帕金森病大鼠運(yùn)動(dòng)皮層及丘腦底核放電模式的研究.pdf

1、腦深部刺激術(shù)(Deep Brain Stimulation，DBS)是利用電刺激神經(jīng)核團(tuán)治療帕金森病(Parkinson’s Disease，PD)的一種有效手段.丘腦底核(Subthalamic Nucleus，STN)是DBS的首選靶點(diǎn),高頻電刺激STN改善了包括靜止性震顫在內(nèi)的PD的所有癥狀,但目前其潛在的治療機(jī)制尚不明確.
　　本課題利用6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)建立PD大鼠模型后,

2、在PD大鼠和正常大鼠腦內(nèi)植入微電極采集STN以及初級運(yùn)動(dòng)皮層(Primary Motor Cortex，M1)在不同狀態(tài)下的局部場電位(Local Field Potentials，LFPs).之后使用Matlab和SPSS軟件對LFPs進(jìn)行分析處理.通過揭示PD病理狀態(tài)下STN和M1的放電模式以及兩者相關(guān)性的變化規(guī)律,以期為闡明STN DBS的治療機(jī)制奠定理論基礎(chǔ).
　　本課題采用立體定位技術(shù)將6-OHDA注射至黑質(zhì)致密部(Su

3、bstantia Nigra Pars Compacta，SNc)和中腦腹側(cè)被蓋區(qū)建立PD大鼠模型,使用阿樸嗎啡對模型動(dòng)物進(jìn)行測試,其成功率可達(dá)65％.對造模成功的大鼠中腦冠狀切片進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)SNc中多巴胺能神經(jīng)元損毀明顯,其組織學(xué)變化與原發(fā)性PD的病理特征相類似.
　　麻醉狀態(tài)下PD大鼠STN LFPs表現(xiàn)出高振幅、簇狀放電增多的波形特征.頻譜分析顯示與正常大鼠相比,PD大鼠STN LFPs的整體頻率明顯增大;功率譜密度分析顯

4、示PD大鼠STN的高頻(特別是15～30Hz范圍內(nèi))LFPs產(chǎn)生更大的功率值;時(shí)頻分析也顯示PD大鼠STN LFPs釋放出更多的能量.以上分析結(jié)果均表明麻醉狀態(tài)下PD大鼠的STN放電活動(dòng)異常興奮.
　　清醒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下兩組大鼠的M1 LFPs的波形呈現(xiàn)出規(guī)律性變化.整個(gè)抓食行為過程中的M1 LFPs可以分解為四個(gè)時(shí)期,即“抓食前期”、“計(jì)劃期”、“抓食期”和“完成期”.不同的時(shí)期內(nèi)M1 LFPs表現(xiàn)出不同的波形特征.提取兩組大鼠“抓

5、食期”內(nèi)的M1 LFPs進(jìn)行頻譜分析,發(fā)現(xiàn)PD大鼠 M1 LFPs的整體頻率明顯增大.功率譜密度分析顯示,“抓食期”內(nèi) PD大鼠 M1在30～100Hz范圍內(nèi)的高頻LFPs的功率要明顯高于正常大鼠.時(shí)頻分析顯示在“抓食期”內(nèi)PD大鼠的M1放電能量明顯增大.以上結(jié)果表明M1的電活動(dòng)變化與動(dòng)物的行為關(guān)系密切,在PD病理狀態(tài)下M1的電活動(dòng)異常興奮.
　　對同步記錄的STN和M1 LFPs進(jìn)行互相關(guān)分析和相位分析均顯示,不同狀態(tài)下PD大鼠

6、STN和M1 LFPs之間的相關(guān)性均小于正常大鼠,表明在PD病理狀態(tài)下STN和M1之間的神經(jīng)通路受到了一定程度的破壞.麻醉狀態(tài)下PD大鼠兩腦區(qū)電活動(dòng)之間的相關(guān)性顯著降低,可能是由STN電活動(dòng)過度,而M1電活動(dòng)較少導(dǎo)致的結(jié)果.M1 LFPs在發(fā)生時(shí)間上要滯后于STN LFPs,STN誘導(dǎo)了M1電活動(dòng)的變化,提示M1受到STN一定程度的反饋調(diào)控.
　　結(jié)論:兩點(diǎn)注射6-OHDA是建立PD大鼠模型的一種理想方法;麻醉狀態(tài)下PD大鼠的ST