Nat Communi:大脑如何平息癫痫“风暴”?浙江大学王毅/陈忠锁定鼻周皮层为关键“枢纽”,可协调多脑区实现协同控制

  • 2026-04-22 14:27:45
  • 来源:医药头条

鼻周皮层(PRh)与边缘系统多个脑区存在广泛神经连接,其中包括灰被(FC);该脑区是近年新发现的颞叶癫痫关键节点与潜在治疗靶点。然而,鼻周皮层 - 灰被环路参与癫痫发作进展的神经环路机制尚不明确。

2026年4月17日,浙江大学王毅及陈忠共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为Perirhinal cortex gains control of hippocampal seizures via broad downstream circuits in male mouse models的研究论文。本研究证实,鼻周皮层是灰被主要的兴奋性上游传入脑区,在雄性小鼠癫痫模型中发挥重要的癫痫调控作用。

癫痫发作过程中,PRh-FC神经投射被显著激活,抑制该投射可延缓癫痫发作进程。此外,鼻周皮层兴奋性神经元可双向调控癫痫进展,并通过多条独立下游环路发挥作用,包括投射至灰被、下缘皮层以及外侧内嗅皮层。整体抑制鼻周皮层神经活性,相较于单独靶向某一条单一投射环路,能够发挥更为显著的抗癫痫效应。

本研究结果表明,鼻周皮层是统筹调控多脑区分布式神经环路、控制癫痫进展的核心枢纽,为癫痫治疗提供了全新潜在干预靶点。

癫痫是最为高发的神经系统疾病之一。在癫痫患者中,有三分之一会出现慢性自发性癫痫发作,且对抗癫痫药物治疗耐药。大量研究证实,海马在颞叶癫痫病程中发挥核心作用,尤其参与癫痫发作的起始与扩散过程。

以海马为靶点的干预手段已被证实能够降低癫痫发作频率、减轻发作严重程度。然而仍有约20%~40% 的难治性颞叶癫痫患者,在接受海马前部与杏仁核毁损或干预手术后依旧反复发作,这表明亟需发掘海马前部以外的全新干预靶点。

鼻周皮层(PRh)是连接海马系统与新皮层的核心枢纽,在记忆加工、兴奋性信号传导过程中发挥关键作用。此外,鼻周皮层是最易被点燃致痫的脑区之一,在颞叶癫痫模型的全面性发作过程中呈现高度激活状态。针对鼻周皮层的药物干预研究也证实该脑区参与癫痫病程。

向鼻周皮层局部注射α-氨基- 3 - 羟基 - 5 - 甲基 - 4 - 异恶唑丙酸受体(AMPAR)拮抗剂与γ- 氨基丁酸受体(GABAR)激动剂,能够延缓甚至终止癫痫发作。尽管已有上述研究基础,但由于药物干预缺乏细胞与环路特异性,鼻周皮层如何通过其向多个下游脑区的神经投射调控癫痫发作,目前尚不明确。

在鼻周皮层所有下游投射靶区中,灰被(FC)是以往被忽视的海马亚区,近年逐渐成为颞叶癫痫潜在治疗靶点。已有研究表明,在海人酸(KA)诱导的小鼠颞叶癫痫模型中灰被被显著激活,且该脑区参与临床患者体内癫痫异常电活动的扩散过程。

抑制小鼠灰被可缩短癫痫发作时长,毁损患者灰被则能够降低发作频率。但灰被参与癫痫调控的神经环路机制仍未阐明。灰被是位于海马后部、CA1区与第三脑室之间狭窄的中线微小脑区,可通过分子标志物界定解剖边界,精准靶向干预难度较大。

此外多项研究分析显示,海马后部残留组织的功能完整性对术后记忆功能至关重要,切除海马后部会显著提升术后记忆功能衰退的风险。因此本研究转换思路,拟通过上游传入神经间接调控灰被。本研究选取鼻周皮层(PRh)与外侧内嗅皮层(LEnt),二者均为颞叶神经网络核心脑区,且灰被可接收来自这两个脑区的大量神经传入投射。

PRh可作为KA模型中癫痫发作控制的有效干预靶点(摘自nature communications

本研究在癫痫小鼠模型上,联合运用病毒神经示踪、钙信号光纤光度法、光遗传学与化学遗传学技术,系统探究鼻周皮层-灰被神经环路。重点验证鼻周皮层作为灰被主要兴奋性上游传入环路的功能,并探究该环路投射如何参与点燃诱导型海马癫痫的进展与复发过程。

研究结果显示,投射至不同下游脑区的鼻周皮层CaMKIIα阳性神经元亚群在解剖结构上相互分离,且各亚群共同协同发挥抗癫痫作用。抑制鼻周皮层CaMKIIα阳性神经元,可通过其广泛的投射网络抑制多个下游脑区的神经活动,进而发挥更为显著的癫痫抑制效应。

上述结果表明,针对整体鼻周皮层进行靶向干预,而非单一投射环路,可通过其广泛下游环路实现对颞叶癫痫更为高效的发作控制。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71913-y


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