【摘要】：癲癇是一種大腦神經(jīng)元異常放電導(dǎo)致的突發(fā)性疾病。失神癲癇是癲癇中的常見(jiàn)類(lèi)型,在失神癲癇發(fā)作過(guò)程中常常伴有2~4 Hz棘慢波(Spike and wave discharges,SWDs)的發(fā)放,并伴隨短暫的意識(shí)喪失。研究表明大腦基底節(jié)(Basal ganglia,BG)神經(jīng)環(huán)路在調(diào)控失神癲癇發(fā)作的過(guò)程中發(fā)揮重要作用,其中黑質(zhì)網(wǎng)狀部(Substantia nigra pars reticulate,SNr)作為重要的信息中轉(zhuǎn)站,通過(guò)丘腦間接與大腦皮層相連接,進(jìn)而調(diào)控大腦皮層的興奮性。解剖學(xué)上,BG神經(jīng)環(huán)路中外側(cè)蒼白球(Globus pallidus externa,GPe)可以通過(guò)兩種不同的神經(jīng)通路調(diào)節(jié)SNr興奮性,即GPe-SNr神經(jīng)通路和GPe-底丘腦核-SNr通路,這些神經(jīng)通路使得GPe能夠參與皮層神經(jīng)元興奮性的調(diào)控。新近研究發(fā)現(xiàn)從GPe到前額葉皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)還存在一條直接的伽馬氨基丁酸(GABA)能神經(jīng)通路,本課題組基于計(jì)算仿真模型的研究發(fā)現(xiàn)這條蒼白球-前額葉皮層通路也對(duì)前額葉皮層區(qū)的失神癲癇發(fā)作具有調(diào)控作用。但是,蒼白球-前額葉皮層通路對(duì)失神癲癇調(diào)控作用目前尚缺乏足夠的動(dòng)物或臨床實(shí)驗(yàn)證據(jù)。本論文中,我們通過(guò)腹腔注射伽馬丁內(nèi)酯(?-Butyroladone,GBL)建立失神癲癇模型,通過(guò)GPe注射GABA受體阻斷劑Gabazine,以及電損毀SNr,采集不同干預(yù)條件下失神癲癇發(fā)作的腦電數(shù)據(jù),并用時(shí)頻分析、大尺度方差識(shí)別統(tǒng)計(jì)算法、信息熵以及功率譜對(duì)失神癲癇發(fā)作時(shí)的SWDs進(jìn)行分析,以期從實(shí)驗(yàn)角度為理解蒼白球-前額葉皮層通路對(duì)失神癲癇調(diào)控提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、通過(guò)在GPe注射Gabazine增強(qiáng)GPe神經(jīng)元的活性,可以有效抑制前額葉皮層失神癲癇SWDs發(fā)放,表明GPe與前額葉皮層區(qū)之間存在直接或間接的通路,從而對(duì)前額葉皮層區(qū)域失神癲癇的發(fā)作具有重要的調(diào)控作用。2、通過(guò)電毀損黑質(zhì)網(wǎng)狀部或同時(shí)藥物干預(yù)GPe增強(qiáng)神經(jīng)元的活性,均可有效抑制前額葉皮層區(qū)的失神癲癇發(fā)作。表明除了經(jīng)典的GPe-SNr-皮層間接神經(jīng)通路外,GPe-前額葉皮層的直接通路是另一條控制大腦皮層區(qū)失神癲癇發(fā)作的重要神經(jīng)通路。3、通過(guò)對(duì)失神癲癇大鼠在不同時(shí)間段SWDs發(fā)作次數(shù)和平均每次發(fā)作時(shí)間進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)在不同干預(yù)條件下,SWDs發(fā)作次數(shù)可能存在明顯變化,而每次SWDs的平均發(fā)作時(shí)間沒(méi)有明顯變化,提示不同干預(yù)條件下,SWDs總的發(fā)作減少是由于干預(yù)導(dǎo)致SWDs的發(fā)放次數(shù)減少所致。4、在GBL誘發(fā)的失神癲癇大鼠模型中,藥物干預(yù)GPe或電毀損SNr均可有效抑制前額葉皮層區(qū)的失神癲癇SWDs發(fā)放時(shí)間。在失神癲癇發(fā)作的15~35 min內(nèi),GPe和SNr對(duì)抑制皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)失神癲癇SWDs貢獻(xiàn)度分別平均為47.2%和34.6%。因此,相比SNr,GPe對(duì)前額葉運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)失神癲癇發(fā)作具有更強(qiáng)的調(diào)控能力。5、通過(guò)對(duì)GBL誘發(fā)的失神癲癇大鼠在不同實(shí)驗(yàn)干預(yù)條件下,SWDs在不同時(shí)間段EEG信號(hào)的信息熵進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)SWDs發(fā)放減少時(shí),對(duì)應(yīng)EEG信號(hào)的信息熵會(huì)降低;SWDs發(fā)放增加時(shí),對(duì)應(yīng)EEG信號(hào)的信息熵也會(huì)增加,提示信息熵可以表征失神癲癇SWDs的發(fā)放過(guò)程。6、通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)干預(yù)條件下,與SWDs相關(guān)的低頻EEG信號(hào)的功率譜和同步性分析發(fā)現(xiàn),失神癲癇發(fā)作后1-8 Hz頻段EEG功率譜與同步性顯著增加,干預(yù)GPe或損毀SN后,可以降低由于癲癇發(fā)作所致的腦電功率譜和同步性,并且同時(shí)干預(yù)對(duì)EEG功率譜與同步性影響更明顯。通過(guò)以上的研究,我們從電生理實(shí)驗(yàn)角度證明了外側(cè)蒼白球-前額葉皮層直接通路是一條重要的抑制性神經(jīng)通路,而且在調(diào)控前額葉皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)失神癲癇發(fā)作的過(guò)程中GPe可能比SNr發(fā)揮更重要的作用。研究結(jié)果有助于增加對(duì)皮層失神癲癇發(fā)作和調(diào)控機(jī)制的理解,同時(shí)也驗(yàn)證了計(jì)算仿真模型的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：R742.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2555468