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迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响_cropped

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迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响_cropped迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响_cropped 迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响 王 鹏 , 焦金菊 , 常志杰 ()辽宁医学院生理学教研室 , 辽宁 锦州 121001 () ( V agu s N e rve Stim u la tion, VN S对大鼠丘脑网状核 tha lam ic re ticu la r nuc leu s, 观察迷走神经刺激 【摘要 】 目的 ) TRN 神经元自发放电的影响 , 探讨迷走神经刺激抗癫痫的机制 。方法 采用玻璃微电极细胞外记录的方法 , 观察 V...
迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响_cropped
迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响_cropped 迷走神经刺激对丘脑网状核神经元自发放电的影响 王 鹏 , 焦金菊 , 常志杰 ()辽宁医学院生理学教研室 , 辽宁 锦州 121001 () ( V agu s N e rve Stim u la tion, VN S对大鼠丘脑网状核 tha lam ic re ticu la r nuc leu s, 观察迷走神经刺激 【摘要 】 目的 ) TRN 神经元自发放电的影响 , 探讨迷走神经刺激抗癫痫的机制 。方法 采用玻璃微电极细胞外记录的方法 , 观察 VN S对 ( ) 大鼠 TRN 神经元自发放电频率的影响 。结果 迷走神经刺激后 , TRN 神经元放电频率与刺激前比较明显降低 P < 0101 。 本实验结果提示 VN S可能通过抑制 TRN 神经元的放电 , 降低大脑皮层的兴奋性 , 从而抑制癫痫的形成及发展 。 结论 【关键词 】 迷走神经 ; 癫痫 ; 丘脑网状核 ( ) 【文章编号 】 1000 - 5161 200702 - 0024 - 03 【中图分类号 】 Q424 【文献标识码 】 A Effec t of Va gu s Nerve S t im u la t ion on F ir in g A c t iv it ie s of TRN Neuron s WAN G Peng , J IAO J in - ju , CHAN G Zh i - jie ()D ep a rtm en t of Physio logy, L iaon ing M ed ica l U n ive rsity, J inzhou 121001 Ch ina 【A b stra c t】 O b jec t ive Th is p ap e r ha s inve stiga ted the effec t of vagu s ne rve stim u la tion on firing ac tivitie s of tha lam ic re ticu2 ( ) la r nuc leu s TRN neu ron s in ra ts1 M e thod s Extrace llua r reco rd ing wa s u sed to ob se rve the change s of the firing ra te s and p a t2 ( te rn s of TRN to VN S1 Re su lts A fte r vagu s ne rve wa s stim u la ted, the firing ra te s of mo st TRN neu ron s reduced obviou sly p < ) 011 1 C on c lu s ion s VN S m ay reduce the exc itab ility of ce reb ra l co rtice s by inh ib iting the firing ra te s of TRN so a s to inh ib it the fo rm a tion and deve lopm en t of se izu re s1 【Key word s】 vagu s ne rve; ep ilep sy; tha lam ic re ticu la r nuc leu s ) 动物实验和临床研究提示 , 对难治性部分发作 酸乙酯 018m l /100 g腹腔注射 , 仰卧于手术台上 , 固定头部和四肢 , 颈左侧切口长约 3 cm , 切开皮肤 性癫痫患 者 , VN S 是 一种 安 全 、有 效 、耐 受 性 好 的治疗方法 。刺激期间发生的多数不良反应随着刺 和浅筋膜 , 沿左侧胸骨舌骨肌及胸骨乳突肌肌间沟 激调整或治疗时间的延长一般会逐步减轻和消失 。 钝性打开颈动脉鞘 , 游离左侧迷走神经干 1 cm 备 作为一种治疗难治性或者药物难以耐受的癫痫的辅 用 。置实验动物于脑立体定位仪上 , 于颅顶做正中 助治疗方法 , VN S是目 前临 床 上治 疗癫 痫 较为 可 切口 , 剥离骨膜 , 在相对丘脑网状核处 , 用颅骨钻 行的一个新的选择 。尽管动物实验和临床研究均证 钻孔 , 行常规开颅术 。 11212 神经元放电记录方法 神经元放电采用单 管实了 VN S明确的抗癫痫效果 , 但其抑制癫痫发作 (μ的机理尚不完全明了 。本实验采用微电极细胞外记 玻璃微电极 电极尖端直径小于 2m , 电阻 5 , Ω 15M, 玻璃管内灌注含 1 %滂胺天蓝的 310M N aC l录的方 法 观 察 VN S 对 TRN 神 经 元 自 发 放 电 的 影 ) 响 , 以探讨 VN S抗癫痫的机制 。 溶液 进行细胞外记录 。根据 Paxion & W a sto r的 大鼠脑图谱定位左侧 TRN: 前囟后 114mm , 旁 开 1 与方法 116 ,210mm , 深 510,710mm。借助微电极推进器 111 材料 将微电极缓缓推入待测核团 。神经元单位放电经微 体 重 250 , 电极 放 大 器 引 导 、滤 波 、显 示 于 示 波 器 上 , 经成年健 康 Sp rague - D aw ley大 鼠 , 由 辽 宁 医 学 院 实 验 动 物 中 心 提 300 g, 雌雄不拘 , sp ike2生物信号采集系统输入计算机处理 , 再现原 供 。始波形 , 同时生成序列密度直方图 。将一连接恒流 112 方法电刺激器的保护电极钩于已分离的迷走神经干上 , ( 20 %氨基甲 动物麻醉后 11211 迷走神经分离 周围充盈液体石蜡 , 行迷走神经刺激 。刺激参数 : ( ) 〔作者简介 〕王鹏 1980 - , 男 , 辽宁省丹东市人 , 在读硕士研究生 , 主要研究方向为神经内分泌 。 ) (预先经过 VN S处理的大鼠与 PTZ 戊四氮致痫 组 刺激电流 310mA , 110m s, 35H z, 刺 激 波 宽 频 率 大鼠 相 比 , 在 痫 性 发 作 减 轻 的 同 时 , 丘 脑 网 状 核 开启时间 10 s。NMDAR1mRNA 达明显减少 、GABAR a1mRNA 表 A 11213 组织学检测 每次实验结束后 ,玻璃微电极 达明显增加 , 表明 VN S可能通过抑制 TRN 兴奋性 μ通以 20A 阴极 电流 20m in, 将 滂 胺 天 蓝 泳 入 核 团 神经递质受体 NMDAR 的活动 、增加抑制性神经递 内 ,用于标记放电记录部位 。实验结束后 ,经颈总动 质 GABA 受体的活动降低大脑皮层的兴奋性 ,从而 脉首先用 50m l生理盐水灌流 ,然后用含 4 %多聚甲 提高癫痫发作的阈值 、抑制癫痫的形成及发展 。进 醛的 011M 磷酸缓冲液灌流固定 , 迅速取出完整脑 而推测 VN S抗癫痫可能通过“迷走神经 - 迷走神经 组织 ,放入同样固定液中后固定 4 h,再将脑组织移 核 - 延髓网状结构 - 丘脑网状核 - 丘脑皮层中继神 [ 8 ] ( ) 入 30 %的蔗糖磷酸缓冲液 pH = 714 至沉底后行 经元 - 大脑皮层 ”途径发挥作用 。迷走神经主要 μ冰冻切片 ,片厚 30m ,焦油紫染色 ,光镜下观察 ,记 由一般内脏传入及传出纤维组成 ,而与抗癫痫作用 录部位正确的大鼠进行统计学处理 。密切相关的是前者 ,大多数迷走传入在孤束核形成 113 结果统计与突触以后与起源于孤束核的轴突一起密集投射至延 分别 记 录 正 常 、VN S 后 大 鼠 TRN 放 电 频 率 ,髓网状结构 ,再从这里发出至 TRN 的多突触上行投 (神经元放电频率变化 R = 刺激后放电频率 - 刺激 射 ,而丘脑与大脑皮质间往返的轴突几乎全部穿行 ) 前放电频率 /刺激前放电频率 ×100 % , R > 20 % TRN ,并在穿此核时发出侧支与此核形成突触 。此 为兴奋型反应 , R < - 20 %为抑制型反应 , 介于两 外 , TRN 亦发出纤维至丘脑特异性核团和其他非特 者之间为无反应 。异性核团 ,并能对丘脑皮层和皮层丘脑的冲动进行 [ 9 ] 所得数据应用 SPSS统计软件处理 , 统计资料 整合 。由于它能使丘脑 - 皮 层中 继 神经 元的 传 ( ) 进行差异, t检验 , 表示 以均数 标?准差 x ?s出活动同步化 ,可能在正常及病理情况下起到调控 显著性比较 。 [ 10 ] 皮层兴奋性和改变其固有节律的作用 。 2 结果 本实验观察了 VN S对大鼠 TRN 神经元自发放 电频率的影响 , 结果显示 VN S后 TRN 神经元放电 观察了 11只大鼠 102个 TRN 神经元的放电频 频率明显降低 , 进一步证实了 VN S可能通过抑制 率 。正常大鼠 TRN 神经元自发放电频率较快 , 在 TRN 神经元活动降低大脑皮层的兴 奋性 , 从而 提 ( ) 2H z,39H z之间 , 平均为 15102 ?9194 H z。经 高癫痫发作的阈值 , 抑制癫痫的形成和发展 。这可 过 VN S后 , 有 82个神经元自发放电频率明显降低 能是 VN S抗癫痫的原因之一 。 ( ( ) () 平均由 14106 ?1107 H z降到 5140 ? 图 1 , ) ( ) 0156 H z P < 0101 , 18 个单位不受影响 , 两个 〔参 考 文 献 〕 () 单位频率升高 表 1 。 [ 1 ] Zum steg D , Jenny D , W ie se r H G1 Voca l co rd adduc tion du ring 表 1 VNS对正常大鼠 TRN神经元 vagu s nerve stim u la tion fo r trea tm en t of ep ilep sy [ J ] 1 N eu ro lo2 放电活动的影响 ( ) gy, 2000 , 54 2 : 13881 作用 抑制 兴奋 无反应 合计 Vonck K, Boon P, L aere KV , et a l1A cu te single p ho ton em is2 [ 2 ] VN S 82 2 18 102 sion comp u ted1 tomograp h ic study of vagu s ne rve stim u la tion in re2 ( ) frac to ry ep ilep sy [ J ] 1 Ep ilep sia, 2000 , 41 5 : 601 - 6091 3 讨论 [ 3 ] L ae re KV , Vonck K, Boon P, et a l1 V agu s nerve stim u la tion in2 refracto ry ep ilep sy: SPECT ac tiva tion Study [ J ] 1 J N uc l M ed, VN S抗癫痫治疗已被临床应用 ,其安全性及有 2000 , 41: 11451 [ 1 , 2 ] [ 3 ] 效性已得到了证实 ,但其机制至今尚未阐明 。[ 4 ] N anoba shvili Z, Chachua T, N anoba shvili A , et a l1Supp re ssion μN anoba shvili等采用频率 60H z、强度 150A 的脉冲 of lim b ic mo to r se izu res by e lec trica l stim u la tion in tha lam ic re tic2 电流电刺激 TRN 明显抑制了点燃引起的大鼠颞叶 ( ) u la r nuc leu s [ J ] 1 Exp N eu ro l, 2003 , 181 2 : 224 - 2301 [ 4 ] [ 5 ] 李垚 , 高东明 1 高频电刺激丘脑网状核对戊四氮致癫痫大鼠 癫痫 ;李垚在研究 TRN 在癫痫的发生 、发展及发 ( ) 的作用 [ J ] 1 锦州医学院学报 , 2005 , 26 5 : 36 - 381 散中的作用时应用高频刺激 TRN 明显抑制戊四氮 H en ry TR , Vo taw JR , Penne ll PB , et a l1The rap eu tic re spon se [ 6 ] [ 5 ] 诱导的大鼠癫痫发作 。可见 , TRN 的电活动能够 co rre la te s w ith tha lam ic b lood flow inc rea ses induced acu te ly by 影响癫 痫的 发 生 、发展 及发 散 。近 年 来 , H en ry TR vagu s ne rve stim u la tion in p artia l ep ilep sy [ J ] 1N eu ro logy, 等发现 VN S导致双侧丘脑局部血流增加与其抑制 1998 , 50: A66 - A671 [ 6 , 7 ] H en ry TR , Vo taw JR , Penne ll PB , et a l1 A cu te b lood flow [ 7 ] 癫痫发作的效应显著相关 。章军建等研究发现 change s and efficacy of vagu s nerve stim u la tion in p a rtia l ep ilep sy 张 培 林 1 神 经 解 剖 学 [ M ] 1 北 京 : 人 民 卫 生 出 版 社 , [ 9 ] [ J ] 1 N eu ro logy, 1999 , 52: 1166 - 11731 19991340 - 3511 张锦华 1 迷走神经刺激治疗难治性癫痫的机制与临床进展 [ 8 ] [ 10 ] ZhangJun jian, ZhangJ inhua1 The influence of vagu s nerve stim u2 28 la tion on NMDAR1 mRNA and GABAAR alp ha 1 mRNA in tha2 [ J ] 1 国 外 医 学 神 经 病 学 和 神 经 外 科 学 分 册 , 2001 , ( ) lam ic re ticu lar neucu s of p en tylene te trazo le - induced ep ilep tic 4 : 2561 ( ) 2002 , 19 4 : ra ts [ J ] 1B om ed Eng, 566 - 5681 图 1 VN S对正常大鼠 TRN 神经元自发放电的影响 A: 频率密度直方图 ; B: 原始波形记录 〔收稿日期 〕2006 - 12 - 11 ()上接第 17 页 ( )H E染色 ×100 图 1 胚龄 16天大鼠肾脏可见输尿管芽分支 、S小体 , 但无成熟肾小体 ( )图 2 胚龄 16天大鼠肾脏移植 10天后 , 可以见到大量成熟的肾小体 H E染色 ×400 ( )图 3 胚龄 20天大鼠肾脏中已出现大量成熟肾小体 H E染色 ×100 图 4 胚龄 20天大鼠肾脏移植 10天后 , 可以见到明显的排斥现象 : 间质有水肿 , 淋巴细胞浸润 , ( ) 肾小体萎缩 , 被纤维组织取代 H E染色 ×400 ()图 5 胚龄 16天大鼠肾脏移植 10天后 , 内皮细胞 、足细胞发育良好 透射电镜 ×4000 31 + () 图 6 CD细胞分布在肾小球毛细血管内皮 免疫组化染色 ×400
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