低頻率電刺激海馬下托對(duì)大鼠顳葉癲癇及難治性癲癇的治療作用研究.pdf

1、癲癇是一種臨床常見(jiàn)的慢性腦功能紊亂綜合征，其反復(fù)發(fā)作可能造成患者認(rèn)知功能的損傷，甚至可能造成人身意外。由于癲癇發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，臨床藥物治療不能完全控制發(fā)作，仍有大約30％的病例最終轉(zhuǎn)化為難治性癲癇（耐藥性癲癇）。外科手術(shù)具有不可逆性的腦損傷作用以及適用人群少等缺點(diǎn)，應(yīng)用也受到較大局限。因此，難治性癲癇的治療仍然是癲癇研究中的重大難題之一。
　　低頻率電刺激（low frequency stimulation，LFS）是近年來(lái)興起

2、的一種癲癇治療新手段。其具有可逆可調(diào)，不良反應(yīng)較小等優(yōu)點(diǎn)。臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證據(jù)均表明LFS灶點(diǎn)或灶點(diǎn)外相關(guān)腦結(jié)構(gòu)能抑制癲癇的發(fā)作。但由于LFS作用機(jī)制尚不清楚，還有許多重要問(wèn)題亟待解決，如刺激靶點(diǎn)的選擇，刺激參數(shù)的優(yōu)化等，因此值得進(jìn)一步深入研究。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)LFS應(yīng)用于小腦頂核，杏仁核和內(nèi)嗅皮層均存在“治療時(shí)間窗”效應(yīng)，而治療時(shí)間窗的寬度僅有癲癇開(kāi)始后幾秒到十幾秒，這就限制了LFS的臨床應(yīng)用。因此，尋找一個(gè)沒(méi)有時(shí)間窗限制或擁有較

3、寬治療時(shí)間窗的LFS靶點(diǎn)是一個(gè)有重大研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。
　　海馬下托是海馬阿蒙氏角1區(qū)（cornu ammonis1，CA1）-下托-內(nèi)嗅皮層通路中主要的輸入輸出門(mén)控通路，內(nèi)源性的1 Hz左右間期放電也起源于此，這種間期放電被認(rèn)為可能對(duì)癲癇具有一定的保護(hù)作用，所以海馬下托因其特殊的間期放電性質(zhì)，可能會(huì)是一個(gè)沒(méi)有時(shí)間窗限制或具有較寬治療時(shí)間窗的LFS潛在理想靶點(diǎn)。
　　因此，我們首先觀察了LFS海馬下托在大鼠顳葉癲癇模型中是否具

4、有抗癲癇作用以及是否存在一個(gè)較寬的治療時(shí)間窗。
　　另一方面，由于之前LFS的研究大多集中在其對(duì)顳葉癲癇的作用上，其對(duì)難治性癲癇作用的評(píng)價(jià)相對(duì)較少。而難治性癲癇在病理變化和癲癇網(wǎng)絡(luò)組成上，與一般癲癇相比存在很大的不同，主要包括:1、癲癇發(fā)病引起的某些病理改變（如P一糖蛋白的過(guò)表達(dá)）減弱了藥物透過(guò)血腦屏障能力;2、腦內(nèi)受體對(duì)抗癲癇藥產(chǎn)生了藥物耐受;3、某些作為抗癲癇藥作用靶點(diǎn)的離子通道（尤其是鈉通道）的敏感性發(fā)生了改變;4、參與癲癇

5、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其環(huán)路組成方式可能發(fā)生了變化。
　　因此，本課題進(jìn)一步觀察了大鼠耐苯妥英納（phenytoin sodium，PHT）難治性癲癇模型的腦電特征，考察了LFS海馬下托對(duì)難治性癲癇是否具有抗癲癇作用，以及LFS海馬下托是否能改善耐藥動(dòng)物對(duì)抗癲癇藥物的反應(yīng)性。
　　第一部分低頻率電刺激海馬下托對(duì)大鼠顳葉癲癇的治療作用及其寬治療時(shí)間窗效應(yīng)
　　在大鼠杏仁核電點(diǎn)燃癲癇模型中，我們發(fā)現(xiàn)LFS預(yù)處理組，立即給予LFS組和

6、后放電持續(xù)時(shí)間(afterdischarge duration，ADD)延時(shí)給予LFS組，甚至是兩倍ADD延時(shí)給予LFS組，都有顯著抑制行為學(xué)等級(jí)進(jìn)展的作用。在完全點(diǎn)燃動(dòng)物大發(fā)作模型中，我們發(fā)現(xiàn)立即給予LFS組或兩倍ADD延時(shí)給予LFS組均能抑制大發(fā)作幾率和平均發(fā)作等級(jí)，提示LFS海馬下托對(duì)癲癇的形成和大發(fā)作均有顯著的抑制作用，較之我們以往研究的其他靶點(diǎn)，海馬下托也的確具有更寬的治療時(shí)間窗。在pilocarpine誘導(dǎo)的反復(fù)自發(fā)性癲癇模

7、型中，我們發(fā)現(xiàn)LFS海馬下托也能顯著抑制自發(fā)性癲癇大發(fā)作，且LFS起效與否和發(fā)作起始時(shí)間無(wú)關(guān)。這進(jìn)一步說(shuō)明了LFS海馬下托具有寬治療時(shí)間窗的特性，可能是一個(gè)有較好應(yīng)用前景的理想刺激靶點(diǎn)。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)只有1 Hz LFS海馬下托能抑制杏仁核電點(diǎn)燃癲癇的形成，0.5 Hz，3 Hz LFS或者130 Hz的高頻率電刺激(highfrequency stimulation，HFS)均無(wú)此作用;而1 Hz頻段EEG的能量隨著癲癇的形成也有顯著

8、升高，且這種升高可以被1 Hz LFS所取消。這說(shuō)明1 Hz可能是LFS海馬下托的最佳刺激頻率，LFS抗癲癇作用的發(fā)揮可能與穩(wěn)定腦內(nèi)1 Hz頻段EEG的能量有關(guān)，而1 Hz頻段EEG的能量變化在癲癇形成中可能具有重要意義。
　　第二部分低頻率電刺激海馬下托對(duì)大鼠難治性癲癇的治療作用
　　在大鼠耐PHT難治性癲癇模型建立過(guò)程中，我們通過(guò)回溯性研究，發(fā)現(xiàn)難治性癲癇組的動(dòng)物正常狀態(tài)時(shí)1 Hz頻段EEG的能量相對(duì)較高，提示了1 Hz

9、頻段EEG能量高的群體癲癇后發(fā)展為難治性癲癇的可能性較高。在大鼠耐PHT難治性癲癇模型建成后，我們發(fā)現(xiàn)LFS海馬下托可以顯著抑制耐PHT動(dòng)物的大發(fā)作幾率和平均發(fā)作等級(jí)，延長(zhǎng)大發(fā)作潛時(shí)，效果與其他對(duì)PHT反應(yīng)較好的動(dòng)物相仿。這直接說(shuō)明了LFS海馬下托對(duì)難治性癲癇有顯著的治療效果。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)1 Hz和3Hz LFS海馬下托對(duì)耐PHT動(dòng)物的癲癇大發(fā)作均有顯著的抑制作用，且兩者效果相似，提示了在難治性癲癇中可能由于癲癇網(wǎng)絡(luò)的改變，3Hz也可

10、能成為L(zhǎng)FS的一個(gè)有效刺激頻率。在LFS處理后的動(dòng)物中，我們發(fā)現(xiàn)耐PHT動(dòng)物對(duì)PHT的反應(yīng)性出現(xiàn)了一過(guò)性的顯著提高，說(shuō)明LFS海馬下托可能對(duì)耐PHT難治性癲癇動(dòng)物的耐藥性有短暫逆轉(zhuǎn)作用，而這種逆轉(zhuǎn)作用在撤去LFS后很快消失。
　　綜上所述，本課題發(fā)現(xiàn)LFS海馬下托對(duì)癲癇形成，癲癇大發(fā)作和pilocarpine誘導(dǎo)的自發(fā)性癲癇均具有治療作用，且較其他刺激靶點(diǎn)有一個(gè)更寬的治療時(shí)間窗。1 Hz可能是一個(gè)最佳的海馬下托LFS刺激頻率，1