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Credit: Dr. Yehezkel Ben-Ari
马赛,法国,2025年5月13日 - 在今天发表的一篇引人入胜的Genomic Press访谈中,神经科学先驱Yehezkel Ben-Ari博士揭示了他革命性的"神经考古学"概念如何改变科学家理解和处理脑部疾病的方式,为先前被认为无法治疗的疾病带来新希望。
脑部疾病核心的发育机制
在法国顶尖研究机构CNRS和INSERM工作四十年后,Ben-Ari博士的开创性工作从根本上转变了我们对大脑如何发育和功能失调的理解。在他的第一项研究中,他描述了颞叶癫痫中发生的基本事件序列,以及为什么和如何"癫痫发作会引发更多发作"(H Jackson)。随后,他被任命为一家位于产科医院内的实验室主任,开始研究大脑发育。他最具开创性的发现(与Cherubini博士共同完成)是神经递质GABA在正常大脑发育过程中从兴奋性转变为抑制性,这一发现已成为神经科学的基本原理,在从蠕虫到人类的所有物种中得到验证,因此在进化过程中得以保存。
"这种转变,即GABA在转向抑制作用之前先兴奋未成熟神经元,是大脑发育中的一个基本过程,"Ben-Ari博士解释道。"它生动地说明了发育中的大脑不仅仅是一个小型成人大脑,而是具有独特特征的大脑。"
Ben-Ari博士方法的特别革命性之处在于他观察到在某些脑部疾病中,特别是癫痫、自闭症和许多其他疾病,这种发育模式会重新出现 - GABA异常地再次兴奋神经元,"回到未成熟状态"。这一见解促使他提出神经考古学概念,该概念表明许多起源于子宫内的疾病涉及形成错位或错误连接的神经网络,保留未成熟特征,为基于沉默这些"未成熟"网络的治疗铺平道路。
"神经考古学也挑战了'引发性损伤'(如子宫内基因突变)与疾病之间直接联系的观念,"Ben-Ari博士指出。"治疗的目标应该是这一事件的后果,而不是事件本身。"
从基础科学到临床应用
访谈揭示了Ben-Ari博士如何勇敢地从基础研究转向实际治疗应用。在达到法国强制退休年龄后,他没有远离科学,而是创立了基于其神经考古学概念的治疗公司,专注于预测和治疗自闭症谱系障碍和脑部肿瘤。
Ben-Ari博士和他的团队发现,氯化物转运体NKCC1抑制剂布美他尼可以帮助恢复GABA的正常抑制功能。在两项双盲随机II期临床试验中,他们证明布美他尼可减轻儿童自闭症谱系障碍(ASD)的核心症状,这些发现后来被其他七个研究团队验证,涉及全球超过1,030名儿童。
但科学很少沿着直线前进。尽管有这些有希望的结果,他们的III期试验失败了 - 这在发育障碍研究中是常见的。Ben-Ari博士的与众不同之处在于他面对挫折时的坚持不懈。他没有放弃自己的方法,而是与人工智能专家合作重新分析所有III期数据。
"我们发现,确实有显著比例的儿童对布美他尼有反应,而且特定的临床参数可以识别他们,"他说。"这为识别将从布美他尼治疗中受益的ASD儿童亚群铺平了道路。"
这种个性化方法提出了一些引人思考的问题:神经发育障碍的异质性是否能解释为什么广泛治疗在后期试验中常常失败?基于特定发育机制的针对性治疗是否比一刀切方法更有效?
早期预测和干预
也许最引人注目的是Ben-Ari博士关于自闭症早期预测的工作。推理认为,如果自闭症起源于子宫,那么出生时可能已经可以检测到迹象,他的团队使用机器学习比较了在同一产科医院出生的有和没有ASD的儿童的产科数据。
"我们证明,确实,在出生时,几乎所有神经典型儿童和近一半后来被诊断为ASD的儿童都可以被识别,"Ben-Ari博士解释道。"这直接证明ASD起源于子宫内,并将促进早期使用心理教育工具来减轻ASD。"这个名为"Pelargos"的项目还能识别一些对ASD发病机制起重要作用的子宫内参数,为ASD的异质性提供可能的解释(Caly等,2021)。
这一突破可能会显著改变干预时间表。ASD通常在5岁以上被诊断,这远远晚于2-3岁左右的最佳可塑性时期。针对发育机制是否比在症状完全显现后处理它们更有效?无论如何,研究大脑发育对于预测、了解和治疗ASD至关重要,这一点是明显的。
扩展到脑肿瘤
扩展Ben-Ari博士的神经考古学概念到其他疾病,他目前正在测试NKCC1抑制剂在脑肿瘤中的应用。确实,最近的研究表明,GABA在脑肿瘤中发挥去极化作用,有助于产生恶化预后的过度活跃。Ben-Ari博士推理认为,单一治疗可能无法有效地既杀死细胞又阻断有害的过度活跃。与神经肿瘤学家François Berger博士合作,该团队目前正在测试药物组合的效果,以同时用布美他尼阻断过度活跃,并用作用于细胞骨架的药物甲苯达唑产生细胞死亡。
非常规科学旅程
在整个访谈中,Ben-Ari博士强调了打破常规和追随意外观察的价值,即使这些观察起初似乎不重要或矛盾。
"当面对重大意外观察时,我们往往犹豫,认为这要么不重要,要么是人为的,"Ben-Ari博士反思道。"我们发现GABA作用转变如此出乎意料,以至于我们将其搁置了一年多,并且在两个十年内未能充分理解其重大意义。"
Ben-Ari博士的科学旅程强调了对研究人员的一个关键见解:重大发现往往来自小路,而非高速公路。正如他所说:"发现总是在小路上做出的,而不是在高速公路上,这意味着从一个领域迁移到另一个领域至关重要,而不是终生做同样的事情,成为研究神经元X或分子Y的世界专家。"
Yehezkel Ben-Ari博士的Genomic Press访谈是一个名为"创新者与思想"的大型系列的一部分,该系列突出展示了今天最具影响力的科学突破背后的人物。该系列中的每个采访都提供了前沿研究和个人反思的融合,为读者提供了塑造未来的科学家的全面视角。通过将专业成就与个人见解相结合,这种采访风格邀请更丰富的叙述,既吸引又教育读者。这种格式为深入探讨科学家对该领域影响的简介提供了理想的起点,同时也触及更广泛的人类主题。关于我们的创新者与思想 - Genomic Press访谈系列中展示的研究领袖和新星的更多信息,可以在我们的出版网站上找到:https://genomicpress.kglmeridian.com/
Genomic Psychiatry上题为"Yehezkel Ben-Ari: The Neuroarcheology concept: From brain development to predicting, understanding, and treating brain disorders"的Genomic Press访谈将于2025年5月13日在Genomic Psychiatry通过以下链接免费开放获取:https://doi.org/10.61373/gp025k.0050.
关于Genomic Psychiatry:Genomic Psychiatry: Advancing Science from Genes to Society(ISSN:2997-2388,在线和2997-254X,印刷版)代表了基因期刊的范式转变,通过将基因组学和遗传学进步与当代精神病学所有其他领域的进步交织在一起。Genomic Psychiatry发表来自从基因和分子到神经科学、临床精神病学和公共卫生的连续体内任何领域的高质量医学研究文章。
访问Genomic Press虚拟图书馆:https://issues.genomicpress.com/bookcase/gtvov/
Journal
Genomic Psychiatry
Article Title
Yehezkel Ben-Ari: The Neuroarcheology concept: From brain development to predicting, understanding, and treating brain disorders
Article Publication Date
13-May-2025
COI Statement
No conflicts of interest were declared.