Epilepsie is een ernstige neurologische aandoening die wordt gekenmerkt door recidiverende epileptische aanvallen. Deze aanvallen worden veroorzaakt door plotselinge, abnormale elektrische ontladingen in de hersenen, wat leidt tot tijdelijke veranderingen in het bewustzijn, gedrag en waarneming. Jammer genoeg blijft één op de drie epilepsie patiënten aanvallen ervaren ondanks de huidige anti-epileptische medicatie. Daarom is er behoefte aan voortdurend onderzoek naar epilepsie, zoals wordt uitgevoerd door een toegewijd team aan de Universiteit Gent.

Heb je je ooit afgevraagd hoe epilepsie in het laboratorium kan worden bestudeerd? Een krachtige methode is door hippocampale snijexperimenten uit te voeren. Laten we het eenvoudig uitleggen door ons te concentreren op de hippocampus en de snij-experimenten.

De hippocampus is een klein, zeepaardvormige structuur diep in de hersenen en speelt een belangrijke rol bij het vormen van herinneringen en ruimtelijke navigatie. Aangezien deze structuur vaak betrokken is bij epilepsie, kan het bestuderen ervan waardevolle inzichten bieden in de mechanismen van de stoornis en mogelijke nieuwe behandelingen.

Bij een snijexperiment beginnen onderzoekers door de hersenen van een laboratoriumdier, zoals een muis of rat, te verwijderen. Deze hersenen worden vervolgens in secties gesneden, elk ongeveer 350 µm dik. Aangezien elk dier twee hippocampi heeft, kunnen onderzoekers in totaal acht secties uit één dier verkrijgen. Deze plakjes worden zorgvuldig bewaard in een gespecialiseerde oplossing die de omgeving van de hersenen nabootst, waardoor de neuronen tot acht uur lang in leven blijven en functioneren.

Bij het experiment wordt elke sectie afzonderlijk getest: neuronen worden gestimuleerd met elektrische pulsen of chemicaliën om epileptische activiteit na te bootsen. De resulterende elektrische activiteit wordt geregistreerd met geavanceerde apparatuur die bekend staat als een multielektrode array, die bestaat uit 60 kleine elektroden. Met deze opstelling kunnen onderzoekers abnormaal gedrag van neuronen bestuderen en mogelijke nieuwe behandelingen testen.

Samenvattend zijn hippocampale snijexperimenten belangrijke technieken in epilepsieonderzoek. Ze bieden een gecontroleerde laboratoriumomgeving om de onderliggende mechanismen van epilepsie te verkennen en potentiële behandelingen te onderzoeken. Bovendien kunnen onderzoekers door de informatie die ze verkrijgen van elk laboratoriumdier te maximaliseren, het gebruik van dieren minimaliseren terwijl ze streven naar verbetering van de levens van degenen die door deze aandoening worden getroffen

Publicaties: 

Vergaelen, M., Manzella, S., Vonck, K., Craey, E., Spanoghe, J., Sprengers, M., … Raedt, R. (2024). Increased dentate gyrus excitability in the intrahippocampal kainic acid mouse model for temporal lobe epilepsy. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 25(1). https://doi.org/10.3390/ijms25010660