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Accendere le luci per fermare le convulsioni
Le luci stroboscopiche possono scatenare crisi epilettiche. Ora immagina una luce che fermi un attacco una frazione di secondo dopo che è iniziato.
Applicando impulsi di luce a cellule nervose geneticamente alterate in profondità nel cervello dei ratti, i ricercatori della Stanford e dell'Università Pierre e Marie Curie in Francia hanno fatto proprio questo. I loro risultati, che hanno mostrato per la prima volta come una parte del cervello chiamata talamo sia coinvolta nelle crisi epilettiche, sono stati pubblicati oggi in Neuroscienze della natura .
Lo studio potrebbe puntare verso nuovi obiettivi per il trattamento dell'epilessia, afferma Ed Boyden , professore associato e dirigente del Gruppo di biologia sintetica al MIT. Boyden non era coinvolto nel lavoro. Alcune idee potrebbero emergere immediatamente dalla conoscenza di nuovi obiettivi per inserire elettrodi di stimolazione cerebrale profonda, un tipo di dispositivo già utilizzato per aiutare le persone con epilessia, afferma Boyden.
L'ultima ricerca ha esaminato una sorta di convulsione che a volte segue danni alla corteccia cerebrale, la parte esterna del cervello, da ictus o lesioni alla testa. Rapporti precedenti avevano suggerito che la corteccia potesse anche comunicare durante un attacco con il talamo, il centro di trasmissione dei messaggi del cervello.
In questo studio, gli esperimenti con i ratti hanno confermato che il talamo propaga l'attività convulsiva originata dalla corteccia. Per vedere se il talamo potesse essere un bersaglio per il trattamento delle convulsioni, Jeanne Paz, l'autrice principale dell'articolo, e i suoi colleghi si sono rivolti a optogenetica , una tecnologia che consente ai ricercatori di utilizzare la luce per accendere e spegnere le cellule cerebrali.
Per la parte genetica, hanno usato un virus per inserire il codice del DNA per una proteina sensibile alla luce nelle cellule del talamo dei ratti. Quando esposta alla luce, la proteina interferisce con la capacità di queste cellule di comunicare.
I ricercatori hanno quindi sviluppato una fonte di luce che si accendeva solo quando un topo aveva un attacco. Per rilevare le convulsioni, hanno impiantato degli elettrodi nel cervello dei ratti. Quando questi elettrodi hanno registrato l'inizio di un attacco, la luce di un laser è stata puntata direttamente sulle cellule del talamo geneticamente alterate. Il risultato, hanno scoperto i ricercatori, è stato che accendere la luce ha immediatamente interrotto l'attività convulsiva, dimostrando che il talamo è necessario per mantenere le convulsioni.
Siamo entusiasti che solo una breve esposizione alla luce sia stata sufficiente per fermare il sequestro, afferma John Huguenard , professore di neurologia e scienze neurologiche a Stanford e autore dello studio.
Tuttavia, dice Huguenard, un impianto cerebrale basato sull'optogenetica per controllare le convulsioni è molto lontano a causa dei rischi sconosciuti di alterare il DNA di una persona con un virus. Vorrei essere prudente, dice.