累积的嗜睡而非睡眠不足会加重癫痫发作：新发现改变了癫痫治疗方法

《自然通讯》发表的一项研究彻底改变了我们对睡眠与癫痫关系的理解。宾夕法尼亚大学阿米塔·塞加尔（Amita Sehgal）领导的一个国际研究小组发现，在癫痫易感人群中，睡眠压力（嗜睡）的增加（而非睡眠减少本身）会增加癫痫发作。

背景：为什么这很重要？

癫痫发作通常会随着睡眠不足而增加。这在临床实践和科学文献中都已广为人知。然而，其具体原因尚不清楚。人们普遍认为，这是由于睡眠时间减少，导致大脑兴奋和抑制的平衡被破坏所致。但这项研究将重点从睡眠时间转移到了“睡眠驱动力”——即生理性的睡眠需求。

这项研究是如何进行的？

科学家们使用了果蝇（Drosophila melanogaster）的癫痫模型，该模型携带一种 parabss1 突变，导致癫痫发作活动增加。这是研究癫痫最深入、可重复性最高的模型之一。

方法：

• 研究人员通过多种方式来限制睡眠：咖啡因、禁食、神经元的热生成激活以及增加活动的基因突变。
• 同时，他们使用高精度视频系统实时记录癫痫发作过程。
• 研究人员对癫痫发作的程度和生理“睡眠驱动”程度（身体需要多少睡眠）进行了比较。

主要发现：
只有当睡眠驱动力增强时，癫痫发作才会增加。当睡眠减少但嗜睡程度不增加时（例如某些转基因果蝇），癫痫发作不会增加。

什么是睡眠驱动力以及它如何影响癫痫发作？

睡眠驱动力是自上次睡眠以来在体内不断积累的一种生物压力。我们清醒的时间越长，睡眠驱动力就越强。

根据作者的假设，当睡眠驱动力达到某个阈值时：

• 大脑中参与睡眠调节的专门神经元被激活；
• 这些神经元增加了神经网络的整体兴奋性，包括那些参与癫痫形成的神经网络；
• 结果，出现了癫痫发作风险增加的状态。

血清素和5-HT1A受体的新作用

作者发现，睡眠驱动力形成的关键因素之一是血清素受体5-HT1A。它在睡眠调节中心的表达对于控制嗜睡程度至关重要。

他们做了什么：

• 使用基因编辑来降低 5-HT1A 受体的表达。
• 研究发现，即使在睡眠受限之后，这也可以降低睡眠驱动力并减少癫痫发作。
• 此外，他们还测试了丁螺环酮（一种 FDA 批准的 5-HT1A 部分激动剂），并观察到睡眠剥夺后其具有抗惊厥作用。

这一发现的医学意义

1. 思维模式转变：
   过去人们认为癫痫发作的风险与睡眠时间有关。现在看来，清醒状态的质量和嗜睡程度起着关键作用。

2. 新的治疗途径：
   如果该结果在哺乳动物身上得到证实，那么就有可能开发出减少睡眠驱动力或阻止其影响的药物，从而预防癫痫发作。

3. 丁螺环酮潜力：
   以前用于治疗焦虑的药物可能被重新用于预防癫痫患者的夜间或睡眠不足引起的癫痫发作。

结论

这项研究首次在特定神经回路和受体层面将睡眠与癫痫发作的神经生物学机制联系起来。它为开发治疗和预防癫痫（尤其是因睡眠障碍而加重的癫痫）的全新方法开辟了道路。