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1、不同頻率電刺激大鼠丘腦底核對束旁核神經(jīng)元自發(fā)放電【摘要】 目的應用不同頻率電刺激大鼠丘腦底核(STN),觀察對丘腦束旁核(PF)神經(jīng)元放電的影響,研究STN對PF神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)作用?!》椒ú捎秒娚韺W方法,以不同頻率電刺激(20、50、100、130、200Hz,強度0.4mA,波寬0.06ms,時程5s)STN,用玻璃微電極記錄大鼠PF神經(jīng)元放電的變化。結(jié)果刺激頻率低于100Hz時,多數(shù)神經(jīng)元無明顯反應;刺激頻率為130Hz和200Hz時,大多數(shù)神經(jīng)元呈興奮反應,放電明顯增多。結(jié)論高頻刺激大鼠STN
2、對PF主要為興奮作用,提示高頻刺激STN治療帕金森氏病的機制有PF神經(jīng)元活動的參與?!娟P(guān)鍵詞】丘腦底核束旁核電刺激 Abstract:ObjectiveToexamtheeffectofthedifferentfrequencystimulationofthesubthalamicnucleus(STN)ontheneuronalactivitiesoftheparafascicularnucleus(PF)inrats.MethodsDifferentfrequencystimulation(20,5
3、0,100,130,200Hz,intensity0.4mA,s,duration5s)ajorityofPFneuronspresentedexcitatoryresponse.ConclusionsHigh-frequencystimulationoftheSTNinducedanexcitoryeffectonthespontaneousactivityofthePFneuronsinnormalrats.ItsuggestedthatSTN-HFSusedtotreatParkinson'sisr
4、elatedtoexcitationoftheactivityoftheparafascicularnucleus. Keyicnucleus;parafascicularnucleus;electricalstimulation 近些年來,采用高頻電刺激STN改善帕金森氏病(PD)的運動癥狀,取得了可喜的療效。丘腦底核-深部腦刺激術(shù)(STN-DBS)已經(jīng)逐漸成為PD治療的首選方法[1,2],但其機制卻尚未闡明。最近一些研究表明束旁核(PF)參與運動的調(diào)節(jié)。PF是丘腦髓板內(nèi)核群后群的一組核團,與基底神
5、經(jīng)節(jié)的不同核團之間有著廣泛的聯(lián)系,對基底節(jié)環(huán)路發(fā)揮有效的調(diào)控功能[3]。但高頻刺激STN治療PD的運動癥狀,是否有PF神經(jīng)元的參與還尚未見報道。本實驗用電刺激方法研究大鼠STN對PF神經(jīng)元放電的影響,有助于闡明高頻電刺激STN治療PD的作用機制?! ?材料和方法 1.1實驗動物及儀器 成年雄性Spragne-DaL/100g)腹腔麻醉后,置于腦立體定位儀上。行常規(guī)開顱手術(shù),剝除硬腦膜,并行小腦延髓池引流,以降低顱內(nèi)壓,防止腦疝。參照PaxionsΩ,管內(nèi)灌注含1%滂胺天藍的3.0mol/LNaCl溶液
6、,借助微電極推進器將記錄電極緩慢推進到大鼠的PF內(nèi)。單位放電經(jīng)微電極放大器采集、濾波(300~3000Hz)、顯示于示波器,并輸入計算機用Spike2生物信號采集系統(tǒng)處理。實驗中只對信噪比>3/1和放電穩(wěn)定的神經(jīng)元進行記錄。在進行電刺激前每一單位需記錄2~3min的基礎放電?! ?.2.2組織學檢測 在每一次電生理學記錄完畢后,經(jīng)微電極電泳滂胺天藍(-20μA,15min)標記記錄部位,刺激部位采用直流電損毀法標記。大鼠用含4%多聚甲醛的0.1mol/L磷酸緩沖液經(jīng)頸動脈灌流固定后,立刻斷頭取腦,
7、放入相同固定液4h,再將腦組織移入30%的蔗糖磷酸緩沖液(pH7.4)至沉底后行冠狀冰凍切片,片厚30μm。焦油紫染色。光鏡下觀察,僅取記錄和刺激部位均正確的資料進行統(tǒng)計學分析?! ?.3數(shù)據(jù)分析 1.3.1神經(jīng)元放電形式分析 根據(jù)神經(jīng)元放電間隔直方圖(interspikeintervalhistogram,ISIH)鑒別神經(jīng)元的放電形式。每個神經(jīng)元ISIH的生成至少包含300個動作電位,直方圖采樣bin寬4ms。根據(jù)ISIH將神經(jīng)元放電形式分為[4]:(1)規(guī)則放電,ISIH呈對稱性分布;(2)不規(guī)
8、則放電,ISIH呈隨機分布;(3)爆發(fā)式放電,ISIH呈明顯的逐漸衰減的正偏態(tài)分布?! ?.3.2神經(jīng)元放電形式變化 根據(jù)下面公式判定神經(jīng)元對電刺激的反應: R=(刺激后放電頻率/刺激前放電頻率-1)×100% R≥20%為興奮型反應,R≤-20%為抑制型反應,介于兩者之間的為無反應。 結(jié)果以平均值±標準誤(±s)表示,顯著性檢驗用t檢驗,P<0.05為有顯著性差異,P<0.01為有極顯著性差異?! ?結(jié)果