美國五百萬阿爾茨海默病患者的家庭都非常熟悉這種不穩定的神經退行性疾病。“媽媽今天早上看起來幾乎像她自己，然後她就從我身邊飄走了，”資深研究員 Lennart Mucke 回憶道，他描述了與一位患者女兒的對話。
多年來，科學家們一直未能找到這些認知和混亂之間令人心碎的波動的根源。但舊金山加利福尼亞大學格拉德斯通神經疾病研究所主任 Mucke 及其同事認為，他們可能終於確定了這些令人費解的性格轉變以及與阿爾茨海默病相關的其他認知缺陷的原因：類似於某些型別癲癇發作的小發作（非驚厥性）癲癇。
他們在對經過基因改造的小鼠進行研究時得出了這個結論，這些小鼠被設計成在大腦中積聚已知會導致該疾病的蛋白質片段。這些動物大腦的幾個區域經歷了興奮過度和抑制交替的階段，活動發作導致迅速的重新佈線以抑制突然的激增。
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Mucke 說：“我們非常驚訝地發現癲癇中觀察到的‘過度興奮’的解剖學和病理學特徵，而沒有驚厥性的身體反應。”“我們本以為一切都會關閉。”
這一驚人的發現表明，給予癲癇患者的抗癲癇藥物也可能有助於降低甚至逆轉阿爾茨海默病患者的認知能力下降，這種治療方案可能相對較快地投入使用。
一種名為β-澱粉樣蛋白 (Aβ) 的蛋白質片段已知會在阿爾茨海默病患者的大腦中聚集並形成斑塊。斑塊會阻塞突觸（細胞之間傳遞化學或電訊號的空間），從而阻礙神經元活動，最終損害神經細胞分支並導致神經元死亡。
在當前的研究中，格拉德斯通研究所和休斯頓貝勒醫學院的一個研究合作團隊培育出了一種小鼠品系，該品系過度產生 Aβ 的前體，即澱粉樣前體蛋白。出生後五到六個月，隨著斑塊的積累，這些動物表現出學習和記憶缺陷，表現為它們難以在迷宮中導航。在屍檢過程中，研究人員觀察到已故受試者的大腦中發生了重新佈線。
Mucke 說：“讓我們注意到興奮的是海馬體（或學習中心）中實際發生的解剖結構上的重新佈線，這看起來像是細胞想要保護自己免受過度興奮。”
研究小組使用腦電圖 (EEG)（將電極放置在大腦中以測量神經活動）觀察到，從大腦中部的海馬體到新皮層（最外層的大腦層），小鼠大腦中出現了一股強烈的活動波。整個神經細胞網路似乎同時且同步地啟用。“然後海馬體就會抑制活動，因為它不想接收所有這些興奮，所以它透過啟用其抑制性細胞來抑制其入口，”Mucke 說。“在這個過程中，它們可能會停用一些正常的興奮性功能；發生的部分抑制性重新佈線可能解釋了為什麼沒有身體癲癇發作活動。”
他說，毫無疑問，面對突如其來的活動爆發和過度補償來糾正它們，神經元很難完成它們通常的工作。鑑於海馬體與情景記憶有關，他說這可能解釋了阿爾茨海默病的一些認知缺陷，包括意識模糊。“我可以想象，這種異常活動可能會在整個疾病過程中持續下去，”Mucke 指出，“不僅會擾亂認知，還會導致神經退行性過程。”
下一步：該團隊計劃研究早期阿爾茨海默病或輕度認知障礙的人類患者是否經歷過同樣的非驚厥性癲癇活動。“有趣的是，抗驚厥藥物已經放在貨架上，獲得了 FDA 的批准，並且每天被成千上萬的癲癇患者使用，”他說。“據我所知，它們尚未針對阿爾茨海默病進行測試。”但他指出，這些藥物中的一種或多種有可能在短短兩年內為阿爾茨海默病群體帶來一些益處。