內(nèi)嗅皮層對海馬癲癇樣放電影響的計算模型研究.pdf

1、顳葉癲癇是成人癲癇最常見的一種，大部分的顳葉癲癇患者被認(rèn)為患有難治性癲癇。內(nèi)嗅皮層（entorhinal cortex，EC）和海馬都是邊緣系統(tǒng)的重要組成部分，對顳葉癲癇的產(chǎn)生有重要的作用。動物實驗研究發(fā)現(xiàn)用無鎂人工腦脊液（artificial cerebrospinal fluid，ACSF）灌流海馬腦片，海馬產(chǎn)生間歇期樣放電，用無鎂ACSF灌流EC-海馬聯(lián)合腦片，海馬產(chǎn)生間歇期樣和發(fā)作樣放電交互出現(xiàn)的癲癇樣放電，我們猜測海馬發(fā)作樣放

2、電的產(chǎn)生與EC有緊密的關(guān)系。丙戊酸（valproate，VPA）是一種常用的抗癲癇藥物，動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，VPA不能阻斷EC-海馬聯(lián)合腦片上的間歇期樣放電，但能阻斷EC-海馬聯(lián)合腦片上的發(fā)作樣放電。目前對這一實驗現(xiàn)象的機(jī)制還不是很清楚。本論文通過建立海馬CA3區(qū)網(wǎng)絡(luò)模型，對上述實驗現(xiàn)象進(jìn)行模擬并探索可能的機(jī)制。
　　本論文的工作主要包括三個部分：（1）建立海馬CA3區(qū)網(wǎng)絡(luò)模型，包括兩個錐體細(xì)胞，一個籃狀細(xì)胞和一個始層分子層細(xì)胞，根

3、據(jù)解剖學(xué)證據(jù)構(gòu)建神經(jīng)元之間的連接以及網(wǎng)絡(luò)中受體通道的分布等。（2）在沒有 EC輸入的網(wǎng)絡(luò)模型中，改變鎂離子濃度，模擬無鎂ACSF灌流海馬腦片產(chǎn)生間歇期樣放電的實驗現(xiàn)象。給網(wǎng)絡(luò)加入EC的信號輸入，模擬無鎂ACSF灌流EC-海馬聯(lián)合腦片產(chǎn)生間歇期樣和發(fā)作樣放電交互出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。（3）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中GABA能的抑制性連接強(qiáng)度和降低網(wǎng)絡(luò)中NMDA能的興奮性連接強(qiáng)度，模擬VPA對海馬網(wǎng)絡(luò)的作用。
　　研究結(jié)果表明，改變網(wǎng)絡(luò)中的鎂離子濃度至0m

4、M，海馬CA3區(qū)能產(chǎn)生間歇期樣放電，并且給網(wǎng)絡(luò)加入含有發(fā)作樣放電的EC信號輸入，網(wǎng)絡(luò)能產(chǎn)生發(fā)作樣放電。研究結(jié)果證明在EC-海馬聯(lián)合腦片上，海馬區(qū)發(fā)作樣放電的產(chǎn)生可能是由EC引起的。在沒有EC輸入的網(wǎng)絡(luò)模型中，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中GABA能的抑制性連接強(qiáng)度和降低NMDA能的興奮性連接強(qiáng)度，可以降低網(wǎng)絡(luò)中間歇期樣放電的頻率，模擬VPA對海馬間歇期樣放電的影響。在有EC信號輸入的網(wǎng)絡(luò)模型中，當(dāng)EC只含有間歇期樣放電時，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生間歇期樣放電，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中G

5、ABA能的抑制性連接強(qiáng)度和降低NMDA能的興奮性連接強(qiáng)度，網(wǎng)絡(luò)中間歇期樣放電仍然存在；當(dāng)EC含有間歇期樣和發(fā)作樣放電時，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生間歇期樣和發(fā)作樣放電，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中GABA能的抑制性連接強(qiáng)度和降低NMDA能的興奮性連接強(qiáng)度，不能將網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)作樣放電阻斷。網(wǎng)絡(luò)中發(fā)作樣放電的消失可能是EC輸入信號不包含發(fā)作樣放電導(dǎo)致的。因此，我們推測VPA能夠阻斷EC-海馬聯(lián)合腦片上的發(fā)作樣放電可能是由于VPA阻斷了EC的發(fā)作樣放電，導(dǎo)致海馬區(qū)的發(fā)作樣放電消失