بالتكرار عبر الجمجمة التحفيز المغناطيسي إلى جانب واحد نصف الكرة الأرضية من الدماغ الجرذ

We applied repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the unilateral hemisphere of rat brain, by placing a 25-mm figure-8 coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulating the coil by 45°. An in-house water cooling system was used for rTMS for more than 20 min.

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, which is unlike the protocols used for human subjects. We report a successful application of rTMS to the unilateral hemisphere of rat brain. The rTMS was delivered with a low-frequency (1 Hz), high-frequency (20 Hz), or sham stimulation protocol to one side of the brain by using a small 25-mm figure-8 coil. We placed the center of the coil 1 cm lateral to the vertex on the biauricular line and angulated the coil 45° to the ground to minimize a potential direct effect of rTMS on the contralateral cortex. We also used an in-house water cooling system to enable repetitive magnetic stimulation for more than 20 min, even at a 20-Hz stimulation frequency. Increases in the transcriptions of immediate early genes (Arc, Junb, and Egr2) were greater after rTMS than after sham stimulation. After 5 consecutive days of 20-min 1-Hz rTMS, bdnf mRNA expression was significantly higher in stimulated cortex than in contralateral side. The model presented herein will elucidate the molecular mechanisms of rTMS by allowing analysis of the inter-hemispheric difference in its effect.

المتكررة عبر الجمجمة التحفيز المغناطيسي (rTMS)، أداة لتحفيز المخ غير الغازية وتعديل العمليات العصبية وقد تم تطبيق، في علاج حالات مختلفة مثل الألم المركزي ^1،2، والاكتئاب ^3، والصداع النصفي ^4، وحتى السكتة الدماغية ^5-7. التغير السريع تيار كهربائي من خلال لفائف على رأسه يدفع مجال كهربائي على القشرة المخية وتنشيط الخلايا العصبية الناتجة. استثارة القشرة الدماغية يمكن عن طريق التضمين rTMS، والتي يمكن أن تستمر لأكثر من 30 دقيقة بعد إنهاء التحفيز.

وتشمل الآليات المقترحة لrTMS بعد تأثير طويل الأجل التقوية / مثل الاكتئاب تأثير ^8، تحول مؤقت في التوازن الأيوني ^9، والتمثيل الغذائي يتغير ^10. وبالإضافة إلى ذلك، دي لازارو وآخرون. أقترح أن متقطعة التحفيز المتفجر ثيتا يؤثر على مدخلات متشابك مثير للالهرمية الخلايا العصبية الجهاز، سواء في حفزونصف الكرة الأرضية المقابل ^11.

قيود كبيرة، ومع ذلك، فقد أعاقت الباحثين من ترجمة دليل على مقاعد البدلاء لحالات سريرية. أولا، في الدراسات الحيوانية السابقة، وكان يستخدم rTMS لتحفيز كامل الدماغ ^12. التحفيز كامل الدماغ يختلف تماما عن البروتوكولات المستخدمة في الدراسات الإنسانية ^9. وتتعلق المشكلة الأخرى مع مدة التحفيز. هذا يعزى جزئيا على الأقل إلى حقيقة أن نظام تبريد فعال ومتوفر لفائف صغيرة في الماضي.

في السنوات الأخيرة، وقد تم نشر المواد المنوية اقتراح سبل للتغلب على هذه الصعوبات في التجربة rTMS على الدماغ الحيوانات الصغيرة. من خلال هذه النماذج الحيوانية، تم الكشف عن أن الدماغ الفئران تبين أيضا مماثلة التغييرات استثارة القشرية كما هو الحال في الإنسان ردا على rTMS التردد المنخفض ^13. الأهم من ذلك، الآليات الخلوية والجزيئية لrTMS هي باي بشكل متزايدنانوغرام التحقيق باستخدام نماذج حيوانية من rTMS. ومن الأمثلة على ذلك هو أن نوع مميز من عصبون المثبطة هو معروف أن تكون الاكثر حساسية للثيتا متقطعة التحفيز انفجار ^14. نماذج القوارض من rTMS، وبالتالي، فرصا جديدة لاستكشاف الأسئلة سعى كثيرا على الأسس الجزيئية للتغيرات rTMS التي يسببها. إذا نماذج حيوانية صغيرة من rTMS يمكن استخدامها في أكثر المختبرات، فإنه قد تعجل إلى حد كبير وتعزيز البحوث في هذا المجال.

وصفنا الآن كيفية تطبيق rTMS إلى نصف الكرة الأرضية من جانب واحد من الدماغ الفئران، امتدادا للعمل السابق ^15. تم تقييم التغييرات التي يسببها التحفيز باستخدام التصوير المقطعي الصغيرة بوزيترون الانبعاثات (PET) والمجهرية مرنا لدراسة التغيرات التي يسببها rTMS في قشرة الدماغ حفز.

واستعرضت كافة الإجراءات باستخدام حيوانات وافقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من مستشفى جامعة سيول الوطنية.

1. إعداد التجريبية

1. إعداد الحيوان
   1. السماح الذكور سبراغ داولي الفئران 1 أسبوع على التكيف مع بيئتهم الجديدة قبل بدء التجربة.
      ملاحظة: على الرغم من واستخدمت لمدة 8 أسابيع الفئران القديمة في هذه الدراسة، يمكن اختار النامية أو الكبار الدماغ وفقا لفرضيات البحث.
2. التخدير عن طريق الاستنشاق لتحريض
   1. حمل والحفاظ على التخدير مع 5٪ و 2٪ من الأيزوفلورين حله في 40٪ / 60٪ و 25٪ / 75٪ من الأكسجين / النيتروجين عن طريق الغرفة ومخروط الأنف، على التوالي. ضبط عمق التخدير إلى مستوى إلغاء المنعكس انسحاب دواسة لقرصة أخمص القدمين إلى تأكيد التخدير المناسب.
      ملاحظة: استخدام الحيوانات استيقظت يمكن أن يكون خيارا أفضل من حيث متعدية، ولكن هناك صعوبة في كبح جماح خلال rTMS وريا هم عرضة للإجهاد المفرط.
   2. مراقبة درجة حرارة الجسم مع التحقيق الذي تجريه المستقيم والحفاظ عليه عند 37 درجة مئوية باستخدام بطانية homeothermic. رصد عمق التخدير باستخدام دواسة الانسحاب لا ارادي، ودرجة الحرارة ومعدل التنفس ومعدل ضربات القلب.
3. التبديل الإفراط في التخدير في الوريد للصيانة
   1. إعداد الذيل مع مسحة الكحول. يقثطر الوريد الذيل الأفقي مع القسطرة الوريدية 24 عيار من أجل الانتقال إلى التخدير الرابع (الشكل 1A). تحميل البروبوفول عن طريق الوريد (1 ملغ / [كغ · دقيقة] أكثر من 10 دقيقة، وذلك باستخدام 10 ملغ / مل مستحلب) للحيوانات. وقف الأيزوفلورين 5 دقائق بعد بدء البروبوفول التحميل.
   2. الحفاظ على البروبوفول التخدير بمعدل ضخ 500-700 ميكروغرام / (كلغ · دقيقة) في كافة مراحل التجربة، كما هو الحال في دراسة سابقة ^(16). تكملة الأكسجين عند 0.8 لتر / دقيقة عن طريق مخروط الأنف.
      ملاحظة: التخدير مع البروبوفول هو الحد قمع المحتمل لاستثارة القشرية التي inhalوكيل أوجه ^17-19. ومع ذلك، والتخدير ليس إلزاميا في التجارب rTMS، ويمكن أيضا أن الحيوانات استيقظت استخدامها. وينبغي أن يتقرر أساليب التخدير في النظر في فرضيات البحث.
   3. استخدام مرهم البيطرية على العينين لمنع جفاف بينما تحت التخدير.
   4. تطبيق التحفيز المغناطيسي (انظر SECTION2) 10 دقيقة بعد الانتقال الكامل إلى التخدير د.
4. شروط الانتعاش
   1. مراقبة العلامات الحيوية أثناء مرحلة الانتعاش. لا تترك الحيوان غير المراقب حتى استعاد وعيه كافية للحفاظ على الاستلقاء القصية. إذا كان الحيوان قد خضع لعملية جراحية، لا إعادته للشركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما.
      ملاحظة: إذا تم إجراء عملية جراحية لنموذج المرض، وإدارة الألم بعد الجراحة ضرورية. ومع ذلك، ليست هناك حاجة لإدارة الألم لهذه التجربة rTMS.

2. المتكرر عبر الجمجمة التحفيز المغناطيسي

1. مشجعا واللولب
   1. تطبيق التحفيز باستخدام مشجعا المتكررة من شأنها أن توفر المحفزات ثنائي الطور عبر 25 ملم الرقم 8 لفائف. تحديد موقع مركز لفائف 0.5 سم الوحشي للقمة على الخط بين الأذنين، وangulate لفائف 45 درجة على الأرض.
      ملاحظة: المجال المغناطيسي القوة القصوى لفائف هي 4،0 T. هي التي شنت على لفائف المغناطيسي بقوة على حامل مدمج.
2. عتبة السيارات
   1. تحديد عتبة السيارات (MT) في البقعة الساخنة، مع مركز لفائف وضع 0.5 سم الوحشي للقمة على الخط بين الأذنين ومع شقة السطح على calvaria. وهذا هو نفس المنهجية المستخدمة في دراسة سابقة ^20.
      ملاحظة: تحديد MT كحد ادنى كثافة التحفيز تستحضر 5 أو أكثر اضح تقلصات في forepaw المقابل بنسبة 10 المحفزات متتالية. تحقق ما إذا كان التحفيز هو الذي يسبب تقلص العضلات في المقام الأول المقابل لضمان التحفيز من جانب واحد.
3. تطبيق rTMS
   1. تطبيق rTMS 10 دقيقة بعد استقرار التخدير العميق. ضع وسط لفائف في موقع rTMS الهدف، يتم اختيارهم من قشرات الدماغ اعتمادا على أسئلة البحث. ثم، إمالة لفائف لضمان الاتصال المباشر بين المركز فائف وسطح الجمجمة عند نقطة التحفيز.
      ملاحظة: على سبيل المثال، angulate لفائف 45 درجة على الأرض للحد من تأثير محتمل مباشر من rTMS على القشرة المقابل (الشكل 1B و1C).
   2. تعرض الحيوانات إلى جلسة 20 دقيقة rTMS من نصف الكرة الأرضية من جانب واحد. باستخدام وحدة تحكم البرمجيات، وتقديم rTMS مع التردد المنخفض (1 هرتز)، عالية التردد (20 هرتز)، أو بروتوكول التحفيز صورية، وتعيين كثافة التحفيز على 100-110٪ من طن متري.
   3. أداء 1 التحفيز هرتز دون راحة. باستخدام برنامج إدخال وحدة التحكم "1200" لقطات ل "20" دقيقة). لمدة 20 التحفيز هرتز، وإجراء 2 ثانية من التحفيز تليها 28ثانية من الراحة. باستخدام برنامج إدخال وحدة التحكم "1600" لقطات ل "20" دقيقة.
   4. لتحفيز مزيف، إمالة لفائف عمودي (90 درجة دوران) إلى calvaria ووضع حافة فائف 2 سم بعيدا عن سطح الرأس (1D الشكل). تحديد صاحب الملف بحزم الجهاز الرئيسي. ليست هناك حاجة لعقد لفائف باليد أثناء التجربة.
      ملاحظة: للتعويض عن الآثار الصوتية وغيرها من المنظمات غير محددة، ينبغي أن تستخدم بروتوكولات خدعة مميزة لبروتوكولات التحفيز متميزة. على سبيل المثال، تحفيز مزيف 1 هرتز يمكن استخدامها ل1 هرتز التجارب rTMS.
4. تبريد لفائف
   1. استخدام نظام تبريد مائي لتمكين التحفيز المغناطيسي المتكرر لأكثر من 20 دقيقة في 1- و 20 هرتز الترددات التحفيز (الشكل 2). تعميم المياه الجليدية المحيطة طول كل من لفائف خلال التجربة لمنع ارتفاع درجة الحرارة، على الرغم من أن درجة الحرارة لفائف أو مشجعا لا رصدها.
      ملاحظة: يمكن أيضا المتاحة تجاريا لفائف الفئران تبريد استخدامها.
   2. إذا كان ذلك ممكنا، ومراقبة درجة الحرارة لفائف عن طريق عرض قياس تسخين آلة rTMS. ملاحظة: لم تكن هناك آثار سلبية تتعلق التحفيز rTMS. هناك، ومع ذلك، فإن خطر حرق محتمل في حال استخدام بطاقات هوية الأذن المعدنية بالقرب من لفائف محفزة.

3. مايكرو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني

1. إعداد الحيوان
   1. إجراء استنشاق التخدير لتحريض والتخدير الرابع للصيانة (راجع الخطوة 1.2.1 و 1.3.1). تطبيق 1-هرتز rTMS إلى حيوان لمدة 10 دقيقة في كثافة التحفيز من 100-110٪ من طن متري.
   2. بعد خمس دقائق الانتهاء من التحفيز rTMS، وضخ 1 زارة التجارة والصناعة لل2- [F-18] الفلورية deoxyglucose ⁽¹⁸ FDG) يذوب في 0.5 مل من محلول ملحي في الوريد باستخدام قسطرة الوريد الذيل. سماح 30 دقيقة لمدة ¹⁸ FDG امتصاص. ملاحظة: ضع الفئران تحت التخدير خلال كامل الصغرى PEتي التجربة.
2. تحليل الصور
   1. استخدام الماسح الضوئي PET للتصوير الدماغ لإعادة التأكيد على unilaterality من التحفيز. إعادة بناء الصور مع 3-D خوارزمية تكرارية. لتقييم التغيرات في التمثيل الغذائي الناجمة عن rTMS، وتحديد المناطق ذات الاهتمام (رويس) في صور من أقسام الدماغ عرضية ^21.
3. قتل رحيم
   1. بعد اداء الصغرى PET والتصوير، والموت ببطء الفئران في غرفة مملوءة مسبقا مع ثاني أكسيد الكربون في حين أن الفئران هي في التخدير العميق.

4. مرنا ميكروأري

1. قتل رحيم
   1. حمل والحفاظ على التخدير مع 5٪ و 2٪ من الأيزوفلورين حله في 40٪ / 60٪ و 25٪ / 75٪ من الأكسجين / النيتروجين عن طريق الغرفة ومخروط الأنف، على التوالي. تخدير عميق إلى مستوى إلغاء المنعكس انسحاب دواسة لقرصة اصبع القدم قبل قطع رأسه.
   2. قطع رأس الفئران للقتل الرحيم 5 دقائق بعد 1 دورة 1 هرتز rTMS.
2. حصاد الأنسجة
   1. وضع المواد والأدوات الجراحية في ترتيب استخدامها، بما في ذلك المناشف ورقة مطوية، مقراض العظم، microscissors، مقص جراحي أكبر، وmicroforcep، ورقم 10 أو 11 شفرة مشرط، وبغطاء 10 سم طبق بتري زجاجي مملوء الجليد ، وأنابيب 1.5 مل. إعداد كيس من البلاستيك للتخلص من الجثة.
   2. جعل شق خط الوسط الجلد في anterioposteriorly الجمجمة. بصراحة تشريح الأنسجة الرخوة والعضلات المحيطة بها مع مقص جراحي، وإزالة قطعة الجمجمة العظام باستخدام مقراض العظم. تشريح بسرعة الدماغ جديدة بعناية من الجمجمة. ثم، وضع على الجليد باستخدام microforceps وmicroscissors. شطف أنسجة المخ في محلول ملحي بارد كالثلج.
   3. نقل الدماغ على الثلج الجاف على الفور، وبعد ذلك تخزينها في -80 درجة مئوية في أنبوب حتى مزيد من المعالجة.
   4. ذوبان الجليد في أنسجة المخ قبل الحصاد.
   5. وضع الجانب الظهري الدماغ يصل، وحصاد أنسجة المخ من شارعimulated قشرة الدماغ (حوالي بقعة ساخنة في القشرة الحركية الأولية) على الجليد باستخدام microforceps وmicroscissors. وضع الأنسجة التي تحصد في أنبوب 1.5 مل.
3. إعداد RNA
   1. استخراج الحمض النووي الريبي مجموع من الخليط الأنسجة باستخدام تحلل كاشف ^22. عملية الهضم الدناز وإجراءات التنظيف. قياس عينات الحمض النووي الريبي وقسامات وتخزينها في -80 درجة مئوية حتى الاستخدام.
   2. لمراقبة الجودة، وتقييم نقاء RNA وسلامة من تغيير طبيعة هلام الكهربائي، على نسبة OD من 260: 280، وتحليلها على محلل متاحة تجاريا.
4. وضع العلامات وتنقية
   1. تضخيم وتنقية الحمض النووي الريبي مجموع باستخدام المتاحة تجاريا عدة RNA التضخيم لانتاج كرنا البيروكسيديز. لفترة وجيزة، عكس نسخ 550 نانوغرام من الحمض النووي الريبي مجموع لكدنا] باستخدام التمهيدي T7 بنسبة ضئيلة (DT). تجميع وفي المختبر نسخ [كدنا الثاني حبلا ثم تسميته مع البيوتين NTP.
   2. بعد بورification، تحديد كدنا] باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
5. التهجين وبيانات الصادرات ²³
   1. استخدام beadchip التعبير عن تحليل التعبير مرنا. هجن وصفت 750 نانوغرام عينات كدنا] إلى كل فأر-12 التعبير مجموعة حبة ل16-18 ساعة عند 58 درجة مئوية. تنفيذ الكشف عن إشارة مجموعة باستخدام streptavidin-و Cy3.
   2. صفائف تفحص مع ماسح ضوئي متحد البؤر. أداء تجهيز الصادرات مجموعة البيانات وتحليلها باستخدام البرمجيات المتاحة تجاريا.

استخدمت خمسة عشر 8 أسابيع من العمر من الذكور سبراغ داولي الفئران لتحليل موثوقية بين المقيم مستقل من تقرير طن متري. عن طريق ملامسة ارتعاش العضلات، كانت النظام التجاري المتعدد الأطراف التي يمكن الحصول عليها في جميع الفئران وقياس كما 33.00 ± 4.21٪ الانتاج القصوى مشجعا (٪ هيئة علماء المسلمين) و33.93 ± 0.88٪ هيئة علماء المسلمين، على التوالي، من قبل اثنين من الباحثين المستقلين. كان لطيف-التمان التحيز -0.93، وكانت 95٪ من حدود اتفاق -9.13 إلى 7.26٪.

في التجربة الصغيرة PET على ستة الفئران 8 أسابيع من العمر (ن = 4 في rTMS 1-هرتز، و n = 2 في المجموعة rTMS الشام)، وقد حسبت امتصاص ¹⁸ F-FDG في رويس حيث بلغ متوسط نانوكوري / سم مكعب بعد معايرة كل من القشور الدماغي المماثل والمقابل في نفس الصور. تم استخدام النشاط الإشعاعي في منطقة المقابل كمرجع لتطبيع البيانات التي تم الحصول عليها في منطقة المماثل، وتم احتساب نسبة الفارق امتصاص (DUR).وقد بلغ متوسط ​​DURs يعني الحصول عليها من ثلاث صور عرضية متتالية للحصول على DURs للفئران. وهذا هو نفس المنهجية المستخدمة في دراسة سابقة ^21. وأظهرت الصور ¹⁸ FDG-PET زيادة التنسيق في ايض الجلوكوز في المنطقة القشرية اليسرى حفز في المجموعة 1 هرتز، ودعم unilaterality من rTMS (الشكل 3).

في دراسة ميكروأري مرنا، تم رصد نوعية التهجين ورقاقة الأداء العام من خلال الفحص البصري من كل من الضوابط لمراقبة الجودة الداخلية والبيانات الممسوحة ضوئيا الخام. تم تصفية مجموعة البيانات وفقا لقيمة الكشف p من <0.05 (على غرار نسبة الإشارة إلى الضوضاء) في 50٪ على الأقل عينات (كان مطلوبا قيمة إشارة أعلى للحصول على قيمة الكشف p من <0.05). تم تحويل قيمة إشارة الجينات التي اختارتها اللوغاريتم وتطبيع باستخدام طريقة quantile. والدلالة الإحصائية للدا التعبيرتم تحديد تا باستخدام اختبار مان ويتني U وأمثالها التغيير، التي كانت فرضية العدم أن لا فرق موجود بين 1 هرتز rTMS (ن = 4) ومجموعة صورية (ن = 4). وتمت السيطرة على معدل اكتشاف كاذبة عن طريق ضبط قيمة ص باستخدام خوارزمية Benjamini-هوشبرج. بعد التطبيع والتصفية، من mRNAs تظهر تعبيرات التفاضلية كبيرة (| تغيير أضعاف | 1.2، ف <0.05) وقد تم اختيار. ونتيجة لذلك، كانت مستويات التعبير عن الجينات في وقت مبكر الفورية أعلى بكثير في المجموعة rTMS في مجموعة من الشام، مع التعبير عن قوس، Junb، والجينات Egr2 upregulated الشكل (4A).

وبالإضافة إلى ذلك، قمنا بقياس تعبيرات مرنا عامل التغذية العصبية في القشرة حفز والمقابل بعد 5 أيام متتالية من 20 دقيقة rTMS (ن = 5 لكل منهما في 1 هرتز و 20 هرتز مجموعات). بعد التحفيز 1 هرتز، وكان التعبير مرنا عامل التغذية العصبية highe بشكل ملحوظ(ص) في القشرة حفز مما كانت عليه في المقابل واحد (الشكل 4B). وكشف هذا الفارق rTMS الناجم عن التغيرات في قشرات الدماغ حفز والمقابل.

الشكل 1. إعدادات التجريبية. يتم إدخال (A) قسطرة وريدية في الوريد الذيل الأفقي (السهم)، ويستخدم مخروط الأنف للتخدير مع isoflurane فضلا عن ملحق الأوكسجين بعد التبديل لأكثر من البروبوفول في الوريد. (ب ) الظهرية عرض أمامي وحشي أثناء rTMS. (عرض الخلفي C) الظهرية. ومزوى سطح لفائف الرقم من بين 8 45 درجة على الأرض للحد من التحفيز المباشر المحتمل للقشرة المقابل. (D) والتوضيح التخطيطي rTMS الشام. يتم وضع لفائف 2 سم بعيدا عن ويميل عمودي (90 درجة دوران)إلى calvaria. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

يستخدم الرقم 2. نظام التبريد ومضخة تعميم الماء مع موتور. التعبئة الجليد على الأسلاك النحاسية لفائف ليست هناك حاجة، ونظام التبريد enwrapping كابل لفائف كافية لتبريد الحرارة الناتجة في الأسلاك النحاسية. سطح لفائف ليست على اتصال مباشر مع الماء المثلج. نظام التبريد نشطة خلال جلسات التحفيز.

الشكل 3. التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) صورة. (A) المقاطع الاكليلية من الصور الصغيرة PET منفأر تم الحصول عليها باستخدام 2- [F-18] الفلورية deoxyglucose، والتي تبين زيادة أيض الجلوكوز المحلي في القشرة حفز بعد rTMS 1 هرتز لمدة 10 دقيقة على 100٪ من MT (السهام). (ب) نسبة FDG امتصاص في حفز / القشرة المقابل في 1 هرتز (ن = 4) وصورية مجموعة rTMS (ن = 2). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4. مرنا ميكروأري من الجينات فوري في وقت مبكر وعامل التغذية العصبية. (A) قوس، Junb، وEgr2 وأعرب تفاضلي، التي تم تحديدها على ميكروأري الحصول على 5 دقائق بعد 1 دورة 1 هرتز rTMS، بأمر من تغيير أضعاف. وكانت مستويات التعبير عن الجينات أعلى بكثير في المجموعة rTMS (ن = 4) ثان في مجموعة صورية (ن = 4) (ف <0.05 مع مان ويتني اختبار U)، مع التعبير عن الجينات قوس، Junb، وEgr2 upregulated. (ب) بعد 5 أيام متتالية من 20 دقيقة 1 هرتز rTMS، كان التعبير مرنا عامل التغذية العصبية الدماغي أعلى بكثير في القشرة حفز مما كانت عليه في الجانب المقابل (* ف <0.05، اختبار Wilcoxon وقعت رتبة). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

وكان الغرض الرئيسي من هذه الدراسة هو تقديم نموذج حيواني من rTMS من جانب واحد. على الرغم من التحفيز من جانب واحد هو واحد من أهم الخصائص الأساسية للبحث rTMS الإنسان، لم تعتمد العديد من الدراسات في الحيوانات الصغيرة. ومع ذلك، روتنبرغ وآخرون. ¹⁵ سجلت البرلمان الأوروبي المقابل مع التحفيز من 100٪ MT باستخدام لفائف الرقم 8 مع قطر الفص الخارجي من 20 ملم، في حين أن التحفيز مع 112.5٪ و 133.3٪ MT إنتاج المماثل وكذلك أعضاء البرلمان الأوروبي المقابل. قد يكون هذا بسبب الحقل الكهربائي الناجم كبيرة يمكن أن تؤثر على نصف الكرة الأرضية المقابل. وهكذا، دراستنا هي امتداد لهذا العمل السابق ^15،24، عن طريق تحريك ملف أكثر الوحشي وتميل إلى إبراز التحفيز من جانب واحد. تم تحقيق الهدف الرئيسي من هذه الدراسة لأننا أكد أن الصغير PET كشفت عن زيادة المحلية في أيض الجلوكوز في قشرة الدماغ حفز بعد rTMS (الشكل 3).

التخدير يمكن أن يحتمل خفض استثارة الخلايا العصبية، ايض الجلوكوز، والتعبير الجيني. Haghighi وآخرون. وكشف أن الأيزوفلورين في تركيز 0.5٪ من الاكتئاب بشكل كبير من أعضاء البرلمان الأوروبي عبر الجمجمة الكهربائية المسجلة من الفئران ^(17). من ناحية أخرى، تم الحفاظ عليها أعضاء البرلمان الأوروبي خلال البروبوفول ضخ يصل إلى 40 ملغ / [كغ * ساعة]، مع سعة كبيرة متبقية في الفئران ^(18). في دراسة الإنسان، تم الكشف عن أية إمكانات عمل العضلات مجمع (CMAP) أثناء التخدير الأيزوفلورين. ومع ذلك، 333 هرتز، أثار أربعة نبض التحفيز المغناطيسي CMAP في العضلات الضرة في 75٪ من المرضى، وفي العضلة الأمامية عظام الساق في 65٪ من المرضى، خلال البروبوفول التخدير ^19. باستخدام حيوانات استيقظت يمكن أن يكون خيارا أفضل في فيزجوانب iological، لكنها ليست سهلة لكبح جماح خلال rTMS وعرضة لظروف ضاغطة.

كما لحل المشاكل، برودة البسيطة التي تستخدم مضخة تدوير المياه مكنتنا من تمديد فترة التحفيز لأكثر من 20 دقيقة حتى على تردد التحفيز 20 هرتز. وهذا أمر مهم لأنه تمكن العديد من التحفيز كما هو الحال في بروتوكولات rTMS عن مواضيع الإنسان. تبريد لفائف الرقم 8 فقط مع الثلج الباردة كيس المياه المحمولة لم يكن كافيا لضمان تحفيز أكثر من 20 دقيقة. ومدة rTMS طويلة في الحيوانات الصغيرة توفر الفرصة لتحقيق معمق من الآليات الجزيئية من rTMS. سوف المتاحة تجاريا لفائف الفئران تبريد تكون البدائل المعقولة.

كانت هناك العديد من القيود في هذه التجربة. أولا، لم يكن سوى نبض ثنائي الطور المتاحة، التي كان وجود قيود على آلة rTMS كنا. وستكون هناك حاجة الدراسات المستقبلية التحقيق في تأثير مختلف البقول والطول الموجي.ثانيا، اعتمدنا نهجا عمليا لتحديد عتبة السيارات بالجس. على الرغم من أن هذه الطريقة قد تكون أدنى من التقنيات EMG من حيث الدقة، فمن استنساخه بسهولة وقابلة للتطبيق لكثير من فرضيات البحث. على سبيل المثال، إذا كان الغرض الأساسي من الباحثين للتحقيق في الخلافات بين القشرة الحركية الأولية وsubcortices المجاورة في الجينات التي يسببها rTMS أو تعبير البروتين، وتحديد أكثر دقة من عتبة المحرك سيكون ضروريا. إذا كان الباحث، ومع ذلك، أراد أن تحليل rTMS الناجم عن ملامح التعبير الجيني في الأنسجة القشرية قبل الجبهية الظهرية الوحشية، ونهج عملي الحالي قد تكفي، لأن المسافة والزاوية بين الأنسجة المستهدفة واللولب يمكن أن تختلف قليلا خلال حركة لفائف من M1 إلى منطقة DLPFC. ثالثا، على الرغم من أننا rTMS تطبيقها بنجاح في نصف الكرة الأرضية من جانب واحد من الدماغ الفئران، لا يزال التحفيز ليس البؤري كما rTMS في البحوث الإنسان. وفاي كهربائي قوي بفعلELD من ~ 0.5 سم ² على أقل من 10 سم ² من سطح دماغ الفئران يبدو أكثر انتشارا نسبيا من تلك التي في السطح في نصف الكرة الغربي البشري من ~ 2500 سم ^{2 (27).} ونحن نعتقد، مع ذلك، أن هذا النموذج المقدمة هنا يمكن استخدامها لتوضيح الآليات الجزيئية من rTMS عن طريق السماح للتحليل الفرق بين نصف الكرة الغربي في تأثيره.

The authors have nothing to disclose.

This work was supported by the Korea Research Foundation Grant funded by the Korean Government (KRF-2008-313-E00458). The authors thank Jin-Joo Lee for the technical assistance.