海马微电极电流导出治疗颞叶癫痫的实验研究

癫痫源于大脑神经元的超同步化异常放电，目前癫痫治疗原理主要通过抑制痫性放电的起源或扩散，但有近40%的患者不能得到有效治疗。本研究旨在改变既往单纯抑制癫痫放电的方法，研究疏导和分流癫痫放电的技术。利用微电极将海马癫痫放电区域电流导出，阻断异常放电的超同步化，降低局部电活动水平，从而阻止癫痫发作的产生。研究包括体外实验与体内实验两部分，体外实验利用大鼠海马切片培养技术制作离体癫痫模型，在切片中放置铂铱合金的电流引导电极，引导入零电位地线中，测定电流导出对痫性放电和细胞死亡程度的影响。体内实验制作海人藻酸大鼠颞叶癫痫模型，用微引导电极将海马结构与癫痫放电时相对低电位的顶部皮下组织相连，利用电生理技术检测大鼠海马痫性放电的变化,并观察动物癫痫发作次数变化。旨在从电生理方面和细胞学水平验证微电极电流引出可以使海马细胞放电去同步化，并从症状学角度证实该方法可以控制癫痫发作。

本研究按计划完成了实验工作，结果显示：微电极电引导可以明显减少颞叶癫痫癫痫大鼠脑电图的癫痫放电和行为学癫痫发作，并降低细胞凋亡率，初步证实了电引导治疗的有效性。共发表SCI收录论文2篇，在国际大会报道2次（ISTP收录1篇），获专利2项，举办国际学术会议1次。.研究包括了体内部分和体外部分，具体内容包括以下方面：.离休实验：成功建立大鼠海马切片癫痫模型，制备了银合金电引导电极，建立了电引导的海马切片癫痫模型。根据引导电极情况分为假引导组、引导组和对照组，每组20例，选择CA1区为记录点记录脑电活动。结果显示：假引导组2例见到棘波波幅下降，但无放电频率的明显变化；引导组17个脑片见到棘波发放频率明显减少。电引导组棘波较假引导组明显减少(P<0.01)，但多于空白对照组(P<0.01)。利用流式细胞术检测细胞凋亡百分率，结果显示引导组凋亡率显著低于模型对照组和假引导组（P<0.001）.在体实验：健康雄性SD大鼠240只，分为空白对照组、引导组、假引导组和模型对照组。利用在右侧CA3区微量注射海人酸建立颞叶癫痫大鼠模型。癫痫模型建立3天，于引导组、假引导组大鼠麻醉后，将引导电极前端金属丝植入右侧海马CA1区，电极末端金属片置于项部皮下，建立电引导癫痫大属模型。并将脑电图记录电极置于同侧CA3区，脑电图连续记录癫痫放电2h。结果显示引导组癫痫放电以右侧海马为主，偶有扩散对左侧海马，明显低于假引导组和模型对照组，存在显著性差异（P<0.01）。大鼠清醒后置于笼中，连续7天视频监测，观察大鼠癫痫发作情况。引导组第1、3、7天及总体癫痫发作次数均明显低于模型对照组及假电极引导组（P<0.01）。第3天或7天10只大鼠断头取脑，利用流式细胞术检测细胞凋亡百分率，结果显示引导组凋亡率显著低于模型对照组和假引导组（P<0.001）。第7天，各组大鼠10只利用实时定量PCR检测caspase-3 mRNA 表达水平，结果显示注射海人酸后的模型对照组、假引导组和引导组大鼠海马caspase-3 mRNA表达水平均明显高于空白对照组，但与模型对照组和假引导组比较，引导组caspase-3 mRNA表达水平显著降低（P<0.01）。