脉冲电刺激迷走神经对大鼠复杂部分性发作的影响

1、    脉冲电刺激迷走神经对大鼠复杂部分性 发作的影响        摘要目的：定量研究迷走神经刺激(VNS)对癫痫复杂部分性发作的频度和强度的影响。方法：30只大鼠被随机分为实验组和对照组。用频率16Hz，波宽1.0ms，串长10秒，强度3.5mA的恒流，方波脉冲电反复刺激18只实验组大鼠的颈迷走神经，同时观察其部分点燃过程中03级行为及杏仁核放电的变化。结果：VNS可抑制大鼠的复杂部分性发作。发作强度的降低先于发作频度的降低。在VNS次数积累到一定量后发作频度才

2、获显著性下降(P<0.05)。杏仁核平均后放电时间始终无显著性变化(P>0.05)。结论：VNS对大鼠复杂部分性发作的抑制可能主要通过阻抑痫灶放电的扩布而实现，对痫灶本身的放电影响相对较小。关键词迷走神经电刺激点燃癫痫 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在国外，应用脉冲电刺激迷走神经以控制顽固性癫痫发作于晚近始有临床报道1，2。但Hummand及Salingsky等关于迷走神经刺激(VNS)对人类复杂部分性发作痫灶放电的影响的报道与先前基于化学及超强电休克动物癫痫模型的实验发现相左3，4，5。为了进一步弄清VNS对复杂部分性发作(CPS)的发作频度、强度及痫灶放电能力的影响，我们采用与人类癫痫复杂部分性发作的发生、形成有高度相似性的大鼠杏仁核快速部分点燃模型进行了实验观察。1材料与方法1.1器材：有二道生理记录仪

4、(LMS-2B，成都仪器厂)，生物电子刺激器(SEG-2，电子部南京十四研究所等)，医用隔离器(YGQ-2，南通四安电子元件厂)，药理生理实验多用仪(YSD-4，蚌埠无线电二厂等)，动物大脑定位仪(DGY-79A，长春锻压设备厂)。双极漆包镍铬电极(直径0.1mm，尖距0.025mm)铐式双极漆包镍铬电极(直径0.05mm，极距1.0mm)，牙科水泥，连接器，转换开关等。1.2电流参数：电流具有恒流，脉冲，方波特性。杏仁核刺激参数：频率16HZ，波宽1.0ms，串长10秒，强度0.4mA，刺激间隔7分钟。VNS强度为3.5mA6，其余参数与上相同。1.3建立动物模型：将30只体重250300g

5、的雄性Wistar大鼠(重庆医科大学实验动物中心提供)用2%的戍巴比妥钠腹腔注射(40mg/kg)分批麻醉。仰位固定后，暴露左侧颈迷走神经干，将铐式双极漆包镍铬电极铐连其上，导线经皮下从颅顶皮肤穿出。然后将动物固定于大脑定位仪，暴露颅顶骨，埋植双极漆包镍铬电极于动物左或右侧杏仁核7。另一电极固定于额窦以接地。所有电极引入连接器并用牙科水泥固定于颅顶骨。7天之后，供实验用。1.4观察期与观察项目：大鼠的行为反应随杏仁核刺激次数的增加而渐敏感，相继可出现05级行为。其03级行为反应期为部分点燃，代表了复杂部分性发作。为观察期。观察项目为：(1)复杂部分性发作率(CPSR)：13级行为发生计为阳性事

6、件而计算。(2)行为级数(BS)：按Racine分级法确定8。(3)杏仁核后放电时间(ADT)，(4)杏仁核后放电阈值(ADT)。1.5显示VNS抗痫效应：(1)组间对照：把30只大鼠随机分为实验组(18只)和对照组(12只)。在实验组，反复间歇性诱发刺激动物杏仁核，同时刺激其颈迷走神经并记录各观察项目。45级行为发生后终止实验。对照组动物则只刺激杏仁核而未刺激迷走神经。比较实验组和对照组在VNS进行至7次和12次以上时CPSR、BS、ADT的差异。在刺激进行至20次以后，实验组与对照组动物各测杏仁核ADT1次。方法：杏仁核刺激强度从20A起步，每分钟增加20A，直到出现诱发后放电(AD)。该

7、电流强度即为ADT。(2)自身对照：比较实验组动物VNS7次时和12次以上时CPSR、BS的差异。1.6统计处理：X2检验及X2分割检验，t检验与Wilcoxon检验。2结果2.1在VNS 20次后，实验组与对照组的平均ADT分别为192±125A与118±85A，VNS刺激组显著高于对照组(P<0.05)。2.2当实验组VNS进行至7次时，CPSR为85%，平均ADT为13.4±9.2秒。此时，对照组的CPSR为88%，平均ADT2.3T2.4比较实验组动物在VNS 7次时与12次以上时的CPSR，二者有显著性差异(P<0.05)，而这两种情况下的平

8、均BS无显著性差异(P>0.05)。3讨论目前认为，癫痫的发作既取决于大脑神经元群的超同步放电，又取决于痫灶放电在通过若干中继而扩布的过程中抑制性过程的减弱9。抑制痫灶放电与限制其扩布均可起到抗癫痫作用。实验中，在VNS的开始阶段(7次时)动物的平均BS就显著下降，而CPSR与平均ADT无显著性变化。提示此阶段痫性行为强度下降与痫灶放电扩布范围缩小有关。在VNS继续进行阶段(12次以上)，一方面，由于VNS次数的增加使中枢神经系统内抑制作用不断增强，结果使动物一部分痫性放电不能扩布，发作停止，发作率显著下降。另一方面，由于动物杏仁核所受刺激次数也在增加，其脑功能渐渐朝易于痫性活动的方向发

9、生可塑性改变8。因而，与VNS初始阶段比较，虽然平均BS无显著性变化，但动物一旦发作，其行为级数趋于增高，最终完全点燃(4级以上行为发生)。VNS抗癫痫的详细机制仍不清楚。一般认为与迷走神经通过孤束核和脑干网状结构中继向中枢神经系统弥漫性投射，导致-氨基丁酸、甘氨酸等抑制性介质大量释放、从而提高全脑抑制水平有关6。实验中，VNS组动物杏仁核平均ADT显著高于对照组从电生理角度证实了杏仁核部位抑制性作用在VNS后也有增强。Zanchetti等发现1-2v,0.5ms,50HZ的VNS可以抑制由士的宁引发的猫局部脑皮质发作间棘波活动及其扩布。Chase等也发现：VNS可导致猫脑电活动的去同步化活动5。但Hummand等晚近的临床研究发现：VNS对正在进行的CPS及其脑电活动没有影响。对病人醒觉、睡眠和麻醉状态下的脑电活动也无影响。对发作间棘波活动的频率和波型均无影响3，4。我们也发现：动物在整个复杂部分性发作阶段，无论VNS进行至7次或12次以上，其平均ADT始终无显著性变化。提示：在CPS状态下，VNS的抗痫作用主要源于抑制痫灶放电的扩布，而对痫灶放电