Introduction
L'épilepsie est un trouble neurologique commun dans lequel des crises récurrentes se produisent tout au long de la durée de vie d'un patient. La plupart des récurrences d'épilepsie peuvent être bien contrôlés par les médicaments anti-épileptiques (DEA). Toutefois, environ 30% des patients atteints d' épilepsie réfractaire , l' épilepsie développent 1. causes de l'épilepsie, troubles du sommeil qui peut encore aggraver la récidive. La preuve démontre que l' épilepsie peut soit perturber le sommeil la nuit ou peut provoquer une somnolence diurne excessive 2,3. Nos études antérieures indiquent en outre que l' épilepsie se produisant à zeitgeber temps (ZT) 0, soit le début de la période de lumière à la lumière: cycle d' obscurité, diminue le sommeil; ceci est médiée par l'hormone de libération de la corticotropine (CRH), un facteur homéostatique. L'épilepsie chez ZT13 (le début de la période d'obscurité) augmente l'expression d'un autre facteur homéostatique, l'interleukine-1 (IL-1), ce qui augmente le sommeil. Sommeil rythmes circadiens sont modifiés lorsque l'épilepsie survient à ZT6, au milieu de lapériode de lumière 4,5. D'autre part, les problèmes de sommeil aggravent encore la progression et la récurrence de l' épilepsie 6. Sur la base des éléments de preuve ci-dessus, nous essayons de révéler une méthode thérapeutique optimale pour contrôler simultanément l'épilepsie et prévenir les perturbations du sommeil chez les patients épileptiques. Nous avons déjà constaté que électroacupuncture (EA) avec une fréquence de stimulation de 10 Hz, dans lequel une certaine quantité de courant est délivré dans le acupoint à travers une aiguille en acier inoxydable, électrocorticogramme supprime avec succès (EcoG) activités d' épilepsie et des troubles du sommeil induit par l' épilepsie-7 . EA avec une fréquence de stimulation de 100 Hz se détériore davantage les activités d' épilepsie et les troubles du sommeil chez le rat 8,9. Cette expérience réussie dépend de trois facteurs: d'une part, un modèle animal d'épilepsie possible; en second lieu, un procédé d'enregistrement et d'analyse du sommeil chez les rongeurs; et troisièmement, la performance exacte de l'acupuncture et la précision de la locati acupointons.
L'épilepsie a été classé en deux grands types: épilepsie focale et l'épilepsie généralisée. Nous sommes intéressés à focale épilepsie temporale de lobe (TLE), épilepsie généralisée, état de mal épileptique (SE), et la récurrence de l'épilepsie généralisée spontanée. Par conséquent, les différentes manipulations sont appliquées pour créer des modèles d'épilepsie appropriés pour nos expériences. Pour établir TLE focale, une faible dose de pilocarpine est administré dans le noyau central de l'amygdale gauche (ACÉ). Pour vérifier ce modèle, six électrodes ECoG sont implantées sur le frontal (F1 et F2), pariétal (P1 et P2), et occipital (O1 et O2) lobes dans les deux hémisphères gauche et droit, et deux électrodes de référence (R1 & R2) sont placés sur le cervelet, dans les deux hémisphères. Un montant supplémentaire de guide de microinjection canule est implanté chirurgicalement dans le aCÉ gauche (AP, 2,8 mm de bregma; ML, 4.2 mm, DV, 7,8 mm par rapport à bregma). Les coordonnées sont adaptées de la Paxinos et Watson atlas de rat 10. Si le TLE focal est induite avec succès, seul l'enregistrement à partir de l'électrode à gauche cortex pariétal (P1), qui est près de la aCÉ gauche, devrait acquérir les ECoGs épileptiformes dominantes, sans ECoGs épileptiformes significatives enregistrées à partir des autres électrodes ECoG. Intrapéritonéale (IP) des injections de pilocarpine dans les rats induisent l'épilepsie et SE généralisés, mais cela peut être fatal. Cinq injections IP de pentylenetetrazol (PTZ) avec un intervalle d'une journée entre chaque injection induisent avec succès l'épilepsie généralisée spontanée chez la souris et assurent également la survie des souris. Deux électrodes de fil ECoG sont implantés dans les frontales et pariétales corticales chez les souris pour recevoir des signaux ECoG et de vérifier l'épilepsie spontanément récurrente.
Polysomnographie (PSG) est une méthode complète pour enregistrer les changements physiologiques qui se produisent pendant le sommeil, et il peut objectivement classer le sommeil en différentes étapes du mouvement non-rapide oeil (NREM) et rmouvements oculaires apid (REM) du sommeil. PSG enregistre les paramètres de fonctionnement de l'organisme, y compris les ondes cérébrales (électroencéphalogramme, EEG), les mouvements oculaires (de électrooculogramme, EOG), des tons de muscle squelettique (de électromyogramme, EMG), les rythmes cardiaques (électrocardiogramme, ECG), et les niveaux d'oxygène dans le sang et les paramètres respiratoires. Chez les rats, nous enregistrons ECoGs, EMGs, température corticale, et l'activité locomotrice de classer les états de vigilance en éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. analyse du sommeil chez la souris est effectuée en utilisant ECoGs, EMGs, et les résultats de l'activité locomotrice. Les rats sont implantés chirurgicalement avec trois EcoG vis électrodes au frontal, pariétal et corticales cérébelleux controlatéral par la chirurgie stéréotaxique. détermination post-acquisition des états de vigilance (de l'éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal) est conduite selon les paramètres acquis des ECoGs, EMG, la température du cerveau, et l'activité locomotrice. Les critères détaillés pour catégoriser le comportement de l'animal chez les rats et les souris sont décrites dans til protocole.
Les rats et les souris ont besoin d'être anesthésiés avec une faible dose de Zoletil (25 mg / kg), soit la moitié de la dose d'anesthésique normalement administrés pendant la chirurgie stéréotaxique, avant d'effectuer l'acupuncture manuelle ou EA. Ce dosage permet aux animaux de se réveiller 30 à 35 minutes après l'injection. Soit l'acupuncture manuelle ou EA est effectuée au début de la période d'obscurité, avec un intervalle de temps constant de 30 minutes, et chaque animal est consécutivement traités pendant deux à trois jours. Stimuler les courants EA sont livrés dans un acupoint particulier à travers une aiguille en acier inoxydable qui est inséré dans l'acupoint. Le courant de stimulus est un train d'impulsions carrées biphasique, dans lequel la durée d'impulsion est de 150 ms et l'intensité de stimulation est de 1 mA. Si une aiguille sèche est utilisée pour l'acupuncture manuelle, l'aiguille insérée dans les acupoints est crispa 10 fois toutes les 5 min. La partie difficile de l'acupuncture manuelle ou EA est de localiser les points d'acuponcture chez les rongeurs. Le location des acupoints chez des rats ou des souris est similaire à leur localisation anatomique chez les humains. Par exemple, les acupoints bilatéraux Fengchi sont situés 3 mm de la ligne médiane postérieure sur le cou, entre les deux oreilles, ce qui est similaire à son emplacement anatomique chez les humains 11. En outre, les points d'acupuncture avec une faible impédance sur la peau peuvent être confirmées. la manipulation de l'acupuncture ou fictive EA Sham est nécessaire pour l'acupuncture ou des expériences EA. Acupuncture Sham ou fictive EA doivent être effectuées à un non-acupoint situé à proximité du acupoint, comme près de l'aisselle 12.
Pour étudier avec succès les effets de l'acupuncture ou EA sur l'épilepsie et les troubles du sommeil induit par l'épilepsie, les facteurs suivants doivent être en place: un modèle possible épileptique animal, l'analyse précise de ECoGs épileptiformes et la récurrence de l'épilepsie, une méthode pour classer les états de vigilance et la performance précise de l'acupuncture ou EA chez les rongeurs.
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Protocol
Tous les protocoles expérimentaux sont approuvés par le Comité institutionnel des animaux soin et l'utilisation (IACUC) de l'Université nationale de Taiwan.
1. stéréotaxique chirurgie pour Implanter EcoG Electrodes, EMG Electrodes, Brain thermistance et Guide Injection Cannula
- Pour les rats (250-350 g, de 6 à 8 semaines d'âge des rats Sprague-Dawley)
- Anesthetize les rats par injection IP avec 50 mg / kg Zoletil. Confirmer la bonne profondeur de l'anesthésie en observant l'absence de réponse après pincement de la patte arrière. Appliquer une pommade oculaire, de se raser la fourrure, et stériliser la peau avec une solution de povidone-iode et 75% d'éthanol. Injecter un antibiotique (pénicilline G) pour prévenir l'infection.
- Préparer scalpels, ciseaux, pinces hémostatiques, gazes, et la machine de cautérisation pour la chirurgie. Stériliser vitesse et gazes chirurgicale par un autoclave et le cautère de 75% d'éthanol.
- Placer une barre d'oreille dans le conduit auditif et monter le rat à la stéréotaxie.
- En utilisantun scalpel, faire une approximative de 2 cm incision médiane sur le crâne le long d'une ligne entre deux oreilles, se déplaçant caudale. Coupez les lambeaux de peau avec des pinces hémostatiques pour exposer le crâne et enlever le tissu sur le crâne à l'aide d'un scalpel.
- Forage huit trous (F1, F2, P1, P2, O1, O2, R1 et R2), chacun d'environ 0,7 mm de diamètre, sur le crâne avec un outil rotatif. Vissez huit électrodes ECoG sur les frontaux, pariétaux et lobes occipitaux et le cervelet dans les deux hémisphères gauche et droit. Ces électrodes sont utilisées pour la détection épilepsie focale.
- Utilisez les coordonnées suivantes pour les électrodes d'enregistrement: frontal (F1 et F2): +2,0 mm antérieur à bregma et +2,5 mm de la ligne médiane, pariétal (P1 et P2): -2.0 mm antérieures à bregma et +3,0 mm de la ligne médiane et occipital (O1 et O2): -5.5 mm antérieur à bregma et +3,0 mm de la ligne médiane.
- Placer deux électrodes de référence (R1 et R2) sur le cervelet (-11,0 mm en avant de bregma et à 4,0 mm de la midline).
- Dans des groupes séparés de rats, percer trois trous et placer deux électrodes EEG vis sur le frontal droit (F2) et lobes pariétaux (P2) des corticales avec les mêmes coordonnées que décrit à l'étape 1.1.5.1. Placer une troisième électrode EEG sur le cervelet gauche (R1), qui sert à la masse de l'animal et de réduire les artefacts de signal. Ces électrodes sont utilisées pour confirmer l'épilepsie généralisée et d'analyser les étapes de vigilance.
- Séparer la peau du cou et des muscles et insérez deux électrodes EMG dans le muscle du cou.
- Percez un autre trou sur le crâne et placer une canule de guidage de microinjection dans le aCÉ gauche (AP, 2,8 mm de bregma; ML, 4,2 mm; DV, 7,8 mm par rapport à bregma) chez le rat. Les coordonnées sont adaptés à partir de l'atlas de Paxinos et Watson rat 10.
- Forer un trou plus grand (d'un diamètre de 1,6 mm) sur le crâne et insérer une thermistance étalonnée 30 kV sur la surface du cortex pariétal, qui sera cimentée plus tard, Monitor la température corticale chez le rat.
- Utilisez gaze et cautérisation pour arrêter le saignement quand il se produit.
- Acheminer les fils isolés des électrodes ECoG et des électrodes EMG à un piédestal et connecter la thermistance à la longe. Ciment du piédestal et de guider la canule sur le crâne avec de l'acrylique dentaire.
- Traiter l'incision par voie topique avec Polysporin (bacitracine de sulfate de zinc / polymyxine B) pour prévenir l'infection. Donnez aux animaux à la fois l'ibuprofène et de la pénicilline G dans l'eau pendant une semaine après la chirurgie.
- Pour les souris (20 - 30 g, de 6 à 8 semaines d'âge des souris C57BL / C)
- Anesthésier la souris par injection IP avec 50 mg / kg Zoletil et confirmer la bonne profondeur de l'anesthésie en observant l'absence de réponse après pincement de la patte arrière. Appliquer une pommade oculaire. Après le rasage, stériliser la peau avec une solution de povidone-iode et 75% d'éthanol. Injecter un antibiotique (pénicilline G) pour prévenir l'infection.
- Placer une barre d'oreille dans le conduit auditif etmonter la souris vers la stéréotaxie.
- L'utilisation d'un scalpel, faire une approximative de 1,5 cm incision médiane sur le crâne le long d'une ligne entre les deux oreilles, se déplaçant caudale. Coupez les lambeaux de peau avec des pinces hémostatiques pour exposer le crâne et enlever le tissu sur le crâne avec un scalpel.
- Poke deux trous sur le crâne avec des ciseaux chirurgicaux et placer deux électrodes de fil ECoG sur le lobe frontal droit (F2: +2,0 mm à bregma et +1,5 à la ligne médiane) et gauche lobe pariétal (P1: -3.0 mm à bregma et -2,5 mm à la ligne médiane).
- Séparer la peau du cou et des muscles et insérez deux électrodes EMG dans le muscle du cou.
- Connecter les câbles isolés à partir des électrodes de électrocochléographie des fils et des électrodes électromyographiques aux bornes femelles et à un connecteur de 2,54 mm, puis du ciment pour le crâne avec de l'acrylique dentaire.
- Traiter l'incision par voie topique avec Polysporin (bacitracine de sulfate de zinc / polymyxine B) pour prévenir l'infection. Donnez aux animaux deux ibuprofène et de la pénicilline G dans de l'eau pour un week après la chirurgie.
- Permettre à tous les animaux de récupérer pendant sept jours avant le début des expériences.
- Maison rats ou les souris séparément dans des cages individuelles d'enregistrement, dans la pièce isolée, où la température est maintenue à 23 ± 1 ° C et à la lumière: obscurité (L: D), le rythme est commandé 12: 12 h cycles (40 W x 4 tubes d'éclairage). Fournir de la nourriture et de l' eau ad libitum.
- Branchez le EcoG, EMG et thermistance à travers une attache aux amplificateurs une semaine après la chirurgie pour commencer les enregistrements.
2. Mise en place de Focal TLE Epilepsy, SE et Spontanément récurrente épilepsie
- Pour les rats
- Administrer 0,5 pi de pilocarpine (2,4 mg / ul) dans la LEC gauche à travers la canule de guidage d'injection à l'aide d'une pompe à micro-injection. Le taux d'injection doit être fixé à 0,2 ul / min pour induire focale TLE.
- IP injecter 300 mg / kg de pilocarpine pour induire epi généraliséeLepsy avec récurrente SE.
- Pour les souris
- IP administrer PTZ (0,035 mg / g de poids corporel de la souris) à un point ZT particulier tous les autres jours. Cinq injections consécutives provoqueront l'apparition de l'épilepsie généralisée spontanément et de façon récurrente.
- Pour les rats et les souris
- Amplifier les signaux ECoG par 5000 et le filtre passe-bande analogique entre 0,1 et 40 Hz.
- Utilisez une carte / D conversion A pour convertir les signaux de ECoGs analogiques en signaux numériques avec un taux d'échantillonnage de 128 Hz.
- Utiliser un logiciel de notation visuelle et d'analyser l'apparition et la durée de l'épilepsie. Mesurer l'échelle de temps afin de représenter la durée.
- Définir EcoG épilepsie par l'apparition de pics épileptiques avec des amplitudes supérieures à 2 mV et avec des durées de plus de 30 s 13.
3. Classification des Vigilance États
- Pour les rats
- Déterminer les états de vigilance en utilisant les paramètres acquis de ECoGs, EMG, les températures du cerveau, et la locomotion dans un 12 s épisode de l'enregistrement. Branchez le EcoG, EMG et thermistance à travers une attache aux amplificateurs une semaine après la chirurgie pour commencer l'enregistrement. Note les états avec un logiciel sur mesure selon les étapes 3.1.5 - 3.1.7.
- Mesurer les activités locomotrices à l'aide d'un détecteur de mouvement infrarouge, intégrer les signaux tous les 1 s, et stocker les signaux.
- Mesurer la température corticale et stocker les signaux.
- Classez états de vigilance selon nos critères préalablement définis 14.
- Note eveil en utilisant les caractéristiques suivantes: ECoGs de faible amplitude avec des spectres à haute fréquence, une puissance de delta (0,5 à 4,0 Hz), et la puissance de thêta inférieur (6,0 à 9,0 Hz); activité dominante locomoteur; forte activité EMG; et en augmentant progressivement la température corticale.
- Score sommeil lent en utilisant le following caractéristiques: delta-ondes ECoGs dominantes avec de grandes amplitudes, a diminué l'activité EMG, la température corticale réduite, et aucune activité locomotrice.
- Score sommeil paradoxal en utilisant les caractéristiques suivantes: une diminution de l'amplitude ECoGs avec la fréquence dominante thêta, soudain augmentation de la température corticale, l'activité EMG minimale et une faible activité locomotrice avec tressaillements du corps.
- Pour les souris
- Répétez la classification des états de vigilance chez les souris que chez les rats menée, sauf qu'il n'y a pas de température corticale enregistrée à partir de la thermistance.
4. Performance de l'acupuncture manuelle et EA chez le rat
- Le rat est anesthésié pour le protocole EA.
- Localisez le acupoint par l'anatomie et de confirmer une faible impédance de la peau à l'acupoint. La lumière clignote quand détecter la faible impédance de la peau. Remarque: acupoints Fengchi sont situés à 3 mm de la ligne médiane postérieure soitentre les deux oreilles, sur le cou.
- Insérez des aiguilles en acier inoxydable dans les acupoints à une profondeur de 2 mm.
- Twitch les aiguilles insérées 10 fois toutes les 5 min.
- L'utilisation d'un stimulateur électrique fonctionnelle, délivrer un train d'impulsions biphasiques (durée 150-ms chacune) avec une intensité de 1 mA aux acupoints à travers l'aiguille.
- Effectuer une acupuncture factice ou fictive EA en tant que témoin.
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Representative Results
Il existe différents modèles de rats et de souris pour satisfaire les besoins des types d'épilepsie différents. Pour induire focale TLE, 0,5 pi de pilocarpine (2,4 mg / ul) est administré dans le aCÉ gauche. Les ECoGs épileptiformes prédominantes sont acquises à partir de l'électrode EcoG sur le lobe pariétal de l'hémisphère gauche (Figure 1A: b), et les activités épileptiques rares sont ramassés du reste des électrodes ECoG (Figure 1A: a, c, d, e et f) lorsque la pilocarpine est administrée. ECoGs épileptiformes sont principalement comptabilisés immédiatement après l'administration de pilocarpine. Ces résultats sont adoptés de 8. Ces résultats indiquent l'induction réussie de focale TLE chez le rat après l'injection directe de pilocarpine à faible dose dans le aCÉ.
Dans les 5 min, l'IPinjection de 300 mg / kg pilocarpine induit des effets cholinergiques sévères sur le comportement, tels que horripilation, salivation, les yeux rouges, des frissons et des automatismes du visage. La gravité de ces signes comportementaux augmente progressivement jusqu'à une crise EcoG généralisée se produit (figure 1B, boîte bleue). SE se produit également après l'épilepsie généralisée (figure 1B, boîte rouge). Ces résultats sont adoptés à partir de 13. Nos résultats suggèrent que l'injection IP de 300 mg / kg pilocarpine est une méthode fiable pour induire EcoG documentée épilepsie généralisée et SE. Cependant, le taux de survie après le développement S'est comprise entre 15% et 20%. Le modèle PTZ-allumage de l'épilepsie chez la souris est utilisée pour développer l'épilepsie spontanément et de façon récurrente généralisée. PTZ à une dose de 0,035 mg / g de poids corporel de la souris est injecté IP à un point ZT particulier (par exemple, le début de la période d' obscurité, ZT13) tous les jours, et chaque injection est séparé par un intervalle d' une journée. Il n'y a pas épileptiformesECoGs trouvés au cours de la période sombre après la 1ère injection de PTZ (Figure 1C: a) ou au cours de la période sombre qui suit, quand il est un jour de congé pour injection (Figure 1C: b). Aucune activité épileptique significative se trouve après la 2 ème, 3 ème et 4 ème injections (données non présentées ici). Cependant, ECoGs épileptiformes sont induits après l'injection PTZ 5 ème (figure 1C: c et d), ainsi que l' épilepsie spontanément et de façon récurrente généralisée (figure 1C: e et a ').
Nous avons classé les états de vigilance en éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal selon les critères que nous avons mentionnés dans le protocole. Wakefulness est visuellement marqué par ECoGs désynchronisé avec une faible amplitude et de haute fréquence. Les valeurs de la densité de puissance dans la bande de fréquence delta (0,5 à 4 Hz) sont généralement supérieures à cellesla bande de fréquence thêta (6-9 Hz) pendant la veille, et les spectres plus haute fréquence (> 10 Hz) se trouvent. Wakefulness présente une grande amplitude de l'EMG et beaucoup d'activité locomotrice. En outre, la température corticale augmente progressivement lorsque les transits de l' état de vigilance de sommeil ou soit NREM sommeil paradoxal à l' éveil (figure 2). Sommeil NREM se caractérise par ECoGs synchronisés avec une grande amplitude et de basse fréquence. Les valeurs de densité de puissance sont dominants dans la bande de fréquence delta. L'amplitude EMG diminue progressivement, et aucune activité locomotrice est exposée pendant le sommeil lent. La température corticale diminue lorsque les transits d'état de vigilance de l' éveil dans le sommeil lent (figure 2). Pendant le sommeil paradoxal, la vague EcoG est désynchronisé, l'amplitude est réduite, la densité prédominante de puissance EEG se produit dans la fréquence thêta (6,0 à 9,0 Hz), l'activité EMG est le plus bas, phasique contraction du corps est observé, et la température corticale augmente rapidement(Figure 2).
Nous avons démontré les effets distincts de EA sur l'activité épileptique quand EA stimule les points d'acupuncture Fengchi soit avec une stimulation à haute fréquence (100 Hz) ou une stimulation à basse fréquence (10 Hz). Sur la figure 3A, une micro - injection de 0,5 pi de pilocarpine (2,4 mg / ul) dans la LEC gauche induit focale TLE, comme mentionné précédemment (B). Cependant, 100 Hz EA de acupoints bilatéraux Fengchi exacerbe les ECoGs épileptiformes induite par la pilocarpine (C). Ces résultats sont adaptés à partir de 8. En revanche, 10 Hz EA de Fengchi bilatérale supprime les épileptiformes ECoGs induites par la pilocarpine (Figure 3B: C). Ces résultats sont adaptés à partir de 7. L' administration de pilocarpine dans le aCÉ gauche supprime également le sommeil lent au cours de la période de lumière du 12 h de lumière: cycle d' obscurité (figure 4A et 4B). La réduction du sommeil lent pendant afheures ew de la période d' obscurité est principalement due à l'effet de l' anesthésie, et n'a pas un effet direct de EA 15. Application de 100 Hz EA se détériore davantage la suppression induite par la pilocarpine du sommeil lent (figure 4A). En revanche, 10 Hz EA de acupoints bilatéraux Fengchi augmente le sommeil lent en soi au cours de la période sombre et bloque la réduction induite par la pilocarpine de sommeil lent au cours de la période de lumière (figure 4B). Ces résultats sont adoptés de 9.
Figure 1: Les modèles d' épilepsie différents chez les rats et les souris. A démontre la TLE focale chez le rat. B élucide l'épilepsie généralisée avec SE chez les rats. C indique les ECoGs épileptiformes spontanées et récurrentes. (A) (a), (b), (c), (d), (e) et (f) E représente lesignaux CoG enregistrés à partir des électrodes placées sur le frontal gauche, pariétal gauche, occipital gauche, frontal droit, pariétales droite et corticales occipitales droite, respectivement. (B) La flèche indique l'injection IP de la pilocarpine. La boîte grise (a) montre les ECoGs de référence obtenues avant l'injection de pilocarpine. La boîte bleue montre les ECoGs épileptiformes d'épilepsie généralisée. La boîte rouge (b) représente la SE. Les signaux ECoG extraits de (a) et (b) sont représentées en (a) et (b '). (C) (a) représente les ECoGs acquises après l'injection 1 er PTZ et (b) représente les ECoGs enregistrées le jour après le 1 er injection PTZ chez la souris. Activité épileptique se produisent après l'injection de 5 ème PTZ (c) et par la suite. Les ECoGs épileptiques récurrentes qui se produisent après l'injection 5 ème jour PTZ sont indiqués en (d). Les ECoGs épileptiques récurrentes enregistrées 5 jours après l'injection de PTZ 5 e sont présentés dans (e) . La figure en bas (a ') représente les ECoGs extraites de la zone rouge. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2: Classification des Vigilance Unis: Wakefulness, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Les états de vigilance de rats sont classés par les paramètres des ECoGs, spectres EcoG, EMGs, l'activité locomotrice et la température corticale. Les états de vigilance de souris sont caractérisés par les mêmes paramètres, sauf la température corticale est pas applicable.
S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Figure 3: Les effets de 100 Hz et 10 Hz EA sur l' épilepsie. Dans (A), la première trace EcoG démontre les ECoGs de base (a). Microinjection de pilocarpine dans le aCÉ gauche induit TLE focal (B). Application de 100 Hz EA à acupoints bilatéraux Fengchi exacerbe les ECoGs épileptiformes (c). En (B), la première trace EcoG démontre les ECoGs de base (a). La microinjection de pilocarpine dans le aCÉ gauche induit TLE focal (B). L'application de 10 Hz EA à acupoints bilatéraux Fengchi supprime les ECoGs épileptiformes (c). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4: Les effets de 100 Hz et 10 Hz EA sur EpiPerturbation du sommeil induit par Lepsy-. (A) TLE focale induite par la microinjection de pilocarpine dans le aCÉ gauche réduit le sommeil lent au cours de la période de lumière. 100 Hz EA se détériore davantage la perturbation du sommeil induite par l'épilepsie. (B) L'application de 10 Hz blocs EA la réduction induite par l' épilepsie du sommeil lent au cours de la période de lumière. En outre, 10 Hz EA améliore le sommeil lent au cours de la période sombre. Les valeurs sont représentées sous forme de moyenne ± SEM. Le cercle noir représente les valeurs obtenues avant la microinjection de pilocarpine, le cercle ouvert représente les données acquises après l'injection de pilocarpine, et le triangle ouvert montre les valeurs obtenues après des stimuli EA. La barre noire représente la période sombre de la 12-h de lumière: cycle d'obscurité, et la barre blanche représente la période de lumière. * Représente la différence statistique entre le 100 Hz EA + groupe de pilocarpine et le contrôle (ANOVA, P <0,05) et # indique le differenc statistiquee entre 10 Hz EA + groupe de pilocarpine et le groupe de pilocarpine (ANOVA, p <0,05). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Le choix d'un modèle animal d'épilepsie possible est essentiel pour chaque but expérimental. L'un de nos objectifs est d'élucider les effets de EA sur la suppression de l'épilepsie. EA est une médecine alternative qui peut présenter un effet thérapeutique dans l'épilepsie et a été documentée dans la littérature chinoise ancienne. Cependant, il y a un manque de preuves scientifiques pour le prouver. Pour déterminer les effets de l'évaluation environnementale sur l'épilepsie, nous principalement concentrés sur les effets de l'EA sur l'épilepsie focale légère, plutôt que sur la saisie généralisée sévère ou SE. Notre étude précédente a utilisé un modèle TLE focale chez les rats pour démontrer les effets de basse fréquence (10 Hz) et haute fréquence (100 Hz) EA de acupoints bilatéraux Fengchi sur focaux focaux perturbations 7- induites par la pilocarpine TLE et induit TLE-sommeil 9. Nos résultats suggèrent que 10 Hz EA de acupoints bilatéraux Fengchi supprime TLE et perturbation du sommeil focal, alors que 100 Hz EA exacerbe les deux TLE focale et des troubles du sommeil TLE-induites. Un autre exemple est to démontrer les effets de la stimulation cérébrale profonde sur l'épilepsie réfractaire, saisie particulièrement généralisée et SE. Nous avons déterminé que la stimulation cérébrale profonde unilatérale du noyau antérieur du thalamus (ANT) à haute fréquence et de faible intensité des courants inhibe avec succès la récurrence de l' épilepsie généralisée et la durée de SE 13. Nous avons également développé spontanément et de façon récurrente généralisé l'épilepsie en utilisant la méthode PTZ-embrasement chez la souris. Ce modèle PTZ-allumage peut être largement appliquée à des études d'épilepsie. L'étape cruciale pour l'établissement de plusieurs modèles d'épilepsie est l'utilisation des dosages appropriés. Une microinjection de plus grandes quantités de pilocarpine dans le aCÉ peut développer une épilepsie généralisée secondaire. administration IP de plus de 300 mg / kg pilocarpine induit une épilepsie généralisée et SE; cependant, la plupart des rats n'a pas survécu après la SE développé. En outre, des doses inférieures à 280 mg / kg n'a pas pu établir avec succès une épilepsie généralisée et SE. Même situation se produit avec le modèle PTZ-bois d'allumage. Des doses plus importantes de PTZ peuvent provoquer SE, mais beaucoup de souris ne survivent pas. En revanche, de faibles doses de PTZ nécessitent plusieurs injections pour établir l'épilepsie spontanément récurrente.
La classification des différents états de vigilance chez les rats et les souris est principalement basée sur les caractéristiques de polysomnographie enregistrées à partir de l'homme. Nous avons modifié le protocole afin d'analyser l'activité veille-sommeil par les valeurs enregistrées à partir de EcoG, la distribution spectrale, EMG, l'activité locomotrice et la température corticale. Les caractéristiques des EcoG, la distribution spectrale, EMG, l'activité locomotrice et de température enregistrées à partir du cortex éveil et le sommeil lent sont semblables à ceux obtenus chez l'homme. Cependant, le sommeil paradoxal est parfois ambigu et difficile à classer chez les rongeurs. La plupart littérature décrit le sommeil paradoxal chez les rongeurs en fonction de ses ECoGs et EMGs. La bande de fréquence thêta ECoGs est prédominant et le tonus musculaire de l'EMG est la plus faible lorsque les rats ou les souris are dans le sommeil paradoxal. Afin d'augmenter la confiance de marquer le sommeil paradoxal, nous avons enregistré plus l'activité locomotrice et la température corticale. Phasic contraction du corps est observée et la température corticale augmente rapidement lorsque les rats entrent dans le sommeil paradoxal. L'activité locomotrice et de la température corticale, en plus des ECoGs, la distribution spectrale et EMGs, d'améliorer la précision de l'analyse du sommeil paradoxal. Les plusieurs paramètres qui sont inclus, des classifications plus précises peuvent être faites.
Deux points principaux ont toujours été critiqués lorsque les chercheurs effectuent l'acupuncture manuelle ou expériences EA. La première question est de savoir comment les chercheurs à identifier et confirmer les acupoints chez les rats. Le système des méridiens et points d'acupuncture chez les humains sont bien établis, mais il n'y a pas de système et acupoint carte méridien confirmé chez les rongeurs. Par conséquent, la localisation de points d'acupuncture correspondants chez les rongeurs est déterminée en fonction de la position relative anatomique. Par exemple, acupoints Fengchi (GB 20) sontsituée dans la dépression entre la partie supérieure de la sternocleidomastoideus musculus musculus et les trapèzes chez les humains. Nous avons trouvé la localisation anatomique connexe chez les rongeurs et en outre confirmé par la mesure de faible impédance de la peau. L'impédance d'un point d'acupuncture est inférieure à celle de la peau environnante. La deuxième question est de savoir comment les doses d'acupuncture sont contrôlés lors de l'expérience. Si l'acupuncture manuelle est utilisée pour l'expérience, la manipulation de l'aiguille de tics doit être réalisée par le même chercheur de la même manière pour toutes les manipulations. Il serait plus facile de contrôler la dose d'acupuncture si EA est applicable, comme EA assure une fréquence de stimulation constante et l'intensité du courant. En outre, dans l' analgésie, EA présente plus d' efficacité que manuel acupuncture 16. Cependant, l' acupuncture manuelle et EA à faible fréquence et la stimulation à haute fréquence dans le même acupoint peuvent activer différentes régions du cerveau 17, ce qui peut impliquer différents sous - tendentmécanismes ing.
En résumé, ce document montre plusieurs modèles d'épilepsie induite par les produits chimiques chez les rats et les souris, y compris TLE focal, l'épilepsie généralisée, SE, et l'épilepsie spontanément et de façon récurrente généralisée. Nous avons également établi le modèle d'épilepsie électrique-allumage traditionnel et rapide chez le rat. Si les lecteurs sont intéressés par le modèle électrique-allumage, s'il vous plaît se référer aux références 4 et 5. Nous fournissons également les critères pour analyser l'activité veille-sommeil chez les rats et les souris. Pour évaluer l'effet de EA sur l'activité épileptique et le sommeil, nous décrivons comment localiser les points d'acuponcture connexes chez les rats et comment effectuer l'acupuncture, et nous présentons également quelques résultats représentatifs pour démontrer les effets de l'évaluation environnementale sur l'épilepsie et les troubles du sommeil induit par l'épilepsie .
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Drugs | |||
| Zoletil | Virbac | 50 mg/kg i.p. | |
| pilocarpine | Sigma-Aldrich | P6503 | 300 mg/kg i.p.; 1.2 mg microinjection |
| PTZ | Sigma-Aldrich | P6500 | 0.035 mg/mouse |
| polysporin | Pfizer | ||
| Surgery | |||
| ECoG electrode | Plastics One | E363/20 | screw electrode for rats |
| Pedestal | Plastics One | MS363 | |
| Cannula | Plastics One | C315G/spc | |
| Thermistor | Omega Engineering | 44008 | |
| Dental acrylic | Tempron | ||
| Stereotaxic Instrument | Stoelting | Dural arms | |
| Recording equipments | |||
| ECoG amplifier | Colbourn Instruments | V75-01 | |
| A/D Board | National Instruments | NI PCI-6033E | |
| Infrared-based motion detectors | Biobserve GmbH | custom-made | |
| ICELUS | G-System | ||
| AxoScope 10 Software | Molecular Devices | ||
| Acupuncture needs | |||
| Stainless needles | Shanghai Yanglong Medical Articles Co. | 32 gauge x 1” | |
| Functions Electrical Stimulator | I.T.O., Japan | Trio 300 | |
| AcuPen | Lhasa OMS | Pointer Excel II |
References
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