文摘

电针刺激(EA)在癫痫的疗效还有待验证,因为先前的争议,可能是由于影响的复杂性引起的不同穴位刺激方法。因此,我们调查了EA对癫痫的影响来确定特定的穴位和最佳刺激参数在这工作。实验性癫痫被注射海人酸诱导成年雄性SD大鼠侧脑室。EA与低频(10 Hz / 1 mA)或高频(100 Hz / 1 mA)目前应用于癫痫模型30分钟起价0.5小时后注射。四对穴位进行测试,即Shuigou (DU26) + Dazhui (DU14),紧锁(DU8) + Yaoqi (EXB9) Neiguan (PC6) + Quchi (LI11)和Fenglong (ST40) +涌泉(KI1)。我们发现,(1)低收入或高频EA在不同穴位减少癫痫发作(与控制)和异常的低频EA Neiguan (PC6)和Quchi (LI11);(2)低频EA诱导一个更好的效果在Fenglong (ST40)加上涌泉(KI1)比其他穴位();(3)没有显著差异的影响高频EA在这些穴位;和(4)高频EA引起更大的效果比低频EA在所有组(与一个例外),紧锁(DU8) + Yaoqi (EXB9)。EA EA-induced衰减出现1 - 1.5小时后没有明显的效果在第一小时后EA在脑电图或行为测试。我们得出这样的结论:EA衰减癫痫发作是依赖于刺激参数和穴位,EA的延迟外观效应可能反映了EA信号所需的时间在中枢神经系统调节神经功能。

1。介绍

异常引起的癫痫,表现为反复发作的放电大脑,是一个严重的神经障碍和对病人和他们的家庭带来毁灭性的影响。有许多病因与癫痫发作的因素,包括遗传学的异常,缺氧/缺血性损伤、肿瘤、创伤(1- - - - - -5]。然而,目前对癫痫发作治疗策略是有限的,与严重不良影响(6- - - - - -8]。事实上,当前治疗的癫痫症患者遵循hit-and-trial常规涉及试验各种药物和/或组合看到更好的适用于个人。在这些患者中有超过三分之一的,没有药物已被证明是有效的。这包括一个巨大的比例给全球5000万例癫痫疾病患病率。尽管在某些类型的癫痫手术治疗成功,它是昂贵的,相关的副作用,可能不会轻易服从所有的病人。癫痫是估计约125亿美元的年度成本仅在美国,主要源自损失生产力的那些棘手或癫痫控制不好9]。这凸显了另一种有效的癫痫治疗的必要性。为了实现这个目标,我们最近小说在癫痫治疗观察利用针灸。

在中医,针灸使用历史悠久的治疗癫痫。由于其再现性和客观性,电针刺激(EA)正日益被接受和利用现代标准的护理。在过去,一些中国和西方研究人员证明了动物的化学诱导癫痫发作后的衰减EA (10- - - - - -15]。一些科学调查发表在《中国文学记录了针灸的疗效/ EA癫痫(16- - - - - -20.]。然而,针灸的疗效/ EA在癫痫仍然是不确定的,由于现有的临床研究的局限性和缺陷的设计。首先,这些临床报告充分描述的选择控制。此外,一些临床报道未能证明针灸的疗效/ EA慢性难治性癫痫(21- - - - - -23]。很难设计一个随机、双盲安慰剂对照研究癫痫患者。因此,一个系统,控制台上的研究是至关重要的,以验证针灸的疗效/ EA之前推断其在临床中使用。

多种因素可以影响EA的功效。最优参数包括选择适当的地区至关重要的刺激(穴位),频率的刺激,和方法用于刺激。因此,这些早期的报告有可能承担不一致的结果由于所使用的不同的参数和针灸穴位。没有之前的研究进行了系统地比较低收入和高频EA的影响在不同穴位对癫痫发作。

在目前的工作中,我们试图解决三个基本问题:(1)来验证EA衰减的癫痫发作的疗效;(2)检查如果低收入和高频EA对癫痫有不同的影响;和(3)来确定不同的穴位与相同的EA参数导致不同的EA的效果。

2。材料和方法

2.1。动物

所有动物程序依法进行指导的动物保健和使用委员会上海市针灸经络研究中心。成年男性的雄性sd大鼠中,体重180 - 220克购买从中国科学院上海实验动物中心,被安置在22 - 25°C。所有的老鼠被允许自由地喝和吃,昼夜节律控制设置为12小时光/ 12小时的黑暗。动物被随机分成空白控制()和癫痫()组。此外,癫痫动物被随机细分到一群只癫痫()和癫痫+ EA组()。

2.2。设备和材料/试剂

海人酸(KA)从σ购买公司(美国)。所有其他化学药品和试剂来自中国制药集团总公司。研究中使用的设备如下:立体定位器(模型SR-6R Narishige、日本),电针刺激器(模型G6805-2,上海医疗器械高新技术有限公司,中国),示波器(模型XJ4210A;上海新建仪器与设备有限公司,中国),生物电放大器(ModelML132、广告工具企业有限公司,澳大利亚),和PowerLab 4/25数据采集系统(模型ML845广告工具企业有限公司,澳大利亚)。

2.3。诱导的癫痫发作

老鼠与腹腔内注射10%水合氯醛麻醉(0.4克/公斤体重)和固定在立体定位工具。头部表皮和较少的减少暴露前fonticulus, fonticulus后,顶骨。我们调整了前fonticulus 1毫米高于fonticulus后并记录(1)前囟门矢状水平;(2)前囟门日冕水平;和(3)的前囟门的高度。

显微镜下注射到侧脑室,不到0.5毫米直径的孔钻+ 0.2毫米(0.2毫米后的前囟门)从中线+ 1.5毫米(1.5毫米)没有破坏脑膜穿透头骨。(0.7显微注射器充满了KA的解决方案μL, 1μ克/μL)插入到侧脑室−4.2毫米(4.2毫米的深度)。KA溶液被注入侧脑室超过10分钟以均匀的速度。注射结束后,micro-injector替代了10分钟,然后逐渐撤回。

在控制动物,KA解决方案被盐水取代但遵循相同的喷射过程和心室的KA的动物。

2.4。癫痫活动的评价

每30分钟,我们进行了一次单盲行为评估量表(基于拉辛的524)和记录8-time点(即得分。,0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, and 4 hours after the injection of KA). The assessment criteria utilized was shown in Table1。

2.5。脑电描记法

两个洞的直径小于0.5毫米在鼠颅骨钻在对应的区域向右额叶皮层和右顶叶皮层,分别。记录和参考电极固定在孔使用牙科水泥,然后连接到PowerLab 4/25脑电图(EEG)信号的数据采集系统。脑电图参数设置采样率2 k / s;射程50 mV;100赫兹和交流电源滤波器。因为它是不切实际的记录脑电图在清醒状态由于不可避免的巨大的噪音信号,我们记录脑电图在麻醉下的动物,也就是说,从一开始实验后10 - 15分钟EA时麻醉的动物都醒了。

2.6。电针刺激

后KA(癫痫模型)或生理盐水(控制)的侧脑室注入老鼠大脑,动物被随机分配到四大组:头部和颈部穴位(DU26 DU14),前肢穴位(PC6 LI11),背部穴位(DU8 EXB9)和下肢穴位(ST40 KI1)。在先前的研究中,我们已经表明,EA的强度1 mA对老鼠是最优的[25),因此在目前的工作我们标准化这个参数和集中在不同频率的影响,这是另一个重要的决定因素的影响EA (25]。在所有的四组,EA在低收入(10 Hz / 1 mA)和高频(100 Hz / 1 mA)。这是开始后30分钟注射KA的持续时间30分钟(见实验流程图如图1)。

2.7。数据分析

数据表示为±SE。统计学意义是使用学生的决定t以及或单向方差分析。统计学意义的定义。所有的数据分析和图形进行了使用起源8.0软件(美国起源的实验室)。

3所示。结果

3.1。KA-Induced癫痫

我们注入了0.7μL (KA的解决方案(1μ克/μL)到各大鼠侧脑室和应用拉辛的5点量表评分方法(24)获得行为得分。十到三十分钟注射后,显示的大鼠癫痫症状。症状最严重的在1.5 - 2小时后注射KA,然后逐渐下降。然而,癫痫发作没有完全消失后4小时内注射(图2)。在对照组,相同的程序进行代替生理盐水代替KA,他们没有引起任何癫痫或任何异常行为。

3.2。KA-Induced脑电图变化

epilepsy-like上涨波型可以清楚地看到在脑电图KA注入(图3)。在脑电图频率波型注射KA(从后显著增加赫兹,赫兹,,)(数据3(一个)和4(一))。虽然有一个脑电图波的振幅增加KA模型,没有统计学差异与对照组相比,也就是说,在注射KA(从之前mV,mV,,;图4 (b))。

3.3。低收入和高频率的影响EA在不同的穴位

我们利用两个EA频率,即10 Hz / 1 mA和100 Hz / 1马,之前所描述的针灸文献[25- - - - - -30.),比较不同穴位在EA的作用效果(数字5- - - - - -7)。我们测试了以下穴位:DU26 DU14在头部和颈部,PC6和LI11前肢,DU8 EXB9在后面,ST40和KI1后肢,发现EA频率都是有效地减少癫痫发作(数字5和6)。

如图5低频刺激(10 Hz / 1 mA)在头部和颈部,背部,后肢穴位显著减毒注射KA后癫痫发作在几个时间点。然而,EA PC6和LI11没有引起任何显著减少癫痫发作期间调查(图5 (c))。

另一方面,高频刺激(100 Hz / 1 mA)上述穴位诱发显著减少癫痫发作1 - 1.5小时后注射KA(图6)。

用同样的刺激参数,比较不同“有效”穴位之间没有任何明显差异的EA-induced KA-induced癫痫(图7)。

3.4。差异在低收入和高频EA KA-Induced发作

当比较100 Hz / 1马10 Hz / 1马,我们发现癫痫的高频EA诱发更大的衰减。如图8,除了DU8 + EXB9,所有其他组取得了更大的减少发作后高频低频相比EA。

3.5。EA对脑电图的影响

我们检查了脑电图的变化频率和振幅的起始EA (KA注射后30分钟)到10分钟后停止EA (KA注射后70分钟)。没有明显的频率和振幅的变化被发现在低收入或高频EA组,或在“有效”与无效的穴位组。结果总结在表2和3。

4所示。讨论

这是第一个研究进行系统性的比较不同的EA刺激参数和穴位对癫痫发作的影响。我们的研究结果表明,(1)EA明显变弱KA-induced癫痫;(2)EA-induced EA衰减出现1 - 1.5小时后从一开始就没有明显的影响,应用EA后1小时;和(3)影响是相对特定穴位,EA参数。

有长期的争议在发表文学EA治疗癫痫的临床疗效。因为癫痫的复杂病因和表示,有许多因素可以影响EA的效果。此外,这不是可行的进行比较的数据从不同的池获得患者和动物模型,利用不同的针灸/ EA参数和穴位。我们目前的研究采用常用的癫痫大鼠模型并提供了强有力的证据在某些类型的癫痫发作后的衰减EA治疗,如chemical-induced癫痫(例如,KA-induced癫痫)。

值得注意的是我们没有观察到任何显著减少癫痫发作期间或之后的EA治疗,既不是脑电图也不是行为评估。相反,我们发现了一个延迟衰减后癫痫的EA出现刺激后1小时。我们独特的观察立场与先前的一些研究[26,27,29日- - - - - -31日),研究人员指出,针灸/ EA诱发立即抑制癫痫活动(27,31日]。目前,我们无法解释的原因这样的对比效果。然而,我们认为,这种差异可以归因于不同的EA的方法刺激癫痫模型受雇于我们和其他人。然而,我们找到了一些报告记录快速EA使用类似KA-induced癫痫模型的影响我们的26]。

在四个主要穴位组测试,我们发现低频(10 Hz / 1 mA) EA在头部和颈部穴位(DU26 + DU14),背部穴位(DU8 + EXB9)和下肢穴位(ST40 + KI1)诱导癫痫发作的一个重要衰减,而前肢穴位的刺激(PC6 + LI11)没有这样的效果。这些结果表明,EA效果相对特定的穴位。这可能是由于在穴位神经分布的差异(32,33因为差异和复杂性的不同穴位的神经传导到大脑和脊髓32- - - - - -36]。

有趣的是,穴位不同刺激下不同参数的有效性。例如,在前肢穴位低频EA (PC6 + LI11)没有对癫痫发作有效,但高频EA在同一穴位诱发显著减少癫痫发作。一般来说,产生的高频EA更好的效果比低频EA穴位。根据这些观察,我们认为高频刺激的“最优参数”EA KA-induced癫痫的治疗。底层的机制可能与体内生成特定的神经信号的变化。高频刺激可能产生神经信号影响更广泛的脑区,其中一些可能只应对特定穴位低频电流的情况。

一些证据表明δ阿片受体(DORs)介导调节钠离子通道可能发挥重要作用的分子机制EA-induced衰减的癫痫1]。众所周知,神经兴奋过度期间癫痫发作可能导致大脑失调的钠离子通道(1,37]。在自发性癫痫的突变模型(37,38),例如,钠离子通道表达被发现与增加钠电流和超兴奋性高皮质区域(37]。伴随低金龟子表达式还发现在相同的模型39]。此外,我们发现,金龟子表达和/或激活减少钠电流(40]。根据这些观察,我们假设金龟子表达式/活动减少钠离子通道功能从而减少钠电流和超兴奋性。金龟子功能的损害,另一方面,会导致钠电流和超兴奋性的增加,反过来导致癫痫发作。因为针灸/ EA是移植大脑内源性阿片表达式和函数(34,36和增加皮层金龟子表达式41),我们认为EA上调金龟子表达和/或函数,从而抑制癫痫发作由神经兴奋过度由于钠离子通道功能障碍。这也可能部分解释,EA诱导延迟,不直接,影响癫痫因为upregulation金龟子,特别是表达,需要一段时间让大脑的行动。

总之,我们的研究表明,EA诱导显著减少癫痫发作频率高的最优参数EA KA-induced癫痫模型中的疗效。EA效应是一个延迟反应,这可能是有关时间涉及到中央的神经调节功能。然而,附加有一个警告,针灸最优参数和底层机制可能不同与不同类型的癫痫不同病理生理因素导致癫痫发作。进一步调查的最优参数和EA治疗癫痫的机制需要改善我们目前的知识和阐明神经障碍的更好的解决方案。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金委(81102657,81001569),NBRP (2009 cb522901 2012 cb518502),中国中医SA SMSF (dz1973300 11日),国家卫生研究院(hd - 034852 - 004422),和维维安·l·史密斯的神经基础。