本文關(guān)鍵詞： 腦深部電刺激 伏隔核顳葉 顳葉癲癇 鋰-匹魯卡品癲癇大鼠模型　出處：《南方醫(yī)科大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：癲癇是神經(jīng)系統(tǒng)常見疾病之一,以腦神經(jīng)元異常放電引起反復(fù)癇性發(fā)作為特征。全球約有6500萬癲癇患者,其中1/3患者的抗癲癇藥物治療效果不佳,而外科手術(shù)切除致癇灶僅適合少部分患者,因此對(duì)于那些既無法通過藥物改善癲癇發(fā)作癥狀又不能接受傳統(tǒng)外科切除手術(shù)的癲癇患者來說,發(fā)展一種新的外科替代治療手段迫在眉睫。深度腦刺激療法(Deep Brain Stimulation, DBS)主要是將電極置入患者腦內(nèi),運(yùn)用脈沖光發(fā)生器刺其大腦的某些核團(tuán),糾正異常的大腦電環(huán)路,從而減輕這些神經(jīng)方面的癥狀,與永久性的不可調(diào)節(jié)和不可逆的損傷大腦的治療方法不同(毀損),DBS并不破壞大腦結(jié)構(gòu),可以允許今后的進(jìn)一步治療。近年來,DBS療法廣泛運(yùn)用于治療運(yùn)動(dòng)障礙性和神經(jīng)精神性疾病并取得了不錯(cuò)的療效,因其具有可逆性,可調(diào)控性,微創(chuàng)性的特點(diǎn),臨床工作者正逐漸嘗試將此治療手段應(yīng)用于藥物難治性癲癇患者。 到目前為止,很多顱內(nèi)靶點(diǎn)用于研究DBS抑制癲癇發(fā)作,包括海馬,丘腦前核,丘腦底核,小腦,黑質(zhì)等。1、海馬：海馬(hippocampus)在顳葉癲癇的發(fā)生和傳播過程中,海馬結(jié)構(gòu)起到非常重要的作用。高頻率和低頻率電刺激海馬對(duì)癲癇的抑制作用研究由來已久。早期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),給予海馬一次持續(xù)1min的低頻電刺激(4Hz)就足以升高電點(diǎn)燃模型動(dòng)物的后放電閾值。我們實(shí)驗(yàn)室也發(fā)現(xiàn),以合適的刺激模式給予海馬CA3區(qū)1Hz的電刺激,不但可以顯著減慢癲癇的形成過程,還可以降低已經(jīng)癲癇的嚴(yán)重程度和風(fēng)險(xiǎn)。給予海馬130Hz的高頻率電刺激1周,可以顯著提高后放電閾值,增加后放電潛伏期,減少后放電持續(xù)時(shí)間。2、丘腦前核：丘腦前核(anterior nucleus of the thalamus, ANT) ANT被認(rèn)為是癲癇傳播通路上的一個(gè)門控結(jié)構(gòu),因此成為DBS治療難治性癲癇可選靶點(diǎn)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明,與治療PD均用高頻電刺激不同,在ANT部位的高于130Hz的高頻率刺激和20Hz的較低頻率刺激,均可有效延長由匹魯卡品誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作潛伏期,抑制異常腦電的傳播。電刺激ANT治療難治性癲癇的小規(guī)模臨床試驗(yàn)比較多,最早在1985年的研究中發(fā)現(xiàn)了電刺激ANT的抗癲癇效應(yīng)。最近的幾項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),雙側(cè)高頻電刺激(90-185Hz,4-10μv,波寬60-120μs)STN是一種有效安全的治療措施,可以使癲癇的發(fā)作頻率平均降低49%～75.6%,間歇刺激和持續(xù)刺激的療效未見差異,而且未見明顯的副作用。3、丘腦底核：丘腦底核(Subthalamic nucleus,STN)是NECS的重要環(huán)節(jié),通過電刺激抑制STN,或是將GABA能受體激動(dòng)劑注入STN,均發(fā)現(xiàn)能不同程度抑制SNR,繼而去抑制DMAZ,達(dá)到抗癲癇的效果。對(duì)于刺激的時(shí)間,Vercueil做了5秒組和10分鐘組研究,5秒的雙側(cè)高頻電刺激性(130Hz,60微秒,強(qiáng)度為剛好在刺激引起運(yùn)動(dòng)障礙的閡值以下)STN,可以抑制遺傳癲癇敏感大鼠失神癲癇發(fā)作和腦電圖上顯示的棘慢波,單側(cè)刺激沒有效果,雙側(cè)持續(xù)刺激STN10分鐘后棘慢波放電被暫時(shí)抑制,但是在2分鐘內(nèi)重新出現(xiàn),刺激前和刺激后,棘慢波放電累積持續(xù)時(shí)間并沒有顯著的改變。應(yīng)用前者相同的刺激參數(shù)電刺激STN5—10秒,對(duì)大鼠單側(cè)杏仁核注射海人酸(KA)點(diǎn)燃的邊緣葉癲癇模型同樣有抗癲癇效。4、小腦：小腦(cerebellum)深部核團(tuán)接受表層蒲肯野細(xì)胞抑制性傳入,其興奮性傳出到達(dá)丘腦,影響丘腦神經(jīng)元的興奮性。因此,興奮小腦表層細(xì)胞可以起到抑制丘腦的作用。研究人員在1955年就發(fā)現(xiàn),小腦的電活動(dòng)可以影響大腦結(jié)構(gòu)的癇性放電。多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,刺激小腦蚓體和中上表面皮層,比刺激側(cè)面半球能更加有效地抑制大腦癇性放電；電刺激小腦對(duì)顳葉癲癇比對(duì)感覺運(yùn)動(dòng)皮層的局灶性癲癇有效。此外,我們觀察到,電刺激小腦頂核對(duì)癲癇的抑制作用具有頻率依賴性,1Hz低頻刺激可以抑制杏仁核電點(diǎn)燃癲癇的形成,而3Hz的電刺激沒有作用。5、黑質(zhì)：SN是參與癲癇控制的重要結(jié)構(gòu)。SN分成黑質(zhì)致密部(SNpc)和黑質(zhì)網(wǎng)狀部(SNR)兩部分,SNR是SN最大的部分,是癲癇黑質(zhì)控制系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu),主要含GABA能神經(jīng)元。這些神經(jīng)元上含有GABAA受體。黑質(zhì)致密部主要含多巴胺能神經(jīng)元,其發(fā)出的多巴胺能傳出通路在抑制癲癇發(fā)作中不起主要作用,而由黑質(zhì)網(wǎng)狀部發(fā)出到上丘的GABA能傳出通道在抑制癲癇發(fā)作中起著明顯的作用。在成年大鼠,雙側(cè)SNR微注射GABAA激動(dòng)劑,如muscimol均可以抑制癲癇；相反,注射GABAA拮抗劑,如bicuculline,則會(huì)促進(jìn)癲癇的發(fā)生和發(fā)展。上述顱內(nèi)靶點(diǎn)對(duì)抑制癲癇發(fā)作均有一定效果,但效果參差不齊。然而無論臨床實(shí)驗(yàn)還是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)于伏隔核在此方面應(yīng)用的關(guān)注都較少。 伏隔核(Nucleus Accubens,NAc)位于尾狀核頭部、殼核的前部,側(cè)面與透明隔相接。其在大腦的獎(jiǎng)賞,快樂,笑,成癮,侵犯,恐懼,以及安慰劑效果等活動(dòng)中起重要作用。部分研究表明,NAc中神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺含量的增加對(duì)于抑制癲癇發(fā)作有重要作用,該結(jié)論提示NAc可能是調(diào)控癲癇發(fā)作的重要靶點(diǎn)。NAc以分為兩部分：殼部和核部。兩部位接受傳入纖維和傳出纖維的投射不同,故生理功能不同。NAc殼部毀損術(shù)治療顳葉癲癇已取得良好效果,其原理可能與抑制癲癇樣腦電擴(kuò)布有關(guān)。然而,NAc-DBS對(duì)顳葉癲癇發(fā)作是否產(chǎn)生同樣影響目前鮮有報(bào)道。 大鼠鋰-匹魯卡品模型可重復(fù)顳葉癲癇患者重要的病理變化,如海馬神經(jīng)元損失,苔狀纖維出牙生長,新皮質(zhì)神經(jīng)元退行性變化等。故該模型是研究顳葉癲癇的理想模型。在本實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用鋰-匹魯卡品成功誘導(dǎo)大鼠癲癇發(fā)作后,高頻率電刺激NAc殼部和核部,觀察其大鼠對(duì)癲癇發(fā)作的影響。 目的：本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)大鼠雙側(cè)伏隔核電刺激行高頻率電刺激,研究其對(duì)鋰-匹魯卡品誘導(dǎo)的大鼠癲癇行為的影響,為臨床治療藥物難治性癲癇提供新的思路。 方法：實(shí)驗(yàn)大鼠按隨機(jī)數(shù)字表順序分為五組,DBS殼部組(A),DBS核部組(B),假處理殼部組(C),假處理核部組(D),對(duì)照組(E),每組6只大鼠。DBS組置入電極并給予高頻率電刺激,假處理組置入電極不給予電刺激。對(duì)照組不置入刺激電極。大鼠經(jīng)水合氯醛(400mg/kg)腹腔麻醉后頭部固定于立體定位架上。參照PaxionsWaston《大鼠腦立體定位圖譜》,定位NAc殼部和核部、海馬、前額葉皮質(zhì)坐標(biāo),利用立體定向儀將電極植入腦內(nèi),雙側(cè)NAc殼部和核部分別置入雙極刺激電極。右側(cè)海馬和前額葉皮質(zhì)分別置入腦電圖記錄電極。刺激電極和記錄電極頭端導(dǎo)線以微型接頭連接,用牙科水泥將電極固定于顱骨表面。術(shù)后3天每日腹腔注射青霉素預(yù)防感染。電極置入一周后,大鼠腹腔注射鋰-匹魯卡品誘導(dǎo)癲癇發(fā)作,根據(jù)Racine分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大鼠癲癇發(fā)作強(qiáng)度評(píng)級(jí)：1級(jí),閉眼和咀嚼運(yùn)動(dòng)；2級(jí),節(jié)律性點(diǎn)頭；3級(jí),前肢痙攣；4級(jí),前肢痙攣伴后肢直立；5級(jí),痙攣、直立伴跌倒。1、2、3級(jí)定義為第一階段發(fā)作,即局限性發(fā)作；4、5級(jí)定義為第二階段發(fā)作,即全身性發(fā)作。全身性癲癇發(fā)作持續(xù)60分鐘后,腹腔注射安定10mg/kg終止發(fā)作。第一階段發(fā)作時(shí)程為局限性發(fā)作持續(xù)時(shí)間,第二階段發(fā)作時(shí)程為全身性發(fā)作持續(xù)時(shí)間,總發(fā)作時(shí)程為局限性發(fā)作和全身性發(fā)作持續(xù)時(shí)間的總和。在鋰-匹魯卡品給藥1.5h后給予大鼠腹腔注射安定10mg/kg,再行DBS組NAc殼部和核部高頻率電刺激。刺激參數(shù)：130Hz,100μs,150μA.電刺激持續(xù)60分鐘,每10分鐘間隔30秒。觀察大鼠行為發(fā)作強(qiáng)度和腦電圖變化。 結(jié)果： 1.高頻率電刺激對(duì)首次癲癇發(fā)作潛伏期的影響 與對(duì)照組相比,DBS殼部組首次癲癇發(fā)作平均潛伏期明顯延長(27.7±2.5分鐘vs.13.5±1.1分鐘,P0.01),而DBS核部組雖有延長趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(15.7±1.4分鐘vs.13.5±1.1分鐘,P=0.31)。此外,DBS殼部組與DBS核部組之間首次癲癇發(fā)作潛伏期的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(27.7±2.5分鐘vs.15.7±1.4分鐘,P0.01)。 2.高頻率電刺激對(duì)癲癇發(fā)作行為強(qiáng)度的影響 與對(duì)照組相比,DBS殼部組癲癇發(fā)作行為強(qiáng)度明顯抑制(2.3±0.5vs.4.3±0.8,P0.01),而DBS核部組行為強(qiáng)度雖有減輕趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(3.8±0.8vs.4.3±0.8,P=0.24)。此外,DBS殼部組與DBS核部組之間發(fā)作行為強(qiáng)度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2.3±0.5vs.3.8±0.8,P0.01)。 3.高頻率電刺激對(duì)不同階段發(fā)作時(shí)程的影響 與對(duì)照組相比,DBS殼部組第二階段發(fā)作時(shí)程明顯縮短(30.2±3.1分鐘vs.73.8±7.3分鐘,P0.01),同時(shí)總發(fā)作時(shí)程亦縮短(62.3±10.8分鐘vs.85.5±16.7分鐘,P0.05),但第一階段發(fā)作時(shí)程明顯延長(32.1±2.8分鐘vs.11.7±0.9分鐘,P0.01)。而DBS核部組有類似趨勢(shì)但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(58.3±5.5分鐘vs.73.8±7.3分鐘,P=0.11；72.2±14.5分鐘vs.85.5±16.7分鐘,P=0.16；13.8±1.1分鐘vs.11.7±0.9分鐘,P=0.31)。此外,DBS殼部組和DBS核部組之間第二階段發(fā)作時(shí)程和第一階段發(fā)作時(shí)程的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(30.2±3.1分鐘vs.58.3±5.5分鐘,P0.01；32.1±2.8分鐘vs.13.8±1.1分鐘,P0.01),但總發(fā)作時(shí)程的差異并無意義(62.3±10.8分鐘vs.72.2±14.5分鐘,P=0.31)。 結(jié)論：在鋰-匹魯卡品模型急性期,高頻率電刺激NAc殼部能夠延長首次癲癇發(fā)作潛伏期,減輕癲癇發(fā)作行為強(qiáng)度,同時(shí)縮短第二階段發(fā)作時(shí)程和總發(fā)作時(shí)程。該結(jié)果提示：1、NAc殼部可能參與顳葉癲癇的邊緣系統(tǒng)調(diào)控環(huán)路2、NAc殼部可能影響癲癇樣腦電波擴(kuò)布3、NAc殼部可能是DBS治療難治性顳葉癲癇的新靶點(diǎn)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R742.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1543943