænset til neuroner i den somatosensoriske cortex, der var forbundet med striatum. Disse mus viste de samme SWD’er, hvilket betyder, at fraværsanfaldene blev udløst af defekte signaler, der ankom i striatum. Et yderligere eksperiment viste, at problemet opstod, fordi transmissionen specifikt til hurtigt spikende interneuroner i striatum var for svag.
Disse resultater var noget uventede. Som Yamakawa forklarer, “selv om det kortiko-thalamiske kredsløb længe er blevet antaget at være den eneste og eksklusive årsagskilde til fraværsepilepsi, viste vi, at den faktisk udløses af nedsat kortiko-striatal excitatorisk transmission. Dette kunne være et paradigmeskift for epilepsiforskningen.”
Da effektiv behandling af epilepsi afhænger af forståelsen af de nøjagtige mekanismer, hvorigennem anfald genereres, vil disse resultater styre udviklingen af lægemidler i nye retninger, der kan vise sig at være mere effektive end de nuværende behandlinger.