אפילפסיה, המאופיינת בשני התקפים או יותר תוך 24 שעות ללא סיבה נראית לעין, משפיעה על ~50 מיליון אנשים ברחבי העולם1. ביניהם, 10-15 מיליון אנשים מדווחים על אפילפסיה עמידה לתרופות2. לכן, חקירת תרופות לאפילפסיה היא קריטית. המצב כרוך באפיזודות קצרות של תנועה בלתי רצונית חלקית או כללית, החל מבהייה ריקה ועד התקשות ורעד של הגוף, והוא קשור לנחשול של פעילות חשמלית במוח3.
מבחינה היסטורית, מחקר האפילפסיה הסתמך על מכרסמים ויונקים אחרים בשל הדמיון האבולוציוני שלהם לבני אדם. עם זאת, שיטות אלו עלולות לגזול זמן ויקר, מה שמחייב גישה חלופית 4,5. יצורים שאינם יונקים כמו זבובי פירות, עלוקות, ראשנים, דגי זברה ותולעים עגולות שימשו במחקרים והראו תוצאות מבטיחות6. יתר על כן, הוכח כי פלנריה יכולה לספק מודל מחקר גנומי השוואתי בין גנום חסר חוליות לגנום אנושי לצד היכולת לבדוק תרופות פרו-פרכוסים, תרופות נגד פרכוסים (ASM) ודפוסי התנהגות6. Planaria (Phylum Platyhelminthes), הידועים כתולעים שטוחות וחברים במחלקת הטורבלריה, ידועים בעיקר ביכולות ההתחדשות שלהם; עם זאת, חקירה זו מתמקדת בתגובתם לחומרים מעוררי התקפים.
פלנריה חולקת מנגנונים נוירולוגיים בסיסיים עם בני אדם, כגון היענות לסרוטונין ודופמין, מראה דמיון של 95% לגנים הקשורים למערכת העצבים במוח היונקים ובעלת מבנה מוח מוכר7. בנוסף, הם מציגים תנועות הניתנות לצפייה בתנאי מעבדה והם חסכוניים, חסכוניים בזמן ואתיים בהשוואה למכרסמים או יונקים אחרים. התנהגויות נצפות אלה, כגון תנועות דמויות בורג, דמויות C וצורת אגוז, תועדו בהרחבה במשך עשרות שנים וקשורות לחומרים כמו קוקאין, ניקוטין, דופמין ופילוקרפין 7,8,9,10,11,12,13,14. לפיכך, פלנריה מתגלה כמודל בר-קיימא למחקר תרופות לאפילפסיה בבני אדם.
שיטה זו נועדה לאפיין נוירונים של פלנריה שנחשפו לפילוקרפין באמצעות כתם גולגי. כתם גולגי משמש להדמיית נוירונים במיקרוסקופ אור ושימש לחקירה אם שינוי במורפולוגיה קשור להתקפים 15,16,17. בספרות הנוכחית אין עדויות לכך שצביעת גולגי בוצעה על מוחות פלנריים. למרות שמחקרים קודמים תיעדו השפעות פרמקולוגיות על ידי התבוננות בפנוטיפים התנהגותיים, כתב יד זה הוא הראשון לאפיין את הנוירונים של פלנריה שנחשפו לפילוקרפין באמצעות צביעת גולגי11,18. טכניקה זו מוכיחה את עצמה כבעלת ערך בהדמיה והבנה של השינויים המורפולוגיים הקשורים להתקפים. מחקר זה ציין עלייה משמעותית בתדירות התנהגות התנודות הגביות המתנודדות בתולעים מישוריות ככל שריכוז הפילוקרפין גדל.