癫痫是一种导致患者突然癫痫发作的病症，约影响1%的人口。这些癫痫发作涉及大脑中神经元的过度和重复放电，这一现象的原因长期以来令科学家感到困惑。现在，研究人员利用荧光钙传感器观察到星形胶质细胞在癫痫发作中的作用。他们发现，星形胶质细胞的活动大约在癫痫中神经元过度放电开始前20秒左右就开始。
东北大学的研究人员使用荧光钙传感器追踪星形胶质细胞的活动，并发现星形胶质细胞的活动在癫痫神经元过度活跃开始前约20秒左右就开始了。这个发现表明，星形胶质细胞可能在通过促进神经回路的过度活跃来触发癫痫发作方面发挥重要作用。
这些研究结果于2024年4月9日发表在《神经胶质》期刊上。
星形胶质细胞是非神经元的胶质细胞，占大脑近一半。研究表明，它们调节大脑中的局部离子和代谢环境。由于星形胶质细胞不显示易于监测的电活动，因此大脑对其在大脑功能中的作用 largely 被忽视。然而，荧光传感器蛋白正在通过揭示星形胶质细胞的更多迷人活动而改变这一点。
在东北大学超级网络脑生理实验室负责研究的松井教授表示，星形胶质细胞似乎在控制神经元活动和突触可塑性方面发挥着至关重要的作用，无论是在正常还是异常情况下。因此，星形胶质细胞可能成为治疗癫痫的潜在新靶点。
当脑组织接触到铜等金属时，会导致炎症，从而导致小鼠频繁癫痫发作。松井及其团队目睹了这些癫痫发作，发现星形胶质细胞的活动可能是神经元活动增加的原因。此外，低强度的直流刺激可以激活星形胶质细胞。研究人员观察到这种刺激导致星形胶质细胞钙水平显著上升，随后神经元活动出现类癫痫发作的增加。用氟柠檬酸阻止星形胶质细胞的代谢活动则阻止了这一反应。癫痫神经元过度活跃显著减少，表明星形胶质细胞有调节神经元活动的潜力。首席研究 investigator 新井俊建议，在适当指导下，星形胶质细胞的功能可以被利用来解决各种神经系统疾病，包括癫痫，甚至可能提高超出自然限制的认知能力。
