Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS), een middel voor invasieve hersenstimulatie en neuromodulatie, is toegepast in de behandeling van diverse aandoeningen, zoals centrale pijn 1,2, 3 depressie, migraine 4 en vlakke slag 5-7. Snel veranderende elektrische stroom door rollen op de kop een elektrisch veld op de cerebrale cortex en de resulterende neuronale activatie induceert. Exciteerbaarheid in de cerebrale cortex kan worden gemoduleerd door rTMS, die langer dan 30 minuten na de stimulering beëindigd.
Suggereerde mechanismen van de rTMS na-effect omvatten langetermijnpotentiëring / depressie-achtig effect 8, voorbijgaande verschuiving in ionische balans 9 en metabole veranderingen 10. Bovendien Di Lazzaro et al. suggereren dat intermitterende-theta burst stimulatie beïnvloedt de prikkelende synaptische ingangen darmkanaal piramidale neuronen, zowel in de gestimuleerdeen de contralaterale hemisfeer 11.
Significante beperkingen, echter, hebben de onderzoekers verhinderd vertalen on-bench bewijs om klinische situaties. Ten eerste, in eerdere dierstudies, werd rTMS gebruikt voor whole-brain stimulation 12. Whole-hersenstimulatie is heel anders dan de protocollen die worden gebruikt in humane studies 9. Het andere probleem is gerelateerd aan de duur van de stimulatie. Dit is althans ten dele worden toegeschreven aan het feit dat een efficiënt koelsysteem was beschikbaar voor kleine spoelen in het verleden.
De laatste jaren zijn artikelen verschenen rudimentaire voorstellen te doen voor het overwinnen van deze problemen in de rTMS experiment op kleine dierlijke hersenen. Door deze diermodellen werd aangetoond dat de rattenhersenen toont ook gelijkwaardig corticale exciteerbaarheid veranderingen in de menselijke reactie op laagfrequente rTMS 13. Belangrijker cellulaire en moleculaire mechanismen van rTMS steeds being onderzocht met behulp van dierlijke modellen van rTMS. Een voorbeeld is dat een afzonderlijke soort groeiremmende interneuron bekend is het meest gevoelig voor intermitterende theta burst stimulatie 14 zijn. Knaagdier modellen van rTMS, dus bieden nieuwe mogelijkheden voor het verkennen van veelgevraagde vragen over de moleculaire onderbouwing van rTMS-geïnduceerde veranderingen. Als kleine diermodellen van rTMS kan worden gebruikt in meer laboratoria, kan het sterk versnellen en onderzoek op dit gebied versterken.
We beschrijven nu hoe rTMS toepassing op de eenzijdige hemisfeer van rattenhersenen, een uitbreiding van het eerdere werk 15. Stimulatie geïnduceerde veranderingen werden onderzocht met behulp van micro-positron emissie tomografie (PET) en mRNA microarrays rTMS-geïnduceerde veranderingen in de gestimuleerde cerebrale cortex bestuderen.