丘脑网状核上的兴奋性诱导的癫痫发作动力学转迁行为
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摘要
最新有关失神癫痫的研究表明丘脑网状核上的突触兴奋性降低可造成失神癫痫的发作。另外,失神癫痫发作的临床症状主要表现为脑电图EEG上典型的2-4Hz大脑双侧棘慢波同步放电模式以及非典型的多棘慢波发放。与之相矛盾的丘脑网状核上的AMPA受体介导的突触超兴奋性引起棘慢波和多棘慢波的发放亦得到了生理实验的证实。基于此,我们通过建立失神癫痫发作神经元集群网络计算模型来研究丘脑网状核上AMPA受体介导的突触兴奋性对癫痫发作的调控机制。数值分析表明,通过研究AMPA受体介导的下行锥体神经元集群-丘脑网状核通路兴奋性的变化,我们得到了饱和发放、简单震荡和棘慢波发放的存在性区间,以及它们之间的构型变化形成的含有病态发作的转迁道路:阵挛性发作→典型失神发作→无病态→强直性发作→非典型失神发作→强直性发作;另外,通过研究丘脑网状核上的另一条兴奋性通道:丘脑中继核-丘脑网状核通路,我们也获得了丰富的动力学及病态发作转迁行为。有趣的是,对丘脑网状核上的两条兴奋性通道共同调控,我们可以观察到丘脑网状核上的突触兴奋性降低和突触超兴奋都能引起系统棘慢波和多棘慢波的发放,以及无病态下两条兴奋性通路的安全窗口。重要的是,我们分析得到了癫痫的失神发作、阵挛性发作和强直性发作对丘脑网状核上的两条兴奋性通道的依赖性程度。我们的所得结果可能会为深入开展癫痫的临床治疗提供一定的理论依据。
引文