低頻率電刺激深部腦區(qū)對杏仁核電點燃癲癇的作用.pdf

1、不少癲癇患者對抗癲癇藥物不敏感而成為難治性癲癇。在眾多癲癇類型中，顳葉癲癇是臨床最常見的成人癲癇。而難治性癲癇在顳葉癲癇類型中發(fā)病率非常高。目前的藥物治療和手術治療顳葉癲癇的效果還遠不理想。深部腦刺激(DBS)是近年發(fā)展起來的控制難治性癲癇的新方法。然而DBS治療癲癇的研究通常采用高頻率刺激方式，長期高頻率的電刺激可能會損傷刺激靶點，導致神經(jīng)元死亡并干擾刺激靶點本身正常的生理功能。高頻率的電刺激還有“點燃”效應，可能誘發(fā)出新的癲癇灶。

2、 另一方面，低頻率刺激(LFS，1-3赫茲)也有抗癲癇作用。LFS作用于點燃灶點對電點燃癲癇模型中的癇性活動能產(chǎn)生明顯和持久的抑制作用；一些臨床研究也發(fā)現(xiàn)給予癲癇灶點LFS能減少難治性癲癇患者的癲癇發(fā)作次數(shù)。LFS安全可靠，無高頻率刺激的強直特性，幾乎不會誘發(fā)新的癲癇灶。我們以往的研究首次發(fā)現(xiàn)低頻率電刺激(1Hz)中央?yún)^(qū)梨狀皮質能顯著抑制大鼠杏仁核電點燃癲癇的形成和發(fā)作過程，這強烈提示著LFS作用于癲癇灶點以外的結構也可能成為有效

3、預防和治療癲癇的手段。然而，LFs作用于中央?yún)^(qū)梨狀皮質和癲癇灶點以外的腦區(qū)是否也具有抗癲癇作用還不清楚。 小腦頂核(FN)參與調節(jié)癲癇易感性和大腦興奮性。FN是丘腦以外同樣具有彌散投射特點的核團。它與丘腦(如丘腦背內側核、束旁核、中央內側核)、海馬、基底外側杏仁核，以及顳葉皮質等腦區(qū)存在著密切的纖維聯(lián)系。因此，本課題探討了低頻率電刺激FN對顳葉癲癇的代表模型——杏仁核電點燃癲癇的作用。 第一部分、低頻率電刺激FN對大鼠杏

4、仁核電點燃過程的作用 每日給予動物杏仁核點燃刺激(1秒，1毫秒波寬，100-300微安，60赫茲)后，立即給予同側FN 1赫茲的LFS(15分鐘，0.1毫秒波寬，100微安)能顯著抑制點燃過程中癲癇發(fā)作級別和后放電持續(xù)時間的進展，然而3赫茲的刺激電流沒有這樣的抑制作用；1赫茲或3赫茲的電流刺激對側FN對點燃過程均無抑制作用。有趣的是，延遲給予(在后放電消失后給予而非點燃刺激結束后立即給予)同側FN頻率為1赫茲的LFS反而加速了點

5、燃進程。另外化學損毀FN可使低頻率刺激同側FN的抗致癇作用消失。高頻率刺激(50赫茲)FN會升高血壓，增快心率，相反低頻率刺激FN對各項生理指標均無顯著影響。我們的結果表明低頻率刺激FN能安全有效的抑制大鼠杏仁核電點燃進程，并且該抗致癇作用依賴于刺激頻率及刺激給予的時間。此外，低頻率電刺激FN的作用是通過FN的神經(jīng)元介導的。 第二部分、低頻率電朝激FN的抗致癇作用 所涉及的相關神經(jīng)通路FN與腦干前庭核(VN)、丘腦中央內

6、側核(Ⅷ)、丘腦束旁核(PF)，以及海馬(HP)等部位有直接纖維聯(lián)系。本部分實驗旨在闡明FN到這些腦區(qū)的神經(jīng)投射是否參與了低頻率電刺激FN的抗致癇作用。首先使用鵝膏蕈氨酸在不同動物中分別損毀雙側VN、Ⅷ、PF、背側海馬(DHP)、腹側海馬(VHP)，同時將磷酸緩沖液注射到這些腦區(qū)作為假損毀對照組。10天后動物接受杏仁核電點燃(參數(shù)同第一部分)，點燃刺激后立即給予同側FN低頻率電刺激(15分鐘，0.1毫秒波寬，100微安，1赫茲)。損毀雙

7、側VN、PF、Ⅷ或DHP對低頻率刺激FN的抗致癇作用沒有顯著作用，相反損毀VHP顯著逆轉了低頻率電刺激FN的抗致癇作用。我們的初步結果表明FN-VHP通路參與了低頻率電刺激FN的抗致癇作用。 第三部分、電刺激E腦背內側核對杏仁核電點燃癲癇以及其它癲癇模型的作用 丘腦背內側核(佃)與FN有密切的纖維聯(lián)系。但是由于抑制MD的功能本身會抑制邊緣系統(tǒng)癲癇發(fā)作，因此通過損毀MD來評價FN一MD)通路是否參與了低頻率電刺激并不合適。

8、本部分實驗觀察直接刺激MD對杏仁核電點燃癲癇以及其它癲癇模型的作用。使用低頻率刺激(15分鐘，1毫秒波寬，100微安，1赫茲)或高頻率刺激(5分鐘，1毫秒波寬，100-200微安，100赫茲)MD對杏仁核點燃過程中的癇性發(fā)作級別和后放電持續(xù)時間均沒有顯著影響。在一些動物中高頻率刺激MD產(chǎn)生了異常行為，并且強度為630±61微安(500-850微安，n=5)大小的高頻率電流刺激MD會誘發(fā)后放電。相反使用1赫茲的電流刺激MD則沒有這樣的不良

9、反應。高頻率或低頻率刺激MD對最大電休克模型中的癇性發(fā)作級別，前、后肢伸直時間均無顯著影響。雙側或者單側高頻率刺激MD在戊四唑誘發(fā)的全面性癲癇中模型能夠降低癇性發(fā)作級別，減少發(fā)作次數(shù)并縮短癇性發(fā)作持續(xù)時間；但低頻率刺激MD則沒有這樣的抑制作用。本部分研究發(fā)現(xiàn)低頻率電刺激MD對杏仁核電點燃癲癇無顯著影響，該結果并不支持FN—MD通路參與了低頻率電刺激FN的抗致癇作用。研究還提示LFS對癲癇的作用具有腦區(qū)依賴性。另外，高頻率刺激MD能夠抑制

10、皮層源性的全面性癲癇發(fā)作，但不能抑制顳葉癲癇發(fā)作。 總之，本課題發(fā)現(xiàn)低頻率電刺激FN能安全有效的抑制杏仁核電點燃癲癇的進展；這種抗致癇作用依賴于刺激頻率和刺激給予的時間。低頻率電刺激FN的抗致癇作用是由FN的神經(jīng)元所介導的，同時FN-VHP通路參與了低頻率電刺激FN的抗致癇作用。低頻率電刺激MD對杏仁核電點燃癲癇沒有顯著作用。因此，低頻率電刺激深部腦區(qū)對癲癇的作用有著刺激靶點依賴性。我們的發(fā)現(xiàn)提示LFS作用于邊緣系統(tǒng)以外的腦區(qū)也