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新发现 神经科学和心理学 发表:2023年4月3日

保护大脑免受癫痫发作听心脏

文摘

癫痫是一种障碍,脑细胞之间的异常电信号导致癫痫发作。癫痫发作可能导致人们握手,空白,甚至失去意识。当药物不能预防癫痫发作和毫无大脑区域,可以删除为了解决这个问题,一个程序植入迷走神经刺激(VNS)可以是一个选项。VNS机器发送电脉冲通过主要的神经到大脑连接大脑的其他部分———迷走神经。这些信号让大脑冷静下来,使强烈的癫痫发作的可能性。因为心跳加快通常是强烈的癫痫发作之前,新的心脏迷走神经刺激法机器听病人的心脏可以发送一阵电在癫痫发作的大脑冷静下来。本文综述这种革命性的技术是如何工作的,比较前一类型的迷走神经刺激法,描述了它如何能帮助患有癫痫。

什么是癫痫发作和他们为什么发生?

人脑是由数十亿的细胞不断地相互通信。专门的大脑细胞之间的信号神经元允许我们做任何事,从走到与思考。做这些事情,神经元必须能够把“on”(发送信号到其他神经元和身体让事情发生),但他们也必须能够把“关闭”(停止发送这些信号)。例如,走路,你需要拿起一只脚,但你也需要把它下来。癫痫发生在神经元应该时不关闭,导致一个人的大脑和身体被困在一个循环。想到手机或电脑有故障!

什么原因导致在大脑电气故障信号?

大脑信号的故障发生在神经元不关掉/在正确的时间。这可以因为损害大脑的一个区域(如一个灯的开关损坏,不会关闭)或者常规的开/关节奏故障(比如如果一个自动光开关故障,开始打开和关闭每一分钟而不是每12 h)。感染、遗传疾病,大脑结构异常(如肿瘤),和创伤都可以引起癫痫发作

我们如何能告诉发作时发生吗?

在电影中,癫痫发作往往表现为暴力,无法控制的颤抖,有时意识丧失。然而,存在许多类型的癫痫这取决于大脑并不像它应该的工作位置。有时癫痫可以由几秒钟凝视或闪烁,一个人似乎“冻结”或如果他们来自大脑的一部分,癫痫发作可以涉及身体的一部分。大多数时候,一个人的所有以前的癫痫发作会一样的。最好的办法知道什么类型的癫痫发作的人癫痫是问了人(或父母)癫痫发作是什么样子的。

为什么这件事,我们能做什么来帮助吗?

癫痫发作和癫痫是很常见的!大约每10人会发作在他们的生活。癫痫症,这是一个条件的人至少有一个未来更可能是癫痫发作的癫痫,影响1 100人。大多数癫痫患者可以服用药物预防癫痫发作。然而,大约在3人将继续发作,尽管服药。这些发作可以危及生命造成伤害。甚至短暂发作会影响人们正常的能力参与活动喜欢开车或去游泳。癫痫也可以尴尬或可怕因为它很难解释给其他人。

对癫痫的人不应对药物(也称为难治性癫痫),手术是治疗的选择。有时,大脑的外科医生可以取出部分故障。然而,有时大脑太大的故障部分去除或涉及整个大脑或删除部分太重要。在这些情况下,设备迷走神经刺激(VNS)可以是一个选项。

迷走神经是什么和为什么我们刺激吗?

迷走神经是一束神经元,连接大脑和内脏,无意识的控制(自动)函数像心跳和呼吸(图1)。在1930年代,研究人员发现,当迷走神经的活动增加,也有脑电波的变化,可以看到通过使用一个测试脑电图描记器。到了1980年代,科学家发现,刺激迷走神经可以在狗停止发作。经过进一步的研究表明,刺激迷走神经也可以帮助人们,医生开始使用VNS治疗难治性癫痫到停止发作或防止恶化。虽然有很多理论,科学家和医生仍然不知道为什么VNS作品(图2)。

图1 -迷走神经连接大脑的许多身体的内部器官。
  • 图1 -迷走神经连接大脑的许多身体的内部器官。
  • 图片来源:Quyen Nguyen。
图2 -迷走神经刺激法装置由微小电极附着在迷走神经,进而有多个连接到大脑。
  • 图2 -迷走神经刺激法装置由微小电极附着在迷走神经,进而有多个连接到大脑。
  • 脉冲发生器发出的电力,可以刺激迷走神经,帮助停止发作或防止恶化。图片来源:Quyen Nguyen。

令人惊讶的是,新VNS模型更好的技术甚至不需要等待发作明显帮助阻止它,因为他们可以听心脏和大脑。他们是怎么做到的,为什么它有帮助吗?

听心的大脑可以帮助我们照顾

癫痫可以影响整个身体,包括心脏。他们可以导致心脏开始跳动更快、更不规则的节奏。通常,这种变化心率在癫痫发生(1]。科学家开发了一种心脏的手脚让机器听病人的心寻找一个快速的心率。当检测到快速心率,VNS发送额外的电脉冲通过迷走神经到大脑(2- - - - - -4]。这个信号可以让大脑冷静下来,可以帮助预防癫痫发作,尽管这只是成人和儿童没有所示。这是非常令人兴奋的,因为心脏迷走神经刺激法机可以帮助阻止癫痫早期,而一旦他们已经明显(图3)。

图3 -迷走神经刺激法的装置,脑外科医生使颈部的皮肤切口将电极周围的VNS迷走神经。
  • 图3 -迷走神经刺激法的装置,脑外科医生使颈部的皮肤切口将电极周围的VNS迷走神经。
  • 这些电极连接到脉冲发生器,它被放置在皮肤上左胸部的一部分。图片来源:Quyen Nguyen。

在我们的研究中,我们观察了新的心脏迷走神经刺激法比较旧版本。平均6年后使用手脚的第一个模型机,30青少年癫痫患者在两个医疗中心取代经典VNS机器与新心脏的版本。我们检查后的青少年在大约一年的变化。大约四分之一的青少年,他们的癫痫发作频繁的低80%。这意味着1/4的青少年可以显著减少发作频率切换到心脏迷走神经刺激法。我们最终确定,大约有一半的青少年有相同数量的癫痫的新机器与旧系统。不幸的是,大约四分之一的青少年经历了轻微的不适在使用新的VNS设备的心脏刺激模式,所以选择了经典的进行非心脏刺激他们被用来5]。

总结

在本文中,我们解释说,癫痫是一种脑部疾病,导致癫痫发作。癫痫是由故障引起的大脑细胞叫做神经元相互通信,通过电子信号。发作往往从心里改变病人的心脏跳动更快、更不规则。1日起3癫痫发作的病人继续尽管药物,迷走神经刺激法可以对那些病人的一个选择。科学家和工程师已经开发出新的VNS机器听病人的心脏,它可以帮助停止发作。我们研究了30个青少年癫痫患者他们的经典VNS机器换成新的心脏版本,发现四分之一的患者癫痫发作比以前少了80%。这些有前途的结果告诉我们,对于某些孩子患有癫痫症,心脏迷走神经刺激法治疗可能是最好的选择,然而,还需要更多的研究来找出如何消除不适,增加疗效,了解更多关于这项技术如何帮助孩子。

术语表

神经元:通信的脑细胞通过电和化学信号。

癫痫发作:癫痫是大脑中当问题导致人们握手,体验有趣的感受,空白了,甚至对自己失去意识。

癫痫:癫痫是一种障碍,脑细胞之间的异常电信号导致癫痫发作。

迷走神经刺激(VNS):的机器发送电子信号到大脑通过迷走神经,帮助癫痫发作,恢复大脑正常结束。

迷走神经:一束神经元连接大脑和身体的许多器官,如心脏或肠道。

脑电图描记器:脑电图(脑电图)是一个测试,测量大脑的电活动通过将小传感器的头。

心率:心率是你心脏跳动的次数。

心脏:有关心脏。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

RA收到的原始文章研究宝洁公司基金会和Maxon基金会的支持。


原始的文章

Hadjinicolaou,。耆那教徒,P。Arya, R。罗斯,C。惠特尼,R。邱,我。,等。2020。发电机替代cardiac-based VNS设备与耐药性癫痫儿童:一项观察性研究。癫痫Res。167:106431。doi: 10.1016 / j.eplepsyres.2020.106431


引用

[1]Eggleston, k . S。奥林,b D。费舍尔,r . s . 2014。发作的心动过速:head-heart连接。癫痫发作。23:496 - 505。doi: 10.1016 / j.seizure.2014.02.012

[2]恩,P。Vonck, K。范Rijckevorsel, K。El Tahry, R。Elger,刚建成时Mullatti, N。,等。2015。前瞻性,多中心研究cardiac-based癫痫检测激活迷走神经刺激。癫痫发作。32:52 - 61。doi: 10.1016 / j.seizure.2015.08.011

[3]费舍尔,r S。身兼,P。Macken, M。Minecan, d . N。Bagić,。、Benbadis s R。,等。2016。自动迷走神经刺激引起发作的心动过速:临床结果和设备性能—美国E-37审判。Neuromod。Neuromod j . Int。Soc。19:188 - 95。doi: 10.1111 / ner.12376

[4]汉密尔顿,P。Soryal,我。Dhahri, P。Wimalachandra, W。,至少应有一个。休斯,D。,等。2018。临床结果和AspireSR VNS治疗®在大型复杂(包括cardiac-based癫痫检测)癫痫和手术中心。癫痫发作。58:120-6。doi: 10.1016 / j.seizure.2018.03.022

[5]Hadjinicolaou,。耆那教徒,P。Arya, R。罗斯,C。惠特尼,R。邱,我。,等。2020。发电机替代cardiac-based VNS设备与耐药性癫痫儿童:一项观察性研究。癫痫Res。167:106431。doi: 10.1016 / j.eplepsyres.2020.106431

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