海马区高频电刺激的刺激后效应及其机制研究

发布时间：2021-08-09 03:48

　　深部脑刺激（Deepbrainstimulation,DBS）在临床帕金森症、肌张力障碍等运动障碍疾病,以及癫痫、抑郁症等精神障碍疾病中的应用不断发展。相比于传统的药物治疗或者手术切除相关病灶疗法,DBS具有可逆、微创伤、副作用小等优点。不过,目前对于DBS作用机制的了解还很缺乏。不同刺激参数的DBS会对神经网络产生不同的作用效果。DBS通常采用高频电刺激（High frequency stimulation,HFS）,刺激的持续时长是一个重要的可调参数。不同时长的HFS会对神经网络产生不同的作用效果,例如:短促HFS会诱发跟随痫样活动,而持续时间较长的刺激却可以安全用于治疗临床疾病。因此,研究不同时长模式的HFS在刺激期间以及刺激后对神经网络的效应,对于深入揭示DBS的作用机制,评估刺激的安全性以及推广DBS的应用都具有重要意义。由于海马脑区与学习记忆和情绪调控等密切相关,是癫痫、阿尔茨海默症等疾病的DBS靶区;因此,本文以大鼠海马CA1区为研究对象,在其输入通路Schaffer侧支施加不同时长的100 Hz高频电刺激,利用微电极阵列技术在体记录CA1区电生理神经信号。以刺激前的基线... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

海马CAl区记录到的局部场电位和锋电位信号

浙江大学硕士学位论文?第３章动物实验和材料方法??系（Ｃｓｉｃｓｖａｒｉ，１９９９；?Ｂｕｚｓｄｋｉ，２００２）。对于场电位和锋电位发放的这种锁相同??步性研究，可以从时间进程的角度来解释大脑神经网络信息整合的过程。??３．１．３诱发电位??通过施加一定的阈上刺激，可以诱发神经元发放动作电位，记录得到诱发电??位信号。本研究采用高频电刺激作用于神经组织，刺激位点是大鼠海马ＣＡ１区??的输入通路Ｓｃｈａｆｆｅｒ侧支轴突束。当采用一定的阈上刺激作用于Ｓｃｈａｆｆｅｒ侧支时，??经轴突传导和突触传递、整合，可以在下游诱发ＣＡ１锥体细胞产生顺向群峰电??位（Ｏｒｔｈｏｄｒｏｍｉｃ?ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ?ｓｐｉｋｅ，ＯＰＳ）信号。群峰电位（Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ?ｓｐｉｋｅ，?ＰＳ）??是大量神经元同时兴奋所产生的动作电位的叠加。利用植入在海马ＣＡ１区的微??电极阵列可以记录到神经元不同层次的动作电位波形，在顶树突＋层可以清晰记录??到兴奋性突触后电位，在胞体层可以记录到突触后锥体细胞动作电位整合的群峰??电位（如图３．２所示）。诱发电位的幅值、潜伏期等信息，以及剌激脉冲与诱发??跟随的动作电位的时间锁相关系，可以反映刺激靶点区域中神经元群体的兴奋性、??动作电位发放的同步性等生理信息。通过研究刺激模式和诱发响应的关系，可以??探究电刺激对神经网络的作用效果，用于临床相关疾病的治疗。??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）?ｔ?ｆ＼?ｒ?ｆ＼??ＲＥ?ＲＥ?］?Ｖ?Ｊ?Ｖ??、?ＯＳＥ?《ｙｒ?Ｐｙｒ＇?＾ｎｃ?？?〇ＰＳ２??＼?＂?：：ｒ＾?５?ｍＶ??ｆｅ＇?＼ｎ?＼?｝＼＼＇?２〇〇ｉｉｍ?－?２０?ｍｓ??Ｖ?

?第３章动物实验和材料方法??有效距离为３７５?ｐｍ?（如图３．３ｂ所示）。刺激电极采用美国ＦＨＣ公司生产的双极??同芯铂／铱电极（型号为ＣＢＣＳＧ７５）。其中，剌激电极的尖端直径７５?ｐｍ，裸露??部分的有效长度分别均为１００叫ｎ，同时正负极触点相距１００?ｐｍ（如图３．４所示）。??（??ｉ＾ｍ?Ｉ－?／?ｊ??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?１?Ｉ??７?５??■Ｕｉ＾ｙ－ＵＬ?．．．．＿，，＇．??（￣￣??厂??ｍ??图３．３记录电极实物及规格示意图??（ａ）记录电极实物图；（ｂ）记录电极上触点排列及其尺寸示意图；（ｃ）记录电极规格示??意图。（摘自?ＮｅｕｒｏＮｅｘｕｓ?２０１６?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｐｒｏｄｕｃｔ?Ｃａｔａｌｏｇ）??／?＼??１００?丨?ｕｕ?１００?ｆｉｍ??／￣￣Ｋ—－Ｈ?ｈ￣￣＼ｌ??Ｉ?Ｔｒｒ＾ｒｒｒｒ；＇；；；?１??．？＋．？??▲??＇?１７５?ｍｕ?２５０?ｍｎ??ｉ?ｉ?：?？＇?■?＾＇■?？?ｔ?－?；?？?ｔ?？?＇?▼??＼?￣￣—?ｎ?７???ｕ??ｒ—ｉ?／??＼?１００?｝Ｕ１１?／??Ｐｌａｔｍｕｍ－ｌｒｉｄｉｕｍ??图３．４双极铂／铱同芯刺激电极尖端放大示意图（摘自ＦＨＣ公司电极说明书，２００７）??１８??


本文编号：3331304