Crizele epileptice sunt de mai multe feluri. Cei mai mulți sunt familiarizați cu crizele tonico-clonice, care se caracterizează prin convulsii mari. Cu toate acestea, mai multe tipuri de epilepsie infantilă se caracterizează prin crize de absență, în care copiii experimentează o activitate cerebrală neregulată generalizată care îi lasă inconștienți pentru un număr de secunde, dar fără convulsii. Crizele de absență sunt asociate cu descărcări de tip „spike-wave” (SWD) – activitate cerebrală neregulată care poate fi înregistrată pe electrocorticograme. Deși sunt disponibile unele medicamente, o înțelegere mai clară a modului în care aceste tipuri de crize încep în creier va duce la dezvoltarea unor terapii mai bune.
Pentru că copiii cu aceste tipuri de epilepsie au adesea mutații în genele STXBP1 sau SCN2A, oamenii de știință au creat modele de șoareci pentru aceste epilepsii ale copilăriei prin mutarea acestor gene. Pentru ambele gene, echipa de la RIKEN CBS a creat șoareci cu o genă normală și o genă mutantă – o condiție numită haplodeficiență, care este diferită de un knock-out complet. După ce au stabilit că șoarecii lor au experimentat crize de absență, evidențiate prin SWD-uri peste cortexul somatosenzorial, au efectuat o serie de experimente pentru a determina modul în care acestea au fost declanșate.
SWD-urile pot fi blocate de medicamente care inhibă neuronii să se excite reciproc. Oamenii de știință au injectat un inhibitor neuronal în mai multe regiuni ale creierului, în speranța de a afla care sunt cele care au legătură cu crizele. Ei au găsit trei regiuni: cortexul somatosenzorial, talamusul și o parte a striatumului de sub cortex. Deși mulți au crezut că talamusul și cortexul somatosenzorial sunt sursele primare pentru crizele de absență, experimentele ulterioare au arătat că regiunea critică pentru declanșarea crizelor se afla de fapt în striatum.
După ce au constatat că injectarea unui medicament care excită neuronii doar în regiunea striatală a șoarecilor model inducea în mod fiabil SWD, au creat șoareci cu mutații limitate doar la neuronii din cortexul somatosenzorial care erau conectați la striatum. Acești șoareci au prezentat aceleași SWD, ceea ce înseamnă că convulsiile de absență au fost declanșate de semnale defectuoase care ajungeau în striatum. Un experiment suplimentar a arătat că problema a apărut deoarece transmisia specifică către interneuronii cu spike rapid din striatum era prea slabă.
Aceste constatări au fost oarecum neașteptate. După cum explică Yamakawa, „deși circuitul cortico-talamic a fost mult timp presupus a fi sursa cauzală unică și exclusivă a epilepsiei de absență, noi am arătat că aceasta este de fapt declanșată de o transmisie excitatorie cortico-striatală deficitară. Aceasta ar putea fi o schimbare de paradigmă pentru cercetarea epilepsiei.”
Acum terapia eficientă pentru epilepsie depinde de înțelegerea mecanismelor exacte prin care sunt generate crizele, aceste descoperiri vor ghida dezvoltarea de medicamente în noi direcții care s-ar putea dovedi mai eficiente decât tratamentele actuale.
.