海馬區(qū)高頻電刺激的刺激后效應(yīng)及其機制研究
發(fā)布時間:2021-08-09 03:48
深部腦刺激(Deepbrainstimulation,DBS)在臨床帕金森癥、肌張力障礙等運動障礙疾病,以及癲癇、抑郁癥等精神障礙疾病中的應(yīng)用不斷發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的藥物治療或者手術(shù)切除相關(guān)病灶療法,DBS具有可逆、微創(chuàng)傷、副作用小等優(yōu)點。不過,目前對于DBS作用機制的了解還很缺乏。不同刺激參數(shù)的DBS會對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不同的作用效果。DBS通常采用高頻電刺激(High frequency stimulation,HFS),刺激的持續(xù)時長是一個重要的可調(diào)參數(shù)。不同時長的HFS會對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不同的作用效果,例如:短促HFS會誘發(fā)跟隨癇樣活動,而持續(xù)時間較長的刺激卻可以安全用于治療臨床疾病。因此,研究不同時長模式的HFS在刺激期間以及刺激后對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的效應(yīng),對于深入揭示DBS的作用機制,評估刺激的安全性以及推廣DBS的應(yīng)用都具有重要意義。由于海馬腦區(qū)與學(xué)習(xí)記憶和情緒調(diào)控等密切相關(guān),是癲癇、阿爾茨海默癥等疾病的DBS靶區(qū);因此,本文以大鼠海馬CA1區(qū)為研究對象,在其輸入通路Schaffer側(cè)支施加不同時長的100 Hz高頻電刺激,利用微電極陣列技術(shù)在體記錄CA1區(qū)電生理神經(jīng)信號。以刺激前的基線...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
海馬CAl區(qū)記錄到的局部場電位和鋒電位信號
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?第3章動物實驗和材料方法??系(Csicsvari,1999;?Buzsdki,2002)。對于場電位和鋒電位發(fā)放的這種鎖相同??步性研究,可以從時間進程的角度來解釋大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息整合的過程。??3.1.3誘發(fā)電位??通過施加一定的閾上刺激,可以誘發(fā)神經(jīng)元發(fā)放動作電位,記錄得到誘發(fā)電??位信號。本研究采用高頻電刺激作用于神經(jīng)組織,刺激位點是大鼠海馬CA1區(qū)??的輸入通路Schaffer側(cè)支軸突束。當(dāng)采用一定的閾上刺激作用于Schaffer側(cè)支時,??經(jīng)軸突傳導(dǎo)和突觸傳遞、整合,可以在下游誘發(fā)CA1錐體細胞產(chǎn)生順向群峰電??位(Orthodromic?population?spike,OPS)信號。群峰電位(Population?spike,?PS)??是大量神經(jīng)元同時興奮所產(chǎn)生的動作電位的疊加。利用植入在海馬CA1區(qū)的微??電極陣列可以記錄到神經(jīng)元不同層次的動作電位波形,在頂樹突+層可以清晰記錄??到興奮性突觸后電位,在胞體層可以記錄到突觸后錐體細胞動作電位整合的群峰??電位(如圖3.2所示)。誘發(fā)電位的幅值、潛伏期等信息,以及剌激脈沖與誘發(fā)??跟隨的動作電位的時間鎖相關(guān)系,可以反映刺激靶點區(qū)域中神經(jīng)元群體的興奮性、??動作電位發(fā)放的同步性等生理信息。通過研究刺激模式和誘發(fā)響應(yīng)的關(guān)系,可以??探究電刺激對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用效果,用于臨床相關(guān)疾病的治療。??(a)?(b)?(c)?t?f\?r?f\??RE?RE?]?V?J?V??、?OSE?《yr?Pyr'?^nc???〇PS2??\?"?::r^?5?mV??fe'?\n?\?}\\'?2〇〇iim?-?20?ms??V?
?第3章動物實驗和材料方法??有效距離為375?pm?(如圖3.3b所示)。刺激電極采用美國FHC公司生產(chǎn)的雙極??同芯鉑/銥電極(型號為CBCSG75)。其中,剌激電極的尖端直徑75?pm,裸露??部分的有效長度分別均為100叫n,同時正負極觸點相距100?pm(如圖3.4所示)。??(??i^m?I-?/?j??(a)?(b)??(c)?1?I??7?5??■Ui^y-UL?...._,,'.??( ̄ ̄??廠??m??圖3.3記錄電極實物及規(guī)格示意圖??(a)記錄電極實物圖;(b)記錄電極上觸點排列及其尺寸示意圖;(c)記錄電極規(guī)格示??意圖。(摘自?NeuroNexus?2016?Research?Product?Catalog)??/?\??100?丨?uu?100?fim??/ ̄ ̄K—-H?h ̄ ̄\l??I?Trr^rrrr;';;;?1??.?+.???▲??'?175?mu?250?mn??i?i?:??'?■?^'■???t?-?;???t???'?▼??\? ̄ ̄—?n?7???u??r—i?/??\?100?}U11?/??Platmum-lridium??圖3.4雙極鉑/銥同芯刺激電極尖端放大示意圖(摘自FHC公司電極說明書,2007)??18??
本文編號:3331304
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
海馬CAl區(qū)記錄到的局部場電位和鋒電位信號
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?第3章動物實驗和材料方法??系(Csicsvari,1999;?Buzsdki,2002)。對于場電位和鋒電位發(fā)放的這種鎖相同??步性研究,可以從時間進程的角度來解釋大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息整合的過程。??3.1.3誘發(fā)電位??通過施加一定的閾上刺激,可以誘發(fā)神經(jīng)元發(fā)放動作電位,記錄得到誘發(fā)電??位信號。本研究采用高頻電刺激作用于神經(jīng)組織,刺激位點是大鼠海馬CA1區(qū)??的輸入通路Schaffer側(cè)支軸突束。當(dāng)采用一定的閾上刺激作用于Schaffer側(cè)支時,??經(jīng)軸突傳導(dǎo)和突觸傳遞、整合,可以在下游誘發(fā)CA1錐體細胞產(chǎn)生順向群峰電??位(Orthodromic?population?spike,OPS)信號。群峰電位(Population?spike,?PS)??是大量神經(jīng)元同時興奮所產(chǎn)生的動作電位的疊加。利用植入在海馬CA1區(qū)的微??電極陣列可以記錄到神經(jīng)元不同層次的動作電位波形,在頂樹突+層可以清晰記錄??到興奮性突觸后電位,在胞體層可以記錄到突觸后錐體細胞動作電位整合的群峰??電位(如圖3.2所示)。誘發(fā)電位的幅值、潛伏期等信息,以及剌激脈沖與誘發(fā)??跟隨的動作電位的時間鎖相關(guān)系,可以反映刺激靶點區(qū)域中神經(jīng)元群體的興奮性、??動作電位發(fā)放的同步性等生理信息。通過研究刺激模式和誘發(fā)響應(yīng)的關(guān)系,可以??探究電刺激對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用效果,用于臨床相關(guān)疾病的治療。??(a)?(b)?(c)?t?f\?r?f\??RE?RE?]?V?J?V??、?OSE?《yr?Pyr'?^nc???〇PS2??\?"?::r^?5?mV??fe'?\n?\?}\\'?2〇〇iim?-?20?ms??V?
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