颞叶癫痫齿状回-海马CA3回路神经元集群电活动模式和rTMS神经调控的研究

开展应用重复性经颅磁刺激（rTMS）技术调控癫痫的发作，是目前癫痫治疗的热点之一，本项目的前期工作从海马神经元放电的熵编码、细胞凋亡、超微结构和磁共振波谱分析多个角度研究了rTMS抑制颞叶癫痫发作的机制；开展了16通道微电极阵列在大鼠脑部植入和神经元集群电活动的特征模式研究。齿状回-海马CA3回路在颞叶癫痫发病机制中的作用是癫痫研究热点之一。本申请项目拟以颞叶癫痫大鼠为研究对象，应用清醒动物植入式16通道微电极记录技术，采用Hebb的细胞集群学说，研究其责任脑区：齿状回－CA3回路的神经元集群电活动特征模式。采用平均频率编码和Rate-Score神经编码方法研究在癫痫状态下，该回路中与癫痫相关的功能神经元集群的形成方式和放电特征模式，探索应用rTMS调控癫痫发作的集群电活动作用机制。

癫痫是严重危害人类健康的重大神经系统疾病之一。开展应用重复性经颅磁刺激（rTMS）技术调控癫痫的发作，是目前癫痫治疗的热点之一，本项目的前期工作从海马神经元放电的熵编码、细胞凋亡和磁共振波谱分析多个角度研究了rTMS抑制颞叶癫痫发作的机制；本项目应用植入式多通道微电极记录技术，在癫痫大鼠病灶区（海马区）植入多通道微电极阵列，在神经通路层次上对病灶区多通道局部场电位同步模式进行分析。记录清醒状态下癫痫大鼠病灶区局部场电位：用小波分析的方法获取癫痫发作前期至发作期LFPs 4个生理波段，即δ、θ、β和γ波段，应用互相关分析，锁相值分析和动态相似性分析对癫痫发作前期至发作期进行分析，结果显示在δ波段，癫痫发作前期、发作期和发作后期两两比较，癫痫发作前期、发作后期各通道与参考通道间的的互相关系数显著高于发作期；癫痫发作前期和发作期各通道与参考通道互相关系数无明显差异；在θ、β和γ各期间未见明显差异（P<0.05）；在δ波段，癫痫发作前期各通道相对于参考通道的PLV值显著高于发作期；在θ、β和γ频段各期间未见明显差异（P<0.05）。在癫痫发作前期，动态相似性指数明显降低。分析了发作前期、发作期和未发作期的16通道LFPs的相关分析和相干发现，探索了海马区LFPs的特征模式。并在国内率先开展了miRNA在颞叶癫痫中差异表达的筛查和分析研究。我们的实验结果显示：大鼠颞叶癫痫海马组织中共检测到了125个miRNA，有23个miRNA差异表达，其中let-7e等5种miRNA表达下调，另18种表达上调，miR-132和miR-23b差异表达上调达正常2倍。探索了miRNAs在癫痫发病机制中的作用。