ВЧ-DBS является нейрохирургические технологии для электростимуляции в мозге, который был разработан с 1870-х1. В конце 80-х HFS был впервые использован как потенциал терапевтического вмешательства для болезни Паркинсона и расстройств, другие движения2. В последние несколько десятилетий ВЧ-DBS более широко используется в лечении расстройств мозга, которые в настоящее время неизлечимыми традиционная терапевтические стратегии. В частности, за счет повышения точности HFS электрода, весьма эффективные результаты, и минимальные побочные эффекты, расстройств головного мозга лечение HF-DBS значительно участились в последние десятилетия3,4, 5. К примеру ВЧ-DBS был одобрен США продуктов питания и медикаментов (FDA) для лечения болезни Паркинсона (PD), тип деменцией Альцгеймера, необходимо тремор и другие виды движения расстройства2,6, 7. в PD больных, уменьшается дофаминергической лекарства до 50% в течение8HF-DBS. Кроме успешного лечения двигательных расстройств ВЧ-DBS также продемонстрировал свои мощные эффекты в лечении психических заболеваний в клинике и когнитивных увеличения как хорошо2,9, 10 , 11. следует отметить, что исследования HFS для лечения других психиатрических расстройств находятся на различных стадиях, предлагая много обещание пациентов12.
Хотя многие исследования показали, что фокуса HFS имеет как местных, так и удаленных эффекты во всем мозг13, неврологические и молекулярных механизмов воздействия остаются недостижимой2,14. В клинике терапевтические ВЧ-DBS обычно применяется в долгосрочной манере для лечения болезни Паркинсона и хронической боли и т.д. возникновения многих мнений объяснить порожденных ВЧ-DBS лечения, среди которых одна возможность улучшения что текущий HFS модулирует нейрональных сетевой активности, вероятно, повторяющихся деполяризации аксоны вблизи электродов имплантированных HFS. Или, ВЧ-DBS могут изменить разряда выходных нейронов и прогнозируемых показателей. Кроме того, ВЧ-DBS могут привести долгосрочные синаптических изменений, включая долгосрочные потенцирование (LTP) и долгосрочные депрессии (LTD), которая может способствовать симптоматическое улучшение. Пока, до сих пор неясно ли HFS оказывает основные молекулярные события, которые регулируют сотовых процессов, таких как взрослый нейрогенез в естественных условиях. Несколько линий исследования показали, что HFS грызунов могут подражать аналогичный нейронных ответов клинически прикладной DBS15,16. Чтобы понять основных клеточных механизмов ВЧ-DBS, в этом исследовании, мы сначала настроить в естественных условиях HFS методологии мышей в острый (один день) или хроническим (пять дней) образом. Во-вторых мы создали активационного анализа методологии для определения изменения активности нейронов и нейрогенез после доставки ВЧ-DBS.
Учитывая, что нейрональных производство от нервных стволовых клеток обильные во время эмбрионального развития, но продолжается и во взрослой жизни, гиппокампа Субгранулярная зоны является одной из основных областей, где происходит нейрогенез. Процесс нейрогенез находится под влиянием многих физиологических и патологических факторов. В некоторых случаях эпилептические гиппокампа нейрогенез, резко снизилась в17,18. Кроме того один электросудорожной терапии может значительно увеличить производство нейронов в зубчатой извилине19. Эти наблюдения предполагают, что электрофизиологических деятельность играет важную роль в регуляции взрослых Нейрогенез и синаптической пластичности в Нейроны гиппокампа. Таким образом чтобы далее продемонстрировать воздействие ВЧ-DBS на активность нейронов и нейрогенез, сначала осуществляем иммуноокрашивания assay немедленного раннего гена (IEG) c-fos который является известным маркером краткосрочных нейронной активности, в результате опыт работы20. Notch1 сигнализации также обнаружен для мониторинга сигналов активации после доставки HFS,21,,22. Кроме того мы также обнаружить нейрональных производства BrdU маркировки анализ после индукции HF-DBS в различных формах, хотя BrdU пятнать может также быть маркера для глиогенез.
В настоящем исследовании две методологии HFS приспособлены для активации гиппокампа DG прямо и косвенно. Электрод имплантируется в ГД напрямую или имплантируется в медиальной перфорантных пути (PP), который отправляет прогнозы для активации нейронов ГД. Для ВЧ-DBS индукции программируемые стимулятором представлен непрерывное стимулирование через фиксированного электрода на голову мыши. Чтобы определить последствия HFS для активации нейронов и нейрогенез, мы обнаруживаем выражение c-fos и Notch1 immunofluorescent окрашивание и количество BrdU включены позитивные нейронов в регионе гиппокампа ГД, соответственно, после HFS лечение. В частности воздействие ВЧ-DBS на нейрогенез в ГД сравниваются между острой и хронической стимуляции манере, или между прямым и косвенным стимуляции образом, соответственно.