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深部脑刺激在探究束旁核和内侧苍白球的联系中的应用

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深部脑刺激在探究束旁核和内侧苍白球的联系中的应用

作者：丁方香山东师范大学

学位级别：硕士

帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是一种影响1%55岁以上人群的神经系统退行性疾病，深部脑刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）已被广泛用于PD的治疗，但是，这项治疗方式的许多方面仍存有争议。本课题利用立体定位技术在大... 详细信息

帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是一种影响1%55岁以上人群的神经系统退行性疾病，深部脑刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）已被广泛用于PD的治疗，但是，这项治疗方式的许多方面仍存有争议。本课题利用立体定位技术在大鼠中脑腹侧被盖区（Ventra Tegmental Area,VTA）和黑质致密部（Substantia Nigra Pars Compacta, SNc）注射6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA），建立PD动物模型。在PD大鼠脑内植入自制电极，深部脑刺激束旁核（Parafascicular Nucleus, PF），记录内侧苍白球（Internal Segment of Globus Pallidus,IGP）的局部场电位（Local Field Potentials, LFPs）信号。深部脑刺激PD大鼠IGP，记录PF的LFPs信号。同时，在正常大鼠脑内植入电极，记录正常大鼠IGP和PF的LFPs。 Matlab软件对LFPs信号频谱分析显示：PD大鼠IGP的LFPs与正常大鼠相比较发生显著变化，表现为在0~30Hz频段范围内信号占总信号百分比明显减小，30Hz~100Hz频段范围内明显增多;PF LFPs在0~7Hz频段范围内所占总信号百分比明显减小，7~30Hz频段范围内没有明显变化，30~100Hz和其他频段范围内明显增多。能量谱密度（PowerSpectral Density, PSD）分析显示：实验组大鼠IGP的LFPs和PF的LFPs与正常大鼠相比较发现，频率所代表的能量值的变化趋势与频谱分析的结果基本相符。进行电刺激的频谱分析结果显示：深部脑刺激刺激PD大鼠PF后IGP LFPs与刺激之前相比，其变化为30~100Hz频段范围内信号占总信号百分比明显增多，其他频段没有明显变化;深部脑刺激PD大鼠IGP后PF的LFPs与刺激之前相比，其变化为在小于30Hz频段范围内信号百分比明显减小，30Hz以上频段范围内明显增多。PSD分析结果显示：PD模型大鼠IGP LFPs在刺激PF后其能量变化为，频率在25Hz以上的高频段的IGPLFPs其能量值明显高于刺激前大鼠IGP LFPs;PD模型大鼠PF的LFPs在刺激IGP后与刺激之前相比其能量变化为，频率在20Hz以上范围的高频的信号能量值明显升高。中性红染色和免疫组织化学处理脑片结果显示：PD大鼠黑质（Substantia Nigra, SN）损伤侧致密带明显消失，与SN正常侧相比，神经元胞体发生明显萎缩，几乎没有完整的神经元结构。对PF和IGP分别进行深部脑刺激后，运用免疫组织化学的方法处理PD大鼠脑片发现，SN损伤侧神经元的损伤程度几乎没有发生变化。本课题结论如下：PD大鼠IGP和PF的LFPs较正常大鼠都发生了变化，两核团的放电变化均表现为低频段的信号占总信号的百分比减小，高频段的信号百分比增多;深部脑刺激PF使IGP LFPs在高频段信号的百分比增多，高频段的信号的能量值增高，说明深部脑刺激PF对IGP的放电有增强作用;深部脑刺激IGP对PF LFPs的影响，表现为低频段的信号百分比减小，高频段的信号增多，高频段的信号的能量值亦增高，说明刺激IGP对PF的放电也是一种增强作用;从深部脑刺激产生的效果来看，刺激IGP对PF的作用强于刺激PF对IGP的作用;刺激能够使PD大鼠核团的LFPs发生变化，从基础研究领域为临床DBS核团靶点的选择提供了参考;同时，通过使用免疫组织化学的方法观察深部脑刺激前后大鼠SN DA神经元的变化为探索DBS刺激后的机制提供了参考价值。

关键词：帕金森病深部脑刺激束旁核内侧苍白球局部场电位

内侧苍白球的神经元分型及其在运动障碍相关疾病中功能的研究进展

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中国医药 2024年第1期19卷 133-136页

作者：刘铭玥王勇首都医科大学北京100069 首都医科大学基础医学院生理与病理生理学系北京100069

基底神经节在运动调控中起重要作用,内侧苍白球是基底神经节的重要输出核团之一,其功能异常可导致运动障碍相关疾病(如帕金森病),并可作为临床治疗的靶核团。内侧苍白球神经元根据形态、标志物、神经递质与受体不同分为不同的亚群,其分... 详细信息

基底神经节在运动调控中起重要作用,内侧苍白球是基底神经节的重要输出核团之一,其功能异常可导致运动障碍相关疾病(如帕金森病),并可作为临床治疗的靶核团。内侧苍白球神经元根据形态、标志物、神经递质与受体不同分为不同的亚群,其分布和生理功能也有所不同。不同神经元亚群接受纹状体、外侧苍白球和丘脑底核等上游神经核团的输入,下游主要投射到外侧缰核和丘脑。由此形成具有神经元亚群特异性介导的神经通路,并在运动调控和运动障碍相关疾病如帕金森病及非运动症状中起重要作用。这为基底节在运动和非运动功能调控及其疾病治疗方面提供了新的研究视角,本研究对此进行综述。

关键词：帕金森病内侧苍白球神经元分型基底神经节运动调控非运动症状

100 Hz电针干预对于帕金森病模型大鼠内侧苍白球β波及γ波的影响

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浙江中医药大学学报 2023年第1期47卷 7-13页

作者：金巍郑文聪张海峰浙江中医药大学第一临床医学院杭州310053 浙江中医药大学附属第一医院

[目的]探究100 Hz电针干预对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型大鼠行为学以及内侧苍白球(Globus pallidus internus,GPi)β波及γ波的影响。[方法]将30只SD雄性大鼠随机分为空白组、模型组和电针组,每组各10只。模型组和电针组采... 详细信息

[目的]探究100 Hz电针干预对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型大鼠行为学以及内侧苍白球(Globus pallidus internus,GPi)β波及γ波的影响。[方法]将30只SD雄性大鼠随机分为空白组、模型组和电针组,每组各10只。模型组和电针组采用6-羟基多巴胺单侧纹状体三靶点注入法制备PD模型,将金属微电极植入大鼠GPi。电针组大鼠进行电针治疗,选取曲池、外关、足三里、阳交穴,电针频率100 Hz,1次/d,每次30 min,治疗持续7 d。其余两组不予任何干预。每组大鼠于治疗前后进行网格实验测试移动潜伏期,电生理测试检测β波及γ波占比。[结果]治疗前,与空白组比较,模型组和电针组网格实验移动潜伏期显著延长(P0.05)。治疗后,与空白组比较,模型组移动潜伏期显著延长(P0.05);与模型组比较,电针组移动潜伏期显著缩短(P0.05)。治疗后,与空白组和模型组比较,电针组β波占比显著降低(P<0.05)。与治疗前比较,电针组治疗后β波占比显著降低(P<0.05)。治疗前,与空白组比较,模型组和电针组γ波占比显著降低(P<0.05)。与治疗前比较,电针组治疗后γ波占比显著升高(P<0.05)。[结论] 100 Hz电针显著缩短PD模型移动潜伏期,使GPi中β波占比下降,γ波占比增高,本研究结果将为电针治PD提供新的理论依据。

关键词： 100 Hz电针帕金森病内侧苍白球 β波 γ波移动潜伏期

抽动秽语综合征患者的内侧苍白球细胞电活动特点

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抽动秽语综合征患者的内侧苍白球细胞电活动特点

帕金森病与肌张力障碍患者内苍白球放电活动的特点

2011中华医学会神经外科学学术会议

作者：董生庄平张晓华李建宇李勇杰首都医科大学宣武医院功能神经外科

目的探讨基底节内苍白球(GPi)细胞放电活动与抽动秽语综合征(TS)的相关性,为临床治疗提供电生理依据。方法 7例药物难治性TS患者为研究对象(男6例,女1例)。这些患者平均年龄25.1 5.6岁,病史10-25年。所有患者采用耶鲁抽动严重程度综合量... 详细信息

目的探讨基底节内苍白球(GPi)细胞放电活动与抽动秽语综合征(TS)的相关性,为临床治疗提供电生理依据。方法 7例药物难治性TS患者为研究对象(男6例,女1例)。这些患者平均年龄25.1 5.6岁,病史10-25年。所有患者采用耶鲁抽动严重程度综合量表(YGTSS)进行术前评分,术前评分为49-93分(总分100分),行GPi-DBS术治疗。术中采用微电极记录技术采集GPi细胞电活动和肢体表面肌电。应用单细胞分析技术,峰间隔(ISI)及其变异系数(CV)等分析方法探讨TS患者的GPi细胞放电模式和频率。DBS植入后5天左右开启DBS脉冲发生器,刺激参数稳定后(通常采用电压2.5-3.1V

关键词：抽动秽语综合征内侧苍白球细胞电活动微电极记录脑深部核团刺激

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中华医学杂志 2010年第3期90卷 173-177页

作者：肖东升庄平李建宇张宇清李勇杰首都医科大学宣武医院北京市功能神经外科研究所教育部神经变性病学重点实验室 100053

目的探讨帕金森病和肌张力障碍患者内苍白球神经元电活动特点，揭示其病理生理基础。方法时间对象为13例原发性帕金森病患者和8例原发性肌张力障碍患者，在接受立体定向手术的同时应用微电极记录技术采集内苍白球神经元电活动和肢体EMG... 详细信息

目的探讨帕金森病和肌张力障碍患者内苍白球神经元电活动特点，揭示其病理生理基础。方法时间对象为13例原发性帕金森病患者和8例原发性肌张力障碍患者，在接受立体定向手术的同时应用微电极记录技术采集内苍白球神经元电活动和肢体EMG。应用单细胞、峰间隔（ISI）、ISI变异系数（CV）等方法探讨神经元放电频率和模式。结果在帕金森病患者内苍白球中共甄别出108个神经元，除19．4％为与震颤相关的神经元放电活动外，55．6％为紧张性放电活动，平均放电频率为（103．7±25．5）Hz；25．0％为不规则放电活动，平均放电频率为（63．4±16．1）Hz。在肌张力障碍患者内苍白球中甄别出45个神经元，37．8％为紧张性放电活动，平均放电频率为（50．2±19．1）Hz。62．2％为不规则放电活动，平均放电频率为（28．5±10．5）Hz。方差分析显示两组患者内苍白球紧张性、不规则性神经元平均放电频率之间差异有统计学意义（P〈0．001），帕金森病患者内苍白球放电频率明显高于肌张力障碍患者（均P〈0．05）。结论内苍白球神经元放电频率的增加与帕金森病相关，而内苍白球神经元放电频率的减少与肌张力障碍相关，支持运动障碍病病理生理假说。

关键词：帕金森病肌张力障碍内侧苍白球微电极立体定向技术

僵直迟缓型帕金森病患者内苍白球放电活动的特点

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中华医学杂志 2008年第15期88卷 1022-1026页

作者：徐翠萍庄平李勇杰首都医科大学宣武医院北京市功能神经外科研究所教育部神经变性病学重点实验室 100053

目的探讨与帕金森病（PD）僵直迟缓相关的内苍白球（GPi）细胞电活动特点。方法26例以僵直迟缓为主征PD患者（僵直〉／5分，迟缓≥9分）接受了立体定向GPi毁损术。术中应用微电极和肌电（EMG）记录技术采集细胞电活动和肢体EMG。应用单... 详细信息

目的探讨与帕金森病（PD）僵直迟缓相关的内苍白球（GPi）细胞电活动特点。方法26例以僵直迟缓为主征PD患者（僵直〉／5分，迟缓≥9分）接受了立体定向GPi毁损术。术中应用微电极和肌电（EMG）记录技术采集细胞电活动和肢体EMG。应用单细胞和峰间隔（ISI）分析方法分析细胞放电模式和频率。采用帕金森病统一评分量表运动部分（UPDRS Ⅲ）对患者进行疗效评估。结果在记录到的237个GPi神经元中，除10．1％（n=24）为与震颤相关的细胞放电活动外，57．4％（n=136）为紧张性放电活动，32．5％（n=77）为不规则放电活动。进一步分析发现，75．7％（n,=103）的紧张性放电活动的平均放电频率为（124．1±39．2）Hz，平均峰间隔（ISI）为（8．7±6．9）ms，而其余24．3％（n=33）的神经元显示出相对正常的紧张性放电活动：平均放电频率为（69．5±5．9）Hz，平均ISI间期为（14．4±13．2）ms。同时发现这些不规则的放电活动平均放电频率为（30．2±9．8）Hz，平均ISI间期为（35．6±36．8）ms。方差分析显示高频紧张性放电活动、相对正常的紧张性放电活动、不规则放电活动三者两两比较其放电频率、ISI及ISI系数差异均有统计学意义（均P〈0．01）。术后UPDRS显示僵直和迟缓的改善率分别为71．9％和61．8％。结论GPi存在大量高频紧张性和不规则放电活动提示放电频率和模式的改变可能与PD僵直迟缓的病理生理相关。

关键词：帕金森病内侧苍白球微电极记录立体定向

微电极导向颅内同期单侧双靶点毁损术治疗帕金森病

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第四军医大学学报 2001年第4期22卷 382-383页

作者：王学廉高国栋赵亚群王庆丰陈玲第四军医大学唐都医院神经外科陕西西安710038

0 引言近年来，以CT，MRI和微电极导向内侧苍白球(GPi)腹后部毁损术已成为帕金森病外科治疗的主流. 我科自1997年10月底在国内首家引进该技术，迄今为止已完成手术1000余例，取得了良好的疗效. 但是，由于帕金森病临床症状的复杂性和多... 详细信息

0 引言近年来，以CT，MRI和微电极导向内侧苍白球(GPi)腹后部毁损术已成为帕金森病外科治疗的主流. 我科自1997年10月底在国内首家引进该技术，迄今为止已完成手术1000余例，取得了良好的疗效. 但是，由于帕金森病临床症状的复杂性和多样性以及毁损脑内不同靶点在改善帕金森病症状方面的不同特点，有时仅靠内侧苍白球(GPi)腹后部毁损术难以全面改善症状，尤其对重度静止性震颤和非帕金森病震颤疗效较差. 因此，自1999年1月开始，我们对100例合并重度震颤或其他类型震颤的帕金森病患者进行了同期单侧GPi腹后部加丘脑Vim核毁损术，现报告如下.

关键词：微电极导向内侧苍白球丘脑VIM核帕金森病

抽动秽语综合征^(18)F-FDGPET显像研究

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中风与神经疾病杂志 2006年第1期23卷 25-27页

作者：李德鹏张晓华苏玉盛马云川张琳瑛尚建文首都医科大学宣武医院PET中心北京100053 首都医科大学宣武医院北京功能神经外科北京100053

目的分析比较正常人和抽动秽语综合征(TS)手术前后18F-FDG PET显像,探讨TS发病机制及手术治疗的可行性。方法经临床确认为TS的患者18例,行单侧苍白球切开术。术前1d和术后3月,在相同条件下分别行18F-FDG PET显像。目视法观察双侧运动区... 详细信息

目的分析比较正常人和抽动秽语综合征(TS)手术前后18F-FDG PET显像,探讨TS发病机制及手术治疗的可行性。方法经临床确认为TS的患者18例,行单侧苍白球切开术。术前1d和术后3月,在相同条件下分别行18F-FDG PET显像。目视法观察双侧运动区、基底节和小脑的18F-FDG分布。半定量分析法计算各观察部位与小脑18F-FDG摄取量的比值。采用全面评估抽动严重程度的YGTSS量表,对所有患者手术前后病情进行量化评估,以判断手术后的症状改善率,同时与20例正常人的脑显像比较。结果正常对照组,双侧感觉运动区皮质、双侧基底节、双侧小脑的18F-FDG呈对称分布。与正常对照比较,18例TS双侧感觉运动皮质18F-FDG摄取明显增高(P0.05)。18例患者术后症状改善率在63%~77%。结论双侧感觉运动区皮质18F-FDG摄取明显增高,双侧基底节18F-FDG摄取减低,为TS的18F-FDG PET显像特征。苍白球切开术明显地改善了对侧肢体抽动症状,使手术侧感觉运动区皮质18F-FDG摄取减低。

关键词：抽动秽语综合征体层摄影术发射型计算机脱氧葡萄糖内侧苍白球苍白球切开术

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脚内核对大鼠皮质酮水平及行为学的影响研究

脚内核对大鼠皮质酮水平及行为学的影响研究

作者：周华昆明理工大学

学位级别：硕士

应激是日常生活不可避免的事件,其特征标志是糖皮质激素升高。糖皮质激素作为HPA轴终端肾上腺皮质分秘的终端激素,功能十分广泛,其分泌异常和多种精神疾病密切相关。以往研究提示运动对糖皮质激素的释放有明显的调控作用,但我们尚不清... 详细信息

应激是日常生活不可避免的事件,其特征标志是糖皮质激素升高。糖皮质激素作为HPA轴终端肾上腺皮质分秘的终端激素,功能十分广泛,其分泌异常和多种精神疾病密切相关。以往研究提示运动对糖皮质激素的释放有明显的调控作用,但我们尚不清楚是运动的计划阶段、运动的执行阶段还是运动对机体的影响调控了糖皮质激素的释放,相关神经通路尚不明确。内侧苍白球(GPi)作为基底神经节的输出核团,在运动的准备及维持中起着非常重要的作用,而在我们以前的研究中,在大鼠脚内核(EP)注射GABA受体激动剂muscimol在诱导自残的同时会导致大鼠血清皮质酮升高并影响大鼠恐惧记忆获取,由此我们将EP与HPA轴的活动和大鼠的行为进行联系并加以验证。本文主要采用病毒学,光遗传学,电生理,免疫学,行为学手段探究大鼠EP对于HPA轴和行为学的影响。我们的研究发现:1、从EP到室旁核(PVN)的投射:将AAV2/9-hsyn-mcherry注射入EP,将AAVRetro-hsyn-eGFP下丘脑室旁核(PVN)。结果表明,在不定带腹侧部和背侧部、丘脑底核,丘脑腹后外侧核,丘脑网状核有大量的荧光重叠,在EP同样观察到了极少量的荧光重叠。2.光刺激对EP神经元激活的验证:在向EP注射了AAV2/9-hsyn-ChR2-mCherry大鼠中,EP区神经元放电的总频率显著增加,单位神经元放电记录也显示在蓝光照射下,神经元的放电也很好地显示了对光刺激频率的良好响应。3、EP区域神经元活动对皮质酮水平和行为的影响:EP的光激活会使血清皮质酮水平增加,但EP的光抑制对大鼠的血清皮质酮水平无影响。在恐惧记忆的提取阶段,EP的光激活会影响大鼠的不动时间,随后的实验表明,在没有光刺激的情况下,大鼠的不动时间也会受到影响。但EP的光抑制对整个条件恐惧记忆实验中大鼠的不动时间没有影响。无论是在旷场试验中还是在高架十字迷宫实验中,光刺激EP对大鼠停留在旷场中心区域和高架十字迷宫开放臂上的时间都不受影响。4、EP投射到ZI的神经元对血清皮质酮水平的影响:EP-ZI通路的光激活增加了血清皮质酮水平,而对该通路的光抑制对血清皮质酮无影响。无论激活还是抑制EP-ZI通路均不影响恐惧记忆的提取。我们的研究显示,EP有调控HPA轴活性以及恐惧记忆过程的能力,EP可能通过EP投射到ZI的轴突末梢对HPA轴活性进行调控,EP对恐惧记忆过程的调控不通过EP投射到ZI的轴突末梢实现。

关键词：脚内核内侧苍白球皮质酮 HPA轴恐惧记忆焦虑