Bộ não và động kinh

Bộ não là cơ quan phức tạp nhất trong cơ thể con người và là một trong những cơ quan bí ẩn nhất. Các cấu trúc bên trong của nó bị ẩn khỏi tầm nhìn và bằng chứng tốt nhất mà hầu hết chúng ta có rằng nó đang hoạt động bình thường là tập hợp các khả năng mà chúng ta thường cho là hiển nhiên. Chúng ta thức, đi và chạy, tim đập, nếm, thở và suy nghĩ, tất cả là kết quả của hoạt động điện và hóa học được phối hợp chặt chẽ bên trong và giữa các tế bào tạo nên bộ não của chúng ta.

Tuy nhiên, thỉnh thoảng, các tế bào này hoạt động không bình thường – chúng hoạt động sai. Ở một số người, các tế bào não hoạt động sai liên tục và đồng loạt, gây ra những thay đổi về hành vi, cảm giác hoặc chức năng vận động. Những lần xuất hiện này được gọi là co giật và một người đã trải qua hai lần co giật trở lên được cho là bị động kinh. Thật không may, đối với 65 đến 70% những người bị động kinh, nguyên nhân của các cơn co giật vẫn còn là một bí ẩn. Điều này phức tạp bởi thực tế là các loại động kinh rất khác nhau.

Nói chung, các biểu hiện thể chất của một cơn co giật phụ thuộc vào vị trí xảy ra cơn co giật trong não và mức độ liên quan của nó. Do đó, phát triển sự hiểu biết về cấu trúc cơ bản của não và cách nó hoạt động bình thường có thể là bước đầu tiên quan trọng trong việc làm sáng tỏ bệnh động kinh.

Bộ não được tạo thành từ ba cấu trúc chính: Đại não hoặc bán cầu đại não, thân não và tiểu não. Đại não là cấu trúc lớn nhất và dễ nhận biết nhất trong ba cấu trúc và là cấu trúc thường liên quan nhất đến bệnh động kinh. Vỏ não là lớp bên ngoài giàu tế bào thần kinh gấp nếp cao của đại não được gọi là chất xám. Bên dưới vỏ não là một lớp bao gồm chất trắng, chứa nhiều sợi thần kinh quan trọng trong việc truyền tín hiệu từ tế bào thần kinh trong vỏ não đến các tế bào ở các bộ phận khác của cơ thể. Đại não được chia thành hai nửa phải và trái, hoặc bán cầu, được kết nối gần trung tâm của não bằng một bó sợi gọi là thể chai. Các sợi trục, các sợi tạo nên thể chai, có một lớp vỏ giàu chất béo, giàu protein, được gọi là vỏ myelin.

Mỗi bán cầu có thể được chia thành bốn thùy chức năng riêng biệt: Trán, đỉnh, chẩm và thái dương. Thùy trán thường liên quan đến tính cách, chức năng vận động và một loại chức năng nhận thức được gọi là chức năng điều hành; thùy đỉnh tham gia vào việc giải thích cảm giác và tạo ra sự liên kết giữa các trải nghiệm; thùy chẩm xử lý thông tin thị giác; và thùy thái dương có liên quan đến chức năng ghi nhớ, lời nói, thính giác và khứu giác. Một số chức năng phức tạp được liên kết với nhiều hơn một thùy. Điều thú vị là mỗi bán cầu não xử lý thông tin và kiểm soát chuyển động ở phía đối diện của cơ thể. Điều này có nghĩa là, ví dụ, các tế bào thần kinh ở thùy trán bên trái gửi tín hiệu đến và nhận tín hiệu từ phía bên phải của cơ thể.

Hai trong số các khu vực được xác định rõ ràng nhất của não về chức năng của chúng là dải vận động và cảm giác. Những khu vực này tạo thành ranh giới giữa thùy trán và thùy đỉnh của mỗi bán cầu. Các nhà khoa học đã xác định được các phần cụ thể dọc theo các dải này chịu trách nhiệm cho chuyển động hoặc nhận thức cảm giác ở các bộ phận của cơ thể, chẳng hạn như mặt, bàn tay, cánh tay và chân. Kiến thức này rất hữu ích trong việc xác định nguồn gốc của một số loại động kinh.

Động kinh có thể xảy ra ở bất cứ đâu trong não, nhưng ở trẻ em, chúng thường xảy ra ở thùy thái dương và thùy trán, ảnh hưởng đến các chức năng mà những vùng này kiểm soát. Một khu vực có tầm quan trọng đặc biệt ở người lớn bị động kinh, nhưng ít quan trọng hơn ở trẻ em, là phần giữa, hoặc trung tâm của thùy thái dương. Khu vực này bao gồm các cấu trúc như hồi hải mã và amygdala kiểm soát cảm xúc và uncus chịu trách nhiệm xử lý mùi. Do đó, các cơn co giật phát sinh ở những khu vực này thường tạo ra những cảm xúc mạnh mẽ, chẳng hạn như sợ hãi hoặc cảm giác có mùi hăng, chẳng hạn như cao su cháy.

Động kinh bắt đầu ở thùy thái dương thường không giới hạn ở thùy đó. Chúng có thể lan truyền qua mạng lưới nơ-ron rộng lớn kết nối thùy thái dương và thùy trán, tạo ra hoạt động co giật lan rộng hơn. Đôi khi chúng lan rộng đủ để trở thành cơn động kinh toàn thể, liên quan đến toàn bộ não và làm thay đổi ý thức.

Bộ não con người được tạo thành từ khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh và nhiều tế bào hỗ trợ khác, được gọi là tế bào thần kinh đệm. Tế bào thần kinh được tìm thấy trong tất cả các phần của não và trong toàn bộ hệ thống thần kinh ở phần còn lại của cơ thể. Các tế bào thần kinh hoạt động bằng cách gửi tín hiệu điện và hóa học, hoặc điện hóa, đến các tế bào thần kinh khác hoặc trực tiếp đến các mô như sợi cơ thông qua các mạng có tổ chức cao. Các tế bào thần kinh có chức năng tương tự thường được tổng hợp thành các mạng tạo thành cấu trúc bên trong của não như thùy và các vùng chức năng riêng biệt của não như dải vận động và cảm giác điều khiển các hành động và giác quan cụ thể. Các chức năng phức tạp có thể được kiểm soát bởi nhiều vùng của não.

Các tế bào thần kinh sử dụng các xung điện để nhanh chóng truyền các tín hiệu kiểm soát việc giải phóng các chất hóa học, được gọi là các chất dẫn truyền thần kinh. Khi một xung điện đến, nó sẽ kích thích giải phóng một chất dẫn truyền thần kinh, chất này sau đó được truyền qua synap thần kinh đến các sợi nhánh của các tế bào thần kinh khác hoặc đến các tế bào của mô đích. Giao tiếp điện hóa này giữa nơ-ron này với nơ-ron khác hoặc giữa nơ-ron và tế bào của mô đích có thể xảy ra trên một khoảng cách rất xa trong một khoảng thời gian rất ngắn. Ví dụ, chỉ trong một phần của giây, một xung động bắt nguồn từ dải vận động của não có thể truyền xuống các đường liên lạc của tế bào thần kinh, các sợi trục, đến vùng tủy sống chịu trách nhiệm cho cử động của các chi, và đến vùng của tủy sống, các cơ của chi được chỉ định.

Các chất dẫn truyền thần kinh di chuyển từ nơ-ron này sang nơ-ron khác qua các synap thần kinh.

Các chất dẫn truyền thần kinh được tạo ra trong thân tế bào của các nơ-ron và là phương tiện để truyền và điều chỉnh các tín hiệu trong hệ thần kinh. Một cách mà chúng thực hiện điều này là có tác dụng kích thích hoặc ức chế đối với các tế bào đích, nghĩa là bằng cách thúc đẩy hoặc làm giảm hoạt động. Khi các chất dẫn truyền thần kinh kích thích một tế bào, khả năng tế bào đó sẽ được kích hoạt để gửi các tín hiệu điện hóa của chính nó sẽ tăng lên. Khi chúng ức chế một tế bào, khả năng tế bào gửi các tín hiệu này sẽ giảm đi.

Động kinh xảy ra khi có đủ số lượng tế bào thần kinh phát tín hiệu bất thường, dẫn đến thay đổi cảm giác, hành vi hoặc ý thức. Điều này đòi hỏi các tế bào bất thường có thể tuyển dụng các tế bào bình thường khác để kích hoạt cùng một lúc. Các nhà thần kinh học cho rằng việc tuyển dụng này có thể thực hiện được khi có quá nhiều kích thích và/hoặc thiếu sự ức chế. Hoạt động này có thể xảy ra ở bất kỳ phần nào của não hoặc trong toàn bộ não.

Chất dẫn truyền thần kinh là trọng tâm của nghiên cứu chuyên sâu và mang lại hy vọng cho những người bị động kinh. Nhiều loại thuốc đang được phát triển để điều trị bệnh động kinh hoạt động bằng cách tăng hoạt động của hệ thống ức chế hoặc giảm hoạt động của hệ thống kích thích. Hiện đang có nghiên cứu về cách thức các chất dẫn truyền thần kinh được tạo ra, cách các gói chất dẫn truyền thần kinh giải phóng nội dung của chúng và cách các thụ thể trên tế bào đích thay đổi tính thấm của màng tế bào.

Các loại và nguyên nhân co giật ở trẻ em thay đổi theo độ tuổi và khác biệt đáng kể so với người lớn. Những khác biệt này có thể là do những thay đổi cấu trúc xảy ra trong quá trình phát triển. Các rối loạn di truyền như phức hợp xơ cứng củ, hội chứng Sturge-Weber, u xơ thần kinh và hội chứng Angelman cũng có thể gây ra những bất thường về não làm tăng khả năng hoạt động bất thường của tế bào thần kinh.

Sự phát triển não bộ ở trẻ em cũng rất quan trọng cần xem xét, vì các cơn động kinh có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chức năng nhận thức và học tập. Động kinh làm thay đổi các chức năng của não bằng cách kích hoạt quá mức, làm gián đoạn hoặc phá hủy các mạng lưới hoạt động quan trọng của não. Thường thì bộ não đang phát triển có thể bù đắp cho tác động này bằng cách tạo ra các mạng lưới thần kinh chức năng mới. Đây là những gì được gọi là tính tạo hình của não. Thật không may, khả năng tạo hình giảm dần theo thời gian. Điều này giải thích tại sao các cơn động kinh mãn tính thường xuyên có thể ảnh hưởng đến chức năng nhận thức và làm rõ nhu cầu xác định và kiểm soát sớm các cơn động kinh.

Rõ ràng là bệnh động kinh ở trẻ em có những ảnh hưởng sâu sắc đến não bộ đang phát triển của trẻ. Khoảng một nửa số trẻ em bị động kinh gặp khó khăn trong học tập, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến sự chú ý và trí nhớ. Ngoài ra, cứ bốn trẻ bị động kinh thì có một trẻ có vấn đề về sức khỏe tâm thần, có thể do lo lắng về cách bạn bè và gia đình nhìn nhận chúng hoặc có thể là kết quả trực tiếp hơn của chứng rối loạn.

Cũng như các biểu hiện khác của bệnh động kinh, vị trí và loại cơn động kinh ảnh hưởng đáng kể đến vai trò của những cơn động kinh đó trong quá trình phát triển. Nói chung, các cơn co giật cục bộ, ảnh hưởng đến các vùng não tương đối biệt lập, có thể gây ra các vấn đề về khả năng học tập và ngôn ngữ, nhưng hiếm khi gây ra tình trạng thiểu năng trí tuệ nghiêm trọng. Ngược lại, các cơn co giật toàn thể, ảnh hưởng đến các vùng não rộng lớn, có thể dẫn đến suy giảm tiềm năng trí tuệ vốn có.

Cuối cùng, bán cầu não xảy ra co giật có thể ảnh hưởng đến sự phát triển. Ví dụ, các cơn động kinh xảy ra ở bán cầu ưu thế của một cá nhân (trái đối với người thuận tay phải, bên phải đối với người thuận tay trái) có nhiều khả năng dẫn đến các vấn đề về xử lý ngôn ngữ, trong khi các cơn động kinh ở bán cầu không chiếm ưu thế có nhiều khả năng ảnh hưởng đến hành vi phi ngôn ngữ hơn. các chức năng như kỹ năng nhận thức và vận động.