丘脑前核闭环电刺激治疗新皮层癫痫

The treatment of durg-resistant epilepsy is still a tough problem. As a new treatment method, closed-loop brain stimulation has the advntages of reversiblity, adjustiveness, promptiveness and non-lesion comparing with the past treatment methods. Thalamus is one of the most important structures in the neocortical epileptic circuits, which plays a critical role in the formation and maintenance of epilepsy. Electrical modulating the thalamus can abate and reduce the epileptic attacks, and it may even prevent the formation of the epileptic circuits. Our preliminary research indicated that open-loop electrical stimulation of bilateral anterior nucleus of thalamus reduced the rate of epilepsy attacks in the neocortical epileptic rats. Closed-loop stimulation has much more advantages: less interference of normal brain function, real-time monitoring and more specific. The aim of this research is to identify the treatment of closed-loop electrical stimulation of bilateral anterior nucleus thalamus for the neocortical epileptic rats.

难治性癫痫的治疗仍是临床的一大难题，闭环电刺激治疗凭借其可逆、可调、即时、不损伤/最小程度干扰正常神经功能的优势有望成为治疗难治性癫痫的有力手段。丘脑是新皮层癫痫环路中的重要结构之一，在癫痫的形成和发作过程中都有极其重要的作用。通过电刺激丘脑可调节癫痫环路，减轻或阻断癫痫发作，甚至可能阻断癫痫环路的形成，从而预防癫痫的形成。申请人的前期研究显示双侧丘脑前核开环刺激可减少新皮层大鼠癫痫模型的癫痫发作，但相对于丘脑的开环刺激，闭环刺激可最大程度减少对神经功能的影响，对于癫痫发作的控制也更实时和特异。本课题拟通过研究新皮层癫痫大鼠模型形成的丘脑前核和新皮层电生理、MRI、代谢、递质改变和丘脑前核闭环电刺激对新皮层大鼠癫痫模型的癫痫发作的影响明确丘脑闭环电刺激对新皮层癫痫的作用。

难治性癫痫的治疗仍是临床的一大难题，闭环电刺激治疗凭借其可逆、可调、即时、不损伤/最小程度干扰正常神经功能的优势有望成为治疗难治性癫痫的有力手段。临床上难治性癫痫中有一大部分是多个致痫灶或难以明确致痫灶的患者，长期持续的电刺激丘脑前核的确能降低约50%的发作，但同时可能会带来记忆、情绪方面的刺激副作用。癫痫的发作具有时效性，因此闭环刺激似乎更有优势。.主要研究为1、丘脑前核毁损和闭环电刺激对氯化铁新皮层癫痫模型的作用；2、丘脑前核闭环电刺激对杏仁核氯化铁模型和颞叶新皮层氯化铁模型的作用；3、丘脑前核闭环电刺激对液压癫痫模型的作用。.结果及关键数据：1、同侧或双侧丘脑前核毁损对氯化铁癫痫模型的成功率无影响，对癫痫发作的潜伏期无影响。在癫痫发作的控制上，丘脑前核的毁损无明显作用。在发作时间上双侧丘脑前核毁损组似乎有所减少，为14.1s，其他两组分别为18.5s和17.9s，但无统计学差异。2、丘脑前核闭环刺激无法减少运动皮层氯化铁癫痫大鼠的发作次数，无论是同侧还是双侧。但是双侧电刺激可将对照组17.9s的发作时间明显降低至12.6s，同侧电刺激无类似作用（19.8s）。3、双侧丘脑前核闭环电刺激对杏仁核模型癫痫发作次数的减少有一定的作用，但对发作时间的减少有显著作用。对颞叶新皮层氯化铁癫痫模型虽然也能明显减少发作时间，但不如杏仁核模型显著。杏仁核氯化铁模型24小时和1-7天的发作次数分别为12.6和4.6，对照组分别为15.1（P=0.08）和6.3（P=0.06）。杏仁核模型的24小时与1-7天的平均发作时间分别为27.4s（降低49.4%）和24.6s（降低53.0%），颞叶新皮层发作时间分别只有减少29.1%和30.0%。4、丘脑前核闭环电刺激无法减少液压癫痫模型大鼠的发作次数，能平均减少37.3%的发作时间（12.6s vs 20.1s）。.科学意义：1、电刺激丘脑前核对癫痫发作的抑制作用可能是通过激活或抑制与丘脑前核的神经纤维完成；2、丘脑前核闭环刺激对运动皮层的癫痫并非早期抑制，很难早期终止癫痫发作，但可能对其癫痫发作的扩散存在抑制作用；3、颞叶新皮层传播速度快，对于已全面发作的癫痫电刺激丘脑前核无效，但对于发作的扩散有一定抑制作用。丘脑前核闭环电刺激可能对于其相关环路起源的癫痫更有效。