脈沖電刺激迷走神經(jīng)對(duì)大鼠復(fù)雜部分性發(fā)作的影響

1、    脈沖電刺激迷走神經(jīng)對(duì)大鼠復(fù)雜部分性 發(fā)作的影響        摘要目的：定量研究迷走神經(jīng)刺激(VNS)對(duì)癲癇復(fù)雜部分性發(fā)作的頻度和強(qiáng)度的影響。方法：30只大鼠被隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。用頻率16Hz，波寬1.0ms，串長(zhǎng)10秒，強(qiáng)度3.5mA的恒流，方波脈沖電反復(fù)刺激18只實(shí)驗(yàn)組大鼠的頸迷走神經(jīng)，同時(shí)觀(guān)察其部分點(diǎn)燃過(guò)程中03級(jí)行為及杏仁核放電的變化。結(jié)果：VNS可抑制大鼠的復(fù)雜部分性發(fā)作。發(fā)作強(qiáng)度的降低先于發(fā)作頻度的降低。在VNS次數(shù)積累到一定量后發(fā)作頻度才

2、獲顯著性下降(P<0.05)。杏仁核平均后放電時(shí)間始終無(wú)顯著性變化(P>0.05)。結(jié)論：VNS對(duì)大鼠復(fù)雜部分性發(fā)作的抑制可能主要通過(guò)阻抑癇灶放電的擴(kuò)布而實(shí)現(xiàn)，對(duì)癇灶本身的放電影響相對(duì)較小。關(guān)鍵詞迷走神經(jīng)電刺激點(diǎn)燃癲癇 Effects of stimulating vagus nerve with pulse currenton complex partial seizure in ratsChang Hongsheng,Shen Dinglie,Yan Yong,et al.Department of Neurology,PLA 452 Hospital,Chengdu,6100

3、61AbstractKey wordsVagus nerveElectric stimulationKindlingEpilepsy在國(guó)外，應(yīng)用脈沖電刺激迷走神經(jīng)以控制頑固性癲癇發(fā)作于晚近始有臨床報(bào)道1，2。但Hummand及Salingsky等關(guān)于迷走神經(jīng)刺激(VNS)對(duì)人類(lèi)復(fù)雜部分性發(fā)作癇灶放電的影響的報(bào)道與先前基于化學(xué)及超強(qiáng)電休克動(dòng)物癲癇模型的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相左3，4，5。為了進(jìn)一步弄清VNS對(duì)復(fù)雜部分性發(fā)作(CPS)的發(fā)作頻度、強(qiáng)度及癇灶放電能力的影響，我們采用與人類(lèi)癲癇復(fù)雜部分性發(fā)作的發(fā)生、形成有高度相似性的大鼠杏仁核快速部分點(diǎn)燃模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀(guān)察。1材料與方法1.1器材：有二道生理記錄儀

4、(LMS-2B，成都儀器廠(chǎng))，生物電子刺激器(SEG-2，電子部南京十四研究所等)，醫(yī)用隔離器(YGQ-2，南通四安電子元件廠(chǎng))，藥理生理實(shí)驗(yàn)多用儀(YSD-4，蚌埠無(wú)線(xiàn)電二廠(chǎng)等)，動(dòng)物大腦定位儀(DGY-79A，長(zhǎng)春鍛壓設(shè)備廠(chǎng))。雙極漆包鎳鉻電極(直徑0.1mm，尖距0.025mm)銬式雙極漆包鎳鉻電極(直徑0.05mm，極距1.0mm)，牙科水泥，連接器，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。1.2電流參數(shù)：電流具有恒流，脈沖，方波特性。杏仁核刺激參數(shù)：頻率16HZ，波寬1.0ms，串長(zhǎng)10秒，強(qiáng)度0.4mA，刺激間隔7分鐘。VNS強(qiáng)度為3.5mA6，其余參數(shù)與上相同。1.3建立動(dòng)物模型：將30只體重250300g

5、的雄性Wistar大鼠(重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)用2%的戍巴比妥鈉腹腔注射(40mg/kg)分批麻醉。仰位固定后，暴露左側(cè)頸迷走神經(jīng)干，將銬式雙極漆包鎳鉻電極銬連其上，導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)皮下從顱頂皮膚穿出。然后將動(dòng)物固定于大腦定位儀，暴露顱頂骨，埋植雙極漆包鎳鉻電極于動(dòng)物左或右側(cè)杏仁核7。另一電極固定于額竇以接地。所有電極引入連接器并用牙科水泥固定于顱頂骨。7天之后，供實(shí)驗(yàn)用。1.4觀(guān)察期與觀(guān)察項(xiàng)目：大鼠的行為反應(yīng)隨杏仁核刺激次數(shù)的增加而漸敏感，相繼可出現(xiàn)05級(jí)行為。其03級(jí)行為反應(yīng)期為部分點(diǎn)燃，代表了復(fù)雜部分性發(fā)作。為觀(guān)察期。觀(guān)察項(xiàng)目為：(1)復(fù)雜部分性發(fā)作率(CPSR)：13級(jí)行為發(fā)生計(jì)為陽(yáng)性事

6、件而計(jì)算。(2)行為級(jí)數(shù)(BS)：按Racine分級(jí)法確定8。(3)杏仁核后放電時(shí)間(ADT)，(4)杏仁核后放電閾值(ADT)。1.5顯示VNS抗癇效應(yīng)：(1)組間對(duì)照：把30只大鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(18只)和對(duì)照組(12只)。在實(shí)驗(yàn)組，反復(fù)間歇性誘發(fā)刺激動(dòng)物杏仁核，同時(shí)刺激其頸迷走神經(jīng)并記錄各觀(guān)察項(xiàng)目。45級(jí)行為發(fā)生后終止實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組動(dòng)物則只刺激杏仁核而未刺激迷走神經(jīng)。比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在VNS進(jìn)行至7次和12次以上時(shí)CPSR、BS、ADT的差異。在刺激進(jìn)行至20次以后，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組動(dòng)物各測(cè)杏仁核ADT1次。方法：杏仁核刺激強(qiáng)度從20A起步，每分鐘增加20A，直到出現(xiàn)誘發(fā)后放電(AD)。該

7、電流強(qiáng)度即為ADT。(2)自身對(duì)照：比較實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物VNS7次時(shí)和12次以上時(shí)CPSR、BS的差異。1.6統(tǒng)計(jì)處理：X2檢驗(yàn)及X2分割檢驗(yàn)，t檢驗(yàn)與Wilcoxon檢驗(yàn)。2結(jié)果2.1在VNS 20次后，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的平均ADT分別為192±125A與118±85A，VNS刺激組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。2.2當(dāng)實(shí)驗(yàn)組VNS進(jìn)行至7次時(shí)，CPSR為85%，平均ADT為13.4±9.2秒。此時(shí)，對(duì)照組的CPSR為88%，平均ADT2.3T2.4比較實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物在VNS 7次時(shí)與12次以上時(shí)的CPSR，二者有顯著性差異(P<0.05)，而這兩種情況下的平

8、均BS無(wú)顯著性差異(P>0.05)。3討論目前認(rèn)為，癲癇的發(fā)作既取決于大腦神經(jīng)元群的超同步放電，又取決于癇灶放電在通過(guò)若干中繼而擴(kuò)布的過(guò)程中抑制性過(guò)程的減弱9。抑制癇灶放電與限制其擴(kuò)布均可起到抗癲癇作用。實(shí)驗(yàn)中，在VNS的開(kāi)始階段(7次時(shí))動(dòng)物的平均BS就顯著下降，而CPSR與平均ADT無(wú)顯著性變化。提示此階段癇性行為強(qiáng)度下降與癇灶放電擴(kuò)布范圍縮小有關(guān)。在VNS繼續(xù)進(jìn)行階段(12次以上)，一方面，由于VNS次數(shù)的增加使中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)抑制作用不斷增強(qiáng)，結(jié)果使動(dòng)物一部分癇性放電不能擴(kuò)布，發(fā)作停止，發(fā)作率顯著下降。另一方面，由于動(dòng)物杏仁核所受刺激次數(shù)也在增加，其腦功能漸漸朝易于癇性活動(dòng)的方向發(fā)

9、生可塑性改變8。因而，與VNS初始階段比較，雖然平均BS無(wú)顯著性變化，但動(dòng)物一旦發(fā)作，其行為級(jí)數(shù)趨于增高，最終完全點(diǎn)燃(4級(jí)以上行為發(fā)生)。VNS抗癲癇的詳細(xì)機(jī)制仍不清楚。一般認(rèn)為與迷走神經(jīng)通過(guò)孤束核和腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中繼向中樞神經(jīng)系統(tǒng)彌漫性投射，導(dǎo)致-氨基丁酸、甘氨酸等抑制性介質(zhì)大量釋放、從而提高全腦抑制水平有關(guān)6。實(shí)驗(yàn)中，VNS組動(dòng)物杏仁核平均ADT顯著高于對(duì)照組從電生理角度證實(shí)了杏仁核部位抑制性作用在VNS后也有增強(qiáng)。Zanchetti等發(fā)現(xiàn)1-2v,0.5ms,50HZ的VNS可以抑制由士的寧引發(fā)的貓局部腦皮質(zhì)發(fā)作間棘波活動(dòng)及其擴(kuò)布。Chase等也發(fā)現(xiàn)：VNS可導(dǎo)致貓腦電活動(dòng)的去同步化活動(dòng)5。但Hummand等晚近的臨床研究發(fā)現(xiàn)：VNS對(duì)正在進(jìn)行的CPS及其腦電活動(dòng)沒(méi)有影響。對(duì)病人醒覺(jué)、睡眠和麻醉狀態(tài)下的腦電活動(dòng)也無(wú)影響。對(duì)發(fā)作間棘波活動(dòng)的頻率和波型均無(wú)影響3，4。我們也發(fā)現(xiàn)：動(dòng)物在整個(gè)復(fù)雜部分性發(fā)作階段，無(wú)論VNS進(jìn)行至7次或12次以上，其平均ADT始終無(wú)顯著性變化。提示：在CPS狀態(tài)下，VNS的抗癇作用主要源于抑制癇灶放電的擴(kuò)布，而對(duì)癇灶放電