Document Type : Original Article
Authors
- Azam Asgari
- Saeed Semnanian
- Nafiseh Atapour
- Amir Shojaee
- Vahid Sheybani
- Seyyed Javad Mirnajafi Zadeh
Abstract
Background and purpose: Low frequency stimulation (LFS) has anticonvulsant effect. However, its mechanism of action has not been completely determined. In the present study the effect of LFS on evoked inhibitory post synaptic GABAergic currents (eIPSC) is investigated in CA1 pyramidal neurons of the hippocampus in kindled rats.
Materials and Methods: In this experimental study animals were kindled through electrical stimulation of amygdala. 24 hours following fully kindling achievement in 20 Wistar rats, the effect of LFS on eIPSCs was assessed in hippocampal slices.
Results: Obtained results showed that application of LFS at 200 pulses and at the intensity of 1.5 threshold, increased the amplitude and decay time constant of eIPSCs in both control and kindled rats. When 200 pulses of LFS were administered with an intensity equal to threshold, only eIPSC amplitude was increased in both control and kindled groups significantly (P<0.001). Comparing the effectiveness of LFS on control and kindled groups showed that 200 pulses of LFS at the intensity of 1.5 threshold had higher effect in control than kindled group (P<0.001).
Conclusion: Results of the present study showed that LFS application increased eIPSCs parameters in a pulse number and intensity dependent manner. This increment can be considered as a possible anticonvulsant mechanism of LFS.
Keywords
اثر تحریک الکتریکی کم فرکانس بر جریانهای گاباارژیک نورونهای ناحیهی CA1 در برشهای زنده هیپوکمپ موش صحرایی کیندلشده
اعظم عسگری1، سعید سمنانیان2 ، نفیسه عطاپور3 ، امیر شجاعی4 ، وحید شیبانی5 ، سید جواد میرنجفی زاده3و6*
1 دانشجوی دکترای گروه فیزیولوزی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استاد گروه فیزیولوزی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 استاد مرکز تحقیقات علوم اعصاب، پژوهشکده نوروفارماکولوژی،دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
4 دانشجوی دکترای گروه فیزیولوزی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ، ایران
5 استاد مرکز تحقیقات علوم اعصاب، پژوهشکده نوروفارماکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
6 استاد گروه فیزیولوزی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
*نشانی نویسنده مسؤول: تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم پزشکی، گروه فیزیولوزی، سیدجواد میرنجفیزاده
E-mail: mirnajaf@modares.ac.ir
وصول:12/10/94، اصلاح:22/11/94، پذیرش:25/1/95
چکیده
زمینه و هدف: تحریک الکتریکی کم فرکانس (LFS) دارای اثرات ضدّ تشنجی است که مکانیسم عملکرد آن بهدرستی مشخص نشدهاست. هدف مطالعهی حاضر بررسی اثر اعمال LFSبر جریانهای برانگیختهی مهاری گابااژیک(eIPSC) در نورون های هرمی ناحیهی CA1هیپوکمپ موشهای صحرایی کیندلشده میباشد.
موادّ و روشها: در این مطالعهی تجربی حیوانات با تحریک الکتریکی آمیگدال کیندلینگ شدند. 24 ساعت بعد از اکتساب کامل کیندلینگ در 20 عدد موش صحرایی ویستار، تأثیر اعمال LFS بر eIPSC در برشهای زنده هیپوکمپ مورد بررسیقرارگرفت. 05/0p< به عنوان سطح معناداری منظورگردید.
یافتهها: اعمال LFSبا الگوی 200 پالس و شدت 5/1 برابر آستانه، دامنهی eIPSC و ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایه را در گروه کنترل و کیندل بهطور معناداری افزایشداد و هنگامی که LFSبا الگوی 200 پالس و باشدت آستانه اعمالشد، فقط دامنهی eIPSC در گروه کنترل و کیندل بهطور معناداری افزایش را نشانداد (001/0P<). مقایسهی میزان تاثیر اعمال LFSدر گروه کنترل و کیندل نشانداد که اعمال LFSبا الگوی 200 پالس و باشدت 5/1 برابر آستانه در گروه کنترل، دامنهی eIPSC را به طور معناداری بیشتر از گروه کیندل افزایشداد (001/0P<).
نتیجهگیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشانداد که اعمال LFSبهطور وابسته به تعداد پالس و شدت، باعث افزایش eIPSCمیشود و این افزایش میتواند یکی از مکانیسمهای احتمالی اثرات ضد تشنجی LFSباشد.
واژههای کلیدی: صرع، تحریک کم فرکانس، جریان گاباارژیک، هیپوکمپ، کیندلینگ.
مقدمه
صرع، مجموعهای از اختلالات نورولوژیکی مزمن میباشد که بعد از سکتههای مغزی و آلزایمر، رایجترین اختلال عصبی در انسان است. تظاهرات عصبی حملات صرع متنوعبوده و از یک حواسپرتی کوتاهمدت تا ازدسترفتن هوشیاری بهمدت طولانی همراه با فعالیت حرکتی غیرطبیعی بروزمینماید. امروزه، اساس کنترل صرع دارودرمانی میباشد که داروهای متعددی در این زمینه مورد استفادهقرارمیگیرند که فنیتوئین، کاربامازپین، فنوباربیتال و والپروئیک اسید ازجمله این داروها هستند. اکثر داروهای ضدّ صرع مورد استفاده، عوارض جانبی در بیماران مصرفکننده ایجادمینمایند (1).
هنوز روش قطعی برای درمان صرع شناختهنشدهاست. داروهای ضدّ صرع موجود تنها درچند درصد موارد باعث ازبینرفتن تشنّجمیشوند و دربقیه موارد، تنها تعداد دفعات وقوع تشنجها را کاهشمیدهند. در بسیاری از موارد مصرف توأم داروهای ضد صرع میتواند اثر بخشی آنها را به شکل قابل ملاحظهای افزایشدهد. علاوه برافزایش اثر بخشی، مصرف توأم داروهای ضدّ صرع میتواند از بروز مقاومت به یک دارو جلوگیری یا عوارض جانبی آن را بکاهد و بههمین دلیل امروزه در مواردی که مقاومت نسبت به یک داروی ضدّ صرع مشاهده شود، بهناچار از درمان توام با دو دارو کمک گرفتهمیشود (2, 3).
با وجود استفاده از داروهای ضد صرعی، تقریبا" 30 درصد بیماران از صرع مقاوم به درمان رنجمیبرند (4). در این بیماران، بافت صرعی بهوسیلهی جراحی برداشتهمیشود، ولی بهعلت عوارض جانبی زیاد آن، محققان بهدنبال یافتن درمان جایگزین دیگر هستند (4, 5). بنابراین، توجه زیادی به استفاده از روشهای درمانی ازجمله تحریک الکتریکی مستقیم ناحیهی صرعی معطوف شدهاست.
یکی از این روشهای درمانی بالقوه برای صرع مقاوم به دارو، تحریک الکتریکی کم فرکانس (Low-frequency stimulation; LFS) میباشد. استفاده از تحریک الکتریکی مستقیم مغز، برای تعدیل فعالیت مغزی ازسال 1870 مورد استفاده قرارگرفتهاست. امروزه تحریک الکتریکی عمقی مغز برای رفع اختلالات مغزی مقاوم به درمان ازقبیل درد مزمن، بیماری پارکینسون و دیس تونیا مورد استفادهقرارمیگیرد (6, 7)، در استفاده از این روش، دو نکتهی مهم باید درنظرگرفتهشود: نخست اینکه کدام ساختارهای مغزی باید تحریک شوند و دُدیگراینکه مشخصات محرّک (ازقبیل فرکانس و شدت و غیره) باید چگونه باشد؟ (8). امروزه سعی میکنند که در درمان صرع مقاوم به دارو از LFS، که آسیب بافتی کمتری نسبت به تحریکات الکتریکی با فرکانس بالا ایجاد می کند، استفادهکنند. علاوه براین، مطالعات زیادی نشانداده اعمال LFS درطی روند یا پس از ایجاد کیندلینگ دارای اثرات مهاری بر تخلیههای متعاقب و رفتار تشنجی در موشهای صحرایی میباشد (8-14). هرچند نحوهی دقیق ایجاد اثر ضدّ تشنجی LFS مشخص نشده، اما کاهش تحریک پذیری نورونها، افزایش آستانهی تشنج، افزایش فعالیت سیناپسهای مهاری و کاهش فعالیت سیناپسهای تحریکی بهعنوان مکانیسمهای احتمالی عملکرد آن پیشنهادشدهاست. همچنین احتمال داده میشود که مکانیسم ضدّ تشنجی LFS مشابه با مکانیسمهای دخیل در LTD و یا تضعیف پس از تقویت (Depotentiation) باشد (8).
نتایج حاصل از آزمایشهای Lopez و همکارانش نشانداد که اعمال LFS باعث افزایش میزان اتصال بنزودیاپین به گیرندهی گابا میشود. بنابراین، آنها این احتمال را مطرحکردند که اثر ضد تشنجی LFS همراه با افزایش فعالیت سیستم گاباارژیک در مغز میباشد (6). اما هنوز هیچ گزارش مستقیمی در رابطهی تأثیر اعمال LFS بر جریانهای گاباارژیک وجودندارد. بنابراین، در مطالعهی حاضر اثر اعمال الگوهای مختلف LFS بر جریانهای گابااژیک در نورونهای هرمی ناحیهی CA1 در برشهای زنده هیپوکمپ در موشهای صحرایی که با استفاده از مدل آزمایشگاهی کیندلینگ دچار تشنج شدهبودند، بررسیشد.
موادّ و روشها
جراحی و کارگذاری الکترود
در این مطالعهی تجربی از موشهای صحرایی نر بالغ جوان از نژاد ویستار در محدودهی وزنی80-60 گرم که تحت شرایط 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی و در دمای 2± 23 درجه سانتیگراد نگهداری میشدند، استفادهشد. حیوانات به صورت آزاد به آب و غذا دسترسی داشتند وکلیهی مراحل کار این مطالعه به تائید کمیته اخلاق دانشگاه تربیت مدرس رسیدهاست.
حیوان توسط تزریق داخل صفاقی کتامین (mg/kg100) و زایلازین (mg/kg10) بیهوششد و در دستگاه استریوتاکسی قرارگرفت. پس از ایجاد برش و کنار زدن پوست سر، ناحیهی برگما شناساییشده و براساس مختصات ذکرشده در اطلس پاکسینوس و واتسون(15) ناحیهی مربوط به آمیگدال ( mm5/2 به سمت عقب و mm 8/4 به سمت راست نسبت به برگما و mm 5/7 زیر جمجمه) مشخصشد)شکل -1). با استفاده از متههای دندانپزشکی در محل مشخصشده، منفذی ایجاد و الکترود سه قطبی درون مغز کار گذاشتهشد. سپس الکترود تکقطبی با استفاده از پیچ لحیمشده به آن، بر روی جمجمه متصلگردید. دو پیچ کوچک دیگری نیز برای استحکام روی نقاط دیگری از جمجمه وصلشد و الکترودها و پیچها بوسیلهی سیمان دندانپزشکی روی سطح جمجمه ثابت شدند. آنگاه پینهای متصل به الکترودهای سهقطبی و تکقطبی درون بخش مادگی یک سوکت قرارداده و سوکت با استفاده از سیمان دندانپزشکی بر روی جمجمه نصبشد. برای بهبودی زخمها و بازگشت به شرایط طبیعی، 7 روز به حیوان استراحت داده شد.
برای تحریک حیوان از روش کیندلینگ سریع استفادهگردید. در این روش حیوانات با موج مربعی تک فازی با مدت پالس 1 میلی ثانیه، فرکانس 50 هرتز، شدت آستانهی تولید امواج تخلیه متعاقب و به مدت 3 ثانیه تحریکشد. مراحل رفتاری تشنج بر اساس معیارهای Racine تقسیمبندیشدند: 1) حرکات دهان و انقباض عضلات صورت.
2) حرکتدادن سر به طرف بالا و پایین 3) کلونوس یکی از اندامهای جلویی طرف مقابل نسبت به محل تحریک 4) کلونوس اندامهای جلویی و ایستادن روی هر دو پا 5) ایستادن روی هر دو پا همراه با از دستدادن تعادل و افتادن حیوان (16). این تحریکات به فاصلهی هر 5 دقیقه یک بار و 12 بار در روز انجامشده و تا زمان نشاندادن 3 بار مرحلهی 5 تشنج تحریکها اعمالگردید تا حیوان کاملاً کیندل شود. 24 ساعت بعد از اینکه حیوان کاملا کیندلشد، موشهای صحرایی گروه کنترل و گروههایی که تحریکات کیندلینگ را دریافتکردهبودند با استفاده از اتر بیهوش و سر آنها جداشد. مغز بهسرعت برداشته و در ACSF سرد و کربوژنه (O2 95% و CO25%) قرارگرفت. برشهای عرضی با ضخامت µm450 با استفاده از ویبروتوم (Vibratome 1000 plus) تهیهگردید. محلولACSF مخصوص برشگیری که دارای غلظت کلسیم پایین است حاوی (برحسب mM): سوکروز 238، NaH2PO4 1، NaHCO3 2/26، MgSO4 2، CaCl2 5/0، KCl 5/2 و گلوکز 11 بود. pH در محدودهی 4/7-3/7 و اسمولاریته نیز در محدودهی mOsm 300-290 تنظیمشد. برشها در محلول کربوژنشدهی ACSF بهمدت یک ساعت در درجهی حرارت 35 -32 درجه سانتیگراد، انکوبه و پس از آن تا هنگام آزمایش در محلول مذکور در درجهی حرارت اتاق نگهداریشدند.
برشهای تهیهشده، در محفظهی ثبت قراردادهشد و با کمک میکروسکوپ مجهز به سیستم IR-DIC (Infrared-differential interference contrast) با اپتیکهای مادون قرمز ازطریق عدسی شیئی غوطهور در آب مشاهدهشدند. محفظهی ثبت با مایع مغزی نخاعی مصنوعی ( ACSF) استاندارد کربوژنهشده بهطور مداوم با سرعت 2-1 میلیلیتر در دقیقه پرفیوژگردید. ACSF استاندارد حاوی (برحسب mM): NACL 4/132، KCL 5/2، CACL22، MgSO42،NAH2PO4 1، NAHCO325 و گلوکز 10 بود.
ثبت جریانهای مهاری پس سیناپسی بر انگیخته وابسته به گاباA
دراین تحقیق جریانهای مهاری پس سیناپسی برانگیخته وابسته به گاباA (eIPSC) از جسم سلولی سلولهای هرمی CA1 هیپوکمپ با استفاده از روش کلمپ ولتاژ (whole cell voltage clamp) انجامشد. مقاومت نوک پیپت پس از پرشدن با محلول داخل سلولی، MΩ 6-5 بود. محتویات محلول داخل پیپت ثبت حاوی (برحسب mM): CsCl 140، CaCl21، lidocaineN-ethyl bromide(QX-314)5،HEPES 10،MgCl2 2،Mg2ATP 2،Na2GTP 2 وEGTA 10 بود. با استفاده از محلول یک مولار CsOH، pH در محدودهی 4/7 تا 3/7 تنظیمشد و اسمولاریته نیز در محدودهی mOsm300-290 بود.
محلول داخل پیپت با استفاده از یک الکترود Ag/AgCl به آمپلیفایر مرتبطشد. پیپت را به سطح غشا، نزدیک و با اعمال مکشی کوچک، غشا را پارهکرده تا حالت whole cell ایجادگردد. بهمنظور تثبیتشدن محیط داخل سلولی، ثبت حداقل 5 دقیقه بعد از پارهشدن غشای سلول شروعشد. مقاومت دستیابی به سلول (access resistance) کمتر از 30 مگااهم بود. این کمّیت در طی آزمایش بررسیشد و نورونهایی که مقاومت دستیابی آنها درطی انجام ثبت بیشتر از 20 درصد تغییرمیکرد، مورد تجزیه و تحلیل قرارنمیگرفتند. جریانهای غشا با کمک آمپلی فایر Multiclamp 700B ، ثبت و در کامپیوتر ذخیرهشدند. تمام ثبتها در دمای اتاق انجامگرفت. قبل از انجام هر آزمایش، مشاهدهی مستقیم سلول هرمی زیر میکروسکوپ، برای تأیید این نکته که سلول مورد بررسی یک نورون هرمی ناحیهی CA1 است، انجامشد. ثبتها در KHz 3 ، فیلتر و با استفاده از نرمافزار10 Pclamp ذخیره شدند.
برای ثبت eIPSC یک الکترود دوقطبی تحریک در فاصلهی 200-300 میکرونی الکترود ثبت قرارداده و بهدنبال تحریک، پاسخ برانگیخته مهاری در یک نورون هرمی ناحیهی CA1 ثبتشد. تحریک توسط پالس مربعی بهمدت 1 میلی ثانیه و شدت 5/1 برابر آستانه اعمالمیشود. قبل از هر تحریک، آزمون سلامت سلول با اعمال موج منفی هیپرپلاریزهکننده صورتگرفت.
در هنگام ثبت eIPSC نورون ابتدا با شدتهای کم، تحریکشد و هر بار میزان تحریک، تا زمانی که اولین پاسخ ثبتشود، افزایشیافت. این میزان تحریک، «شدت آستانه» نامیدهشد. سپس نورون با شدتی معادل با 5/1 برابر شدت آستانه تحریکگردید. دراین مطالعه، LFS باشدت آستانه و 5/1 برابر آن بر سطح برش مغزی اعمالشد. پس از انجام ثبت، کمیتهای مختلف eIPSC شامل دامنه، شیب، مدت زمانی که جریان از %10 به %90 میرسد (rise time) و ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایه (decay time constant) در گروههای کیندل و کنترل اندازهگیری شدند (شکل-2).
LFS نیز با الگوی موج مربعی (20، 100 و 200 پالس) مدت زمان 1/0 میلیثانیه، فرکانس 1 هرتز و با شدتهای مساوی و 5/1 برابر شدت آستانه بر برشهای زندهی هیپوکمپ اعمالشد. برای اعمال این تحریک از الکترود دو قطبی تحریک در فاصلهی 200-300 میکرونی الکترود ثبت استفادهگردید.
از آنجاکه هدف مطالعه ما ثبت جریانهای پس سیناپسی مهاری وابسته به گابا A بود، همه ثبتها در حضور مهارکنندههای گیرندههای AMPA (CNQX)، NMDA (APV) و GABAB (CGP) انجامشد. پس از پایان ثبتها، برای اطمینان از این که ثبت مربوط به گیرندهی گابا A بودهاست، از بیکوکولین (µM 50) که مهارکنندهی گابا A میباشد، استفادهشد.
گروههای آزمایشی
حیوانات به دو گروه کنترل و کیندل تقسیمشدند. در گروه کنترل، برشهای زندهی هیپوکمپ از موشهایی که هیچ تحریکی را دریافت نکردهبودند، تهیه و جریانهای گاباارژیک درحالت پایه و پس از اعمال الگوهای مختلف LFSثبت شد. در گروه کیندل، حیوانات جراحی و الکترود در آمیگدال کار گذاشتهشد. تحریکات کیندلینگ اعمالگردید تا حیوان کاملا کیندل شود. 24 ساعت پس از اعمال آخرین تحریک برشهای زندهی هیپوکمپ، تهیه و همانند گروه کنترل، جریان های گاباارژیک در حالت پایه و پس از اعمال الگوهای مختلف LFSثبت شد.
تجزیه و تحلیل دادهها
کلیهی دادهها بهصورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین (SEM±Mean)، ارایه و تمامی تجزیه و تحلیلهای آماری با استفاده از برنامهی (Sigma Plot 12) و با درنظرگرفتن سطح معناداری 05/0p< انجامشدند. تأثیر فاکتورهای تعداد پالس LFS (20، 100 و 200)، شدت اعمال LFS (یک یا 5/1 برابر آستانه) و گروه آزمایشی (کنترل یا کیندل) بر کمیّتهای اندازهگیری شده توسط آزمون واریانس سهطرفه و آزمون متعاقب Tukeyتجزیه و تحلیلشدند. مقایسهی آماری پارامترهای مختلف eIPSC در شرایط قبل (ثبت پایه) و بعد از اعمال LFS در بین گروههای مختلف با استفاده از آزمون آنالیز واریانس یکطرفه (One-way ANOVA) و آزمون متعاقب Tukey انجامشد.
یافتهها
نتایج آنالیز واریانس سهطرفه نشاندادند که اثرات LFS بر جریانهای گاباارژیک وابسته به تعداد پالس و شدت تحریک آن است. بهگونهای که اعمال LFS با الگوی 200 پالس اثرات بیشتری نسبت به اعمال 20 و 100 پالس آن از خودنشاندادند (001/0P<). بهعلاوه، اعمال LFS با شدت 5/1 برابر آستانه تأثیر بیشتری نسبت به شدت آستانه داشتند (001/0P<).
اعمال LFS با الگوی 200 پالس و در هر دو شدت یک یا 5/1 برابر آستانه، دامنهی eIPSC را در گروه کنترل بهطور معناداری نسبت به قبل از اعمال آن، افزایش دادند (001/0P<) (شکل-3). اعمال LFS با همین الگو فقط در شدت 5/1 برابر آستانه ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایه را به میزان معناداری در مقایسه با قبل از اعمال تحریک افزایش دادند (001/0P<) (شکل-3). همچنین نتایج آزمون آنالیز واریانس سهطرفه و آزمون متعاقب Tukey نشاندادند که در این گروه اعمال LFS با الگوی 200 پالس و باشدت 5/1 برابر آستانه، دامنهی eIPSC را بهمیزان بیشتری نسبت به اعمال آن باشدت آستانه افزایشدادند (001/0P<).
اعمالLFS در گروه کیندل نیز نتایج کاملا مشابهای داشتند. بهگونهای که اعمال LFS با الگوی 200 پالس و در هر دو شدت یک یا 5/1 برابر آستانه، دامنهی eIPSC (001/0P<) و فقط درشدت 5/1 برابر آستانه ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایه (001/0P<) را به میزان معناداری در مقایسه با قبل از اعمال تحریک افزایشدادند (شکل-4). اما در این گروه آزمون آنالیز واریانس سهطرفه و آزمون متعاقب Tukey تفاوت معناداری را بین اثرات اعمال LFS با شدتهای یک یا 5/1 برابر آستانه بر کمیّتهای eIPSC نشانندادند.
آزمون آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون متعاقب Tukey نشاندادند سایر کمیّتهای اندازهگیری شده eIPSC (شیب و مدت زمانی که جریان از %10 به %90 میرسد) تحت تأثیر اعمال LFS با الگوی 200 پالس قرارنگرفتند (05/0P>). هنگامی که این الگوی LFS باشدت برابر آستانه اعمالشد، درصد تغییر میزان شیب eIPSC و مدت زمانی که eIPSC از %10 به %90 می رسد (در گروه کنترل بهترتیب 15/11±09/36 و 18/20±48/27 و در گروه کیندل بهترتیب 04/7±74/11 و 18/7 ±77/21) از نظر آماری معنادار نبودند(05/0P>). بههمین ترتیب، اعمال LFS باشدت 5/1 برابر آستانه نیز اثر معناداری بر درصد تغییر میزان شیب eIPSC و مدت زمانی که eIPSC از %10 به %90 میرسد (در گروه کنترل بهترتیب 32/18 ± 84/23 و 50/5 ± 47/6 و در گروه کیندل به ترتیب 35/2 ±80/5 و 86/6 ± 55/19) نداشتند (05/0P>).
هنگامی که LFS با الگوهای 100 و 20 پالس و با شدتهای یک و 5/1 برابر شدت آستانه بر برشهای زنده اعمالشد، تفاوت آماری معناداری بین قبل و بعد از اعمال LFS در هیچ یک از کمیّتهای eIPSC در دو گروه کنترل و کیندل وجودنداشت (05/0P>).
مقایسهی میزان تاثیر اعمال LFS در گروه کنترل و کیندل نشانداد که اعمال LFS با الگوی 200 پالس و باشدت 5/1 برابر آستانه در گروه کنترل دامنهی eIPSC را به طور معناداری بیشتر از گروه کیندل افزایشدادند (001/0P<) اما میزان اثر بخشی آن بر دامنهیeIPSC در شدت برابر آستانه و بر ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایه در شدت 5/1 برابر آستانه در دو گروه کنترل و کیندل تفاوت معناداری نداشت (شکل-5).
افزودن بیکوکولین به محیط خارج سلولی (μM20) باعث حذف کامل پاسخهای پس سیناپسی شد. بنابراین تمامی eIPSC های ثبتشده مربوط به جریانهای گاباارژیک بودند.
P در مقایسه با قبل از اعمال LFS می باشد (8-6=n). " align="left" height="815" hspace="12" width="611">
بحث
نتایج مطالعهی ما نشانداد که اعمال LFS در برشهای زندهی هیپوکمپ سبب افزایش پاسخهای پس سیناپسی گاباارژیک میشود. بهگونهای که دامنه و ثابت زمانی بازگشت جریان به حالت پایه eIPSC را زیادمیکند. این اثرات LFS به الگوی اعمال آن (تعداد پالس و شدت) وابسته است.
همانگونهکه نتایج مطالعهی حاضر نشانداد افزایش تعداد پالسهای LFS منجر به افزایش تأثیر آن بر جریانهای گاباارژیک میشود. این موضوع در راستای یافتهی قبلی است که نشانداد افزایش تعداد پالس اثرات ضد تشنجی LFS را تقویتمیکند(14). همچنین مطالعات قبلی آزمایشگاه ما نشانداد که بین الگوی اعمال LFS (فرکانس، مدت پالس، شدت پالس، مدت زمان اعمال) و اثرات ضد تشنجی آن ارتباط وجوددارد(12, 13). جهانشاهی و همکاران (11) نیز با بررسی سه فرکانس 1، 5/0 و 5 هرتز مشاهدهکردند کهLFS در الگوی فرکانس 1 هرتز بیشترین تأثیر بازدارندگی را بر پارامترهای تشنجی دارد. قربانی و همکاران (12) نیز در فرکانس 1 هرتز بیشترین تأثیر را مشاهدهکردند که مشابه با فرکانس مورد استفاده در مطالعهی حاضر میباشد. درهمین راستا گزارششده که هرچه تعداد پالسLFS قبل از تحریک تتانیک بیشتر باشد، اثر مهاری آن بر القا LTP بیشتر است (17) .
نظر به اهمّیّت بالقوهی هیپوکمپ در انتشار امواج تشنجی درطی کیندلینگ آمیگدال، در این تحقیق LFS در این ناحیهی اعمالشد تا تأثیر آن بر جریانهای گاباارژیک بررسیشود. در بین نواحی مختلف مغز، هیپوکمپ یک مکان مهم برای گسترش و تقویت امواج تشنجی است و در صرع لوب گیجگاهی تغییرات زیادی در فعالیت نورونهای آن مشاهدهمیشود(1). علاوه براین، این ناحیه بهصورت آناتومیکی (18-20) و عملکردی (21, 22) با آمیگدال ارتباط دارد و مشخصشده که بهدنبال کیندلینگ آمیگدال، متابولیسم گلوکز در هیپوکمپ افزایشمییابد(18, 23, 24). براساس این مشاهدات، پیشنهادشدهاست که هیپوکمپ یک ساختار مهم در شروع، ادامه و احتمالا خاتمهی تشنجات ناشی از کیندلینگ آمیگدال است (23).
با وجود مشاهدهی اثرات ضد تشنجی LFS درحیوانات آزمایشگاهی و بیماران صرعی (برای مطالعهی بیشتر به مقالات مروری مراجعهشود) (25, 26) مکانیسم دقیق عمل LFS مشخصنشدهاست. بااینحال، بهنظرمیرسد که مکانیسم اثر ضد تشنجی LFS مشابه با مکانیسمهای دخیل در LTD و یا تضعیف پس از تقوی (Depotentiation) باشد (7, 27). مطالعات قبلی نشانداده است که اعمال LFS باعث مهار LTP میشود و پدیدهی تضعیف پس از تقویت را بهوجودمیآورد(8, 27). بنابراین با توجه به اثرات مهاری LFS بر LTP و مشابهت LTP با تقویت سیناپسی ناشی از کیندلینگ، ممکناست LFS با کاهش پاسخدهی سیناپسی در مدارهای صرعی ازطریق مکانیسمهایی مثل تضعیف پس از تقویت، سبب مهار گسترش فعالیتهای تشنجی شود. همچنین نتایج مطالعهای دیگر نشانداده که کاربرد LFS در آمیگدال ممکناست روند صرعزایی را با تغییر در مدار سیستم لیمبیک مهارکند (28).
از جمله مکانیسمهای احتمالی دیگری که برای ایجاد اثرات ضدّ تشنجی LFS پیشنهادشدهاست، افزایش فعالیت سیناپس های مهاری میباشد(8). بعضی از اثرات ضدّ صرعی LFS ممکناست ازطریق فعالکردن گیرندههای گابا- بنزودیازپین انجامشود (6). نشاندادهشده که تحریک قشر پاراهیپوکمپ در بیماران صرعی، باعث افزایش میزان گابا در بافت مغزی میشود(29). این اثرات ضدّ صرعی LFS ممکناست فعالشدن پایانههای گاباارژیک و بهدنبال آن تغییر رهایش گابا را در برداشتهباشد(30, 31). به علاوه، پیشنهادشده که اثرات درمانی تحریک الکتریکی در صرع موضعی نیز ممکناست بهدلیل هایپرپلاریزاسیون ناشی از گابا در شبکههای قشری هیپوکمپ (که در شروع و توسعهی تشنجات تونیک-کلونیک شرکتمیکنند)، ایجادشود (32). نتایج حاصل از مطالعهی حاضر، که در واقع نخستین گزارش در مورد اثر P در مقایسه با قبل از اعمال LFS می باشد (8-6=n). " align="left" height="807" hspace="12" width="630">افزایشی LFS بر جریانهای گاباارژیک میباشد، یافتههای فوق را تأییدمی نماید.
در این مطالعه، اثر افزایشی LFS بر جریانهای گاباارژیک با افزایش دامنهی eIPSC و طولانیشدن ثابت زمانی بازگشت eIPSC بهحالت پایه همراه بود. افزایش دامنهی IPSC ممکناست در نتیجهی افزایش رهایش گابا از نورون پیش سیناپسی (33)، یا افزایش گیرندههای پس سیناپسی گابا (34) و یا تغییر درخصوصیات گیرندهی گابا A (که ناشی از تغییر در ترکیب زیر واحدهای گیرنده و یا فسفریلاسیون گیرنده است)، ایجادشود (35-37). در این مطالعه LFS با الگوی 200 پالس باشدت یک برابر و 5/1 برابر شدت آستانه توانست دامنهی پاسخ را افزایش دهد، ولی مشخصنیست که این افزایش ناشی از تغییرات پیش سیناپسی می باشد یا تغییرات پس سیناپسی.
ثابت زمانی بازگشت eIPSC به حالت پایهی شاخصی از کنتیک بستهشدن کانال کلری گیرندهی گاباA و نشاندهندهی مدت زمانی است که کانال باز ماندهاست. بیشتربودن ثابت زمانی بازگشت جریان به حالت پایه، نشاندهندهی آهستهتربودن کنتیک بستهشدن کانال میباشد. بنابراین افزایش این کمیّت در مطالعهی ما به این مفهوم است که LFS با الگوی 200 پالس و شدت 5/1 برابر آستانه باعثشدهاست کانال مدت زمان بیشتری بازبماند و درنتیجه ورود کلر افزایشیافته و شدت مهار نورون بیشترشود. در واقع کمیّت ثابت زمانی بازگشت جریان به حالت پایه، در سیناپسهای مهاری بهوسیلهی فاکتورهای پیش و پس سیناپسی، ازجمله: الف) تغییرات غلظت گابا در شکاف سیناپسی درطول زمان که تحت تاثیر دانسیتهی حاملهای گابا و میزان رهایش گابای پیش سیناپس است (38, 39)، ب) تعداد گیرندهی پس سیناپسی گابا A (40) و ج) ترکیب (41) و میزان فسفریلاسیون زیر واحدهای گیرندههای سیناپسی گابا A (42)، تعیین میشود.
کنتیک بازشدن کانال کلری گیرندهی پس سیناپسی گابا A نیز به وسیلهی اندازهگیری مدت زمانی eIPSC از %10 به %90 پاسخ رسید و شیب آن ارزیابیشد. نتایج نشانداد که هیچکدام از الگوهای اعمالشده بر این کمیّتها موثر نبود. بنابراین، میتوان این احتمال را مطرحکرد که اعمال LFSبر کنتیک بازشدن کانال کلر اثر ندارد.
هرچند اعمال تحریک الکتریکی با فرکانس بالا هم دارای اثرات ضد تشنجی می باشد، اما امروزه سعی بر این است که در درمان صرع مقاوم به دارو از LFS، که آسیب بافتی کمتری نسبت به تحریکات الکتریکی با فرکانس بالا ایجادمیکند، استفادهشود. در بررسی انجامشده توسط Albensi و همکارانش نشان دادهشد که تحریکات الکتریکی با فرکانس کم و زیاد هر دو میتوانند باعث ازبینرفتن تخلیههای بین حملهای در برشهای زندهی هیپوکمپ شود. حذف تحریکات الکتریکی با فرکانس زیاد موجب بازگشت مجدد تخلیههای بین حملهای شد. این درحالی است که حذف LFS موجب بازگشت آنها نشد (43).
بهطورکلی، نتایج حاصل از این تحقیق نشانداد که اعمال LFS بهطور وابسته به تعداد پالس و شدت باعث افزایش جریانهای مهاری گاباارژیک میشود و این افزایش میتواند یکی از مکانیسمهای احتمالی اثرات مهاری LFS در مدلهای آزمایشگاهی ایجاد تشنج (مانند کیندلینگ) و در بیماران صرعی باشد.
در این مطالعه این نکته که LFS با چه مکانیسم پیش و یا پس سیناپسی اثرکرده است، مشخص نیست. اما مشخصشد که LFS ازطریق عملکردن بر کنتیک بستهشدن کانال اثر خود را اعمال میکند.
تشکر و قدردانی
حمایت مالی این تحقیق توسط مرکز علوم اعصاب کرمان و معاونت پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس صورتگرفته است. بدین وسیله نویسندگان مراتب تشکر خود را از این مراکز اعلاممیدارند.
References
- Loscher W. Animal models of intractable epilepsy. Progress in neurobiology. 1997;53(2):239-58.
- Schmidt D, Loscher W. New developments in antiepileptic drug resistance: an integrative view. Epilepsy Curr. 2009;9(2):47-52.
- McNamara JO. Cellular and molecular basis of epilepsy. J Neurosci. 1994;14(6):3413-25.
- Speer AM, Kimbrell TA, Wassermann EM, D Repella J, Willis MW, Herscovitch P, et al. Opposite effects of high and low frequency rTMS on regional brain activity in depressed patients. Biol Psychiatry. 2000;48(12):1133-41.
- Tergau F, Naumann U, Paulus W, Steinhoff BJ. Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation improves intractable epilepsy. Lancet. 1999;353(9171):2209.
- Lopez-Meraz ML, Neri-Bazan L, Rocha L. Low frequency stimulation modifies receptor binding in rat brain. Epilepsy Res. 2004;59(2-3):95-105.
- Wu DC, Xu ZH, Wang S, Fang Q, Hu DQ, Li Q, et al. Time-dependent effect of low-frequency stimulation on amygdaloid-kindling seizures in rats. Neurobiol Dis. 2008;31(1):74-9.
- Goodman JH, Berger RE, Tcheng TK. Preemptive Low‐frequency Stimulation Decreases the Incidence of Amygdala‐kindled Seizures. Epilepsia. 2005;46(1):1-7.
- Mohammad-Zadeh M, Mirnajafi-Zadeh J, Fathollahi Y, Javan M, Ghorbani P, Sadegh M, et al. Effect of low frequency stimulation of perforant path on kindling rate and synaptic transmission in the dentate gyrus during kindling acquisition in rats. Epilepsy Res. 2007;75(2):154-61.
- Ghotbedin Z, Janahmadi M, Mirnajafi-Zadeh J, Behzadi G, Semnanian S. Electrical Low Frequency Stimulation of the Kindling Site Preserves the Electrophysiological Properties of the Rat Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons From the Destructive Effects of Amygdala Kindling: The Basis for a Possible Promising Epilepsy Therapy. Brain Stimul. 2013;6(4):515-23.
- Jahanshahi A, Mirnajafi‐Zadeh J, Javan M, Mohammad‐Zadeh M, Rohani R. The antiepileptogenic effect of electrical stimulation at different low frequencies is accompanied with change in adenosine receptors gene expression in rats. Epilepsia. 2009;50(7):1768-79.
- Ghorbani P, Mohammad-Zadeh M, Mirnajafi-Zadeh J, Fathollahi Y. Effect of different patterns of low-frequency stimulation on piriform cortex kindled seizures. Neurosci Lett. 2007;425(3):162-6.
- Shahpari M, Mirnajafi-Zadeh J, P Firoozabadi SM, Yadollahpour A. Effect of low-frequency electrical stimulation parameters on its anticonvulsant action during rapid perforant path kindling in rat. Epilepsy Res. 2012;99(1):69-77.
- Asgari A, Semnanian S, Atapour N, Shojaei A, Moradi H, Mirnajafi-Zadeh J. Combined sub-threshold dosages of phenobarbital and low-frequency stimulation effectively reduce seizures in amygdala-kindled rats. Neurol Sci. 2014.
- Paxinos G, Watson CW. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. New York.: Academic Press; 1986.
- Racine R, Rose PA, Burnham WM. Afterdischarge thresholds and kindling rates in dorsal and ventral hippocampus and dentate gyrus. Can J Neurol Sci. 1977;4(4):273-8.
- Fujii S, Kuroda Y, Miura M, Furuse H, Sasaki H, Kaneko K, et al. The long-term suppressive effect of prior activation of synaptic inputs by low-frequency stimulation on induction of long-term potentiation in CA1 neurons of guinea pig hippocampal slices. Exp Brain Res. 1996;111(3):305-12.
- Collins RC, Tearse RG, Lothman EW. Functional anatomy of limbic seizures: focal discharges from medial entorhinal cortex in rat. Brain Res. 1983;280(1):25-40.
- Krettek JE, Price JL. Projections from the amygdala to the perirhinal and entorhinal cortices and the subiculum. Brain Res. 1974;71(1):150-4.
- Wyss JM, Swanson LW, Cowan WM. A study of subcortical afferents to the hippocampal formation in the rat. Neuroscience. 1979;4(4):463-76.
- Mello LE, Tan AM, Finch DM. Convergence of projections from the rat hippocampal formation, medial geniculate and basal forebrain onto single amygdaloid neurons: an in vivo extra-and intracellular electrophysiological study. Brain Res. 1992;587(1):24-40.
- Uno M, Ozawa N. Augmentation of synaptic responses in the dentate gyrus by daily electrical stimulation of the amygdala in cats. Brain Develop. 1986;8(4):451-3.
- Namba H, Iwasa H, Kubota M, Hagihara Y, Yamaura A. Changes of Hippocampal Glucose Utilization Subsequent to Amygdaloid‐Kindled Generalized Seizures. Epilepsia. 1991;32(1):27-32.
- Wasterlain C, Masuoka D, Jonec V. Chemical kindling: a study of synaptic pharmacology. Kindling. 1981;2:315-27.
- Nagel SJ, Najm IM. Deep brain stimulation for epilepsy. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface. 2009;12(4):270-80.
- Theodore WH, Fisher RS. Brain stimulation for epilepsy. Lancet Neurol. 2004;3(2):111-8.
- Ozen L, Young N, Koshimori Y, Teskey G. Low-frequency stimulation reverses kindling-induced neocortical motor map expansion. Neuroscience. 2008;153(1):300-7.
- Wang Y, Xu Z, Cheng H, Guo Y, Xu C, Wang S, et al. Low-frequency stimulation inhibits epileptogenesis by modulating the early network of the limbic system as evaluated in amygdala kindling model. Brain Struct Funct. 2014; 219(5): 1685-96.
- Cuellar-Herrera M, Velasco M, Velasco F, Velasco AL, Jimenez F, Orozco S, et al. Evaluation of GABA system and cell damage in parahippocampus of patients with temporal lobe epilepsy showing antiepileptic effects after subacute electrical stimulation. Epilepsia. 2004;45(5):459-66.
- Mantovani M, Van Velthoven V, Fuellgraf H, Feuerstein TJ, Moser A. Neuronal electrical high frequency stimulation enhances GABA outflow from human neocortical slices. Neurochem Int. 2006;49(4):347-50.
- Windels F, Bruet N, Poupard A, Urbain N, Chouvet G, Feuerstein C, et al. Effects of high frequency stimulation of subthalamic nucleus on extracellular glutamate and GABA in substantia nigra and globus pallidus in the normal rat. Eur J Neurosci. 2000;12(11):4141-6.
- Durand DM, Warman EN. Desynchronization of epileptiform activity by extracellular current pulses in rat hippocampal slices. J Physiol. 1994;480(Pt 3):527-37.
- Frerking M, Borges S, Wilson M. Variation in GABA mini amplitude is the consequence of variation in transmitter concentration. Neuron. 1995;15(4):885-95.
- Nusser Z, Hajos N, Somogyi P, Mody I. Increased number of synaptic GABAA receptors underlies potentiation at hippocampal inhibitory synapses. Nature. 1998;395(6698):172-7.
- Banks MI, Hardie JB, Pearce RA. Development of GABAA receptor-mediated inhibitory postsynaptic currents in hippocampus. J Neurophysiol. 2002;88(6):3097-107.
- Cherubini E, Conti F. Generating diversity at GAB Aergic synapses. Trends in Neurosciences. 2001;24(3):155-62.
- Sieghart W, Fuchs K, Tretter V, Ebert V, Jechlinger M, Höger H, et al. Structure and subunit composition of GABAA receptors. Neurochemistry international. 1999;34(5):379-85.
- Hefft S, Jonas P. Asynchronous GABA release generates long-lasting inhibition at a hippocampal interneuron–principal neuron synapse. Nature neuroscience. 2005;8(10):1319-28.
- Keros S, Hablitz JJ. Subtype-specific GABA transporter antagonists synergistically modulate phasic and tonic GABAA conductances in rat neocortex. Journal of neurophysiology. 2005;94(3):2073-85.
- Wei W, Zhang N, Peng Z, Houser CR, Mody I. Perisynaptic localization of δ subunit-containing GABAA receptors and their activation by GABA spillover in the mouse dentate gyrus. The Journal of neuroscience. 2003;23(33):10650-61.
- Barberis A, Mozrzymas JW, Ortinski PI, Vicini S. Desensitization and binding properties determine distinct α1β2γ2 and α3β2γ2 GABAA receptor‐channel kinetic behavior. European Journal of Neuroscience. 2007;25(9):2726-40.
- Poisbeau P, Cheney MC, Browning MD, Mody I. Modulation of synaptic GABAA receptor function by PKA and PKC in adult hippocampal neurons. The Journal of neuroscience. 1999;19(2):674-83.
- Albensi BC, Ata G, Schmidt E, Waterman JD, Janigro D. Activation of long-term synaptic plasticity causes suppression of epileptiform activity in rat hippocampal slices. Brain research. 2004;998(1):56-64.
The Effect of Low-Frequency Stimulation on CA1 Neurons GABAergic Currents in Hippocampal Slices of Kindled Rats
Azam Asgari
PhD Student of physiology, Department of Physiology, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
Saeed Semnanian
Professor, Department of Physiology, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran,
Nafiseh Atapour
Professor, Neuroscience Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
Department of Medicine (Royal Melbourne Hospital), Melbourne Brain Centre, University of Melbourne, Parkville, VIC, Australia
Amir Shojaei
PhD Student, Department of Physiology, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
Vahid Sheibani
Professor, Neuroscience Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
Javad Mirnajafi-Zadeh
Professor, Department of Physiology, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
Received:2/01/2016, Revised:11/02/2016, Accepted:13/04/2016
Abstract
Background and purpose: Low frequency stimulation (LFS) has anticonvulsant effect. However, its mechanism of action has not been completely determined. In the present study the effect of LFS on evoked inhibitory post synaptic GABAergic currents (eIPSC) is investigated in CA1 pyramidal neurons of the hippocampus in kindled rats.
Materials and Methods: In this experimental study animals were kindled through electrical stimulation of amygdala. 24 hours following fully kindling achievement in 20 Wistar rats, the effect of LFS on eIPSCs was assessed in hippocampal slices.
Results: Obtained results showed that application of LFS at 200 pulses and at the intensity of 1.5 threshold, increased the amplitude and decay time constant of eIPSCs in both control and kindled rats. When 200 pulses of LFS were administered with an intensity equal to threshold, only eIPSC amplitude was increased in both control and kindled groups significantly (P<0.001). Comparing the effectiveness of LFS on control and kindled groups showed that 200 pulses of LFS at the intensity of 1.5 threshold had higher effect in control than kindled group (P<0.001).
Conclusion: Results of the present study showed that LFS application increased eIPSCs parameters in a pulse number and intensity dependent manner. This increment can be considered as a possible anticonvulsant mechanism of LFS.
Keywords: Epilepsy, Low-frequency stimulation, GABAergic current, Hippocampus, Kindling
*Corresponding author:
Javad Mirnajafi-Zadeh
Tehran, Tarbiat Modares University, Faculty of Medical Sciences, Department of Physiology, Dr Javad Mirnajafi-Zadeh
E-mail: mirnajaf@modares.ac.ir
- Loscher W. Animal models of intractable epilepsy. Progress in neurobiology. 1997;53(2):239-58.
- Schmidt D, Loscher W. New developments in antiepileptic drug resistance: an integrative view. Epilepsy Curr. 2009;9(2):47-52.
- McNamara JO. Cellular and molecular basis of epilepsy. J Neurosci. 1994;14(6):3413-25.
- Speer AM, Kimbrell TA, Wassermann EM, D Repella J, Willis MW, Herscovitch P, et al. Opposite effects of high and low frequency rTMS on regional brain activity in depressed patients. Biol Psychiatry. 2000;48(12):1133-41.
- Tergau F, Naumann U, Paulus W, Steinhoff BJ. Low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation improves intractable epilepsy. Lancet. 1999;353(9171):2209.
- Lopez-Meraz ML, Neri-Bazan L, Rocha L. Low frequency stimulation modifies receptor binding in rat brain. Epilepsy Res. 2004;59(2-3):95-105.
- Wu DC, Xu ZH, Wang S, Fang Q, Hu DQ, Li Q, et al. Time-dependent effect of low-frequency stimulation on amygdaloid-kindling seizures in rats. Neurobiol Dis. 2008;31(1):74-9.
- Goodman JH, Berger RE, Tcheng TK. Preemptive Low‐frequency Stimulation Decreases the Incidence of Amygdala‐kindled Seizures. Epilepsia. 2005;46(1):1-7.
- Mohammad-Zadeh M, Mirnajafi-Zadeh J, Fathollahi Y, Javan M, Ghorbani P, Sadegh M, et al. Effect of low frequency stimulation of perforant path on kindling rate and synaptic transmission in the dentate gyrus during kindling acquisition in rats. Epilepsy Res. 2007;75(2):154-61.
- Ghotbedin Z, Janahmadi M, Mirnajafi-Zadeh J, Behzadi G, Semnanian S. Electrical Low Frequency Stimulation of the Kindling Site Preserves the Electrophysiological Properties of the Rat Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons From the Destructive Effects of Amygdala Kindling: The Basis for a Possible Promising Epilepsy Therapy. Brain Stimul. 2013;6(4):515-23.
- Jahanshahi A, Mirnajafi‐Zadeh J, Javan M, Mohammad‐Zadeh M, Rohani R. The antiepileptogenic effect of electrical stimulation at different low frequencies is accompanied with change in adenosine receptors gene expression in rats. Epilepsia. 2009;50(7):1768-79.
- Ghorbani P, Mohammad-Zadeh M, Mirnajafi-Zadeh J, Fathollahi Y. Effect of different patterns of low-frequency stimulation on piriform cortex kindled seizures. Neurosci Lett. 2007;425(3):162-6.
- Shahpari M, Mirnajafi-Zadeh J, P Firoozabadi SM, Yadollahpour A. Effect of low-frequency electrical stimulation parameters on its anticonvulsant action during rapid perforant path kindling in rat. Epilepsy Res. 2012;99(1):69-77.
- Asgari A, Semnanian S, Atapour N, Shojaei A, Moradi H, Mirnajafi-Zadeh J. Combined sub-threshold dosages of phenobarbital and low-frequency stimulation effectively reduce seizures in amygdala-kindled rats. Neurol Sci. 2014.
- Paxinos G, Watson CW. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. New York.: Academic Press; 1986.
- Racine R, Rose PA, Burnham WM. Afterdischarge thresholds and kindling rates in dorsal and ventral hippocampus and dentate gyrus. Can J Neurol Sci. 1977;4(4):273-8.
- Fujii S, Kuroda Y, Miura M, Furuse H, Sasaki H, Kaneko K, et al. The long-term suppressive effect of prior activation of synaptic inputs by low-frequency stimulation on induction of long-term potentiation in CA1 neurons of guinea pig hippocampal slices. Exp Brain Res. 1996;111(3):305-12.
- Collins RC, Tearse RG, Lothman EW. Functional anatomy of limbic seizures: focal discharges from medial entorhinal cortex in rat. Brain Res. 1983;280(1):25-40.
- Krettek JE, Price JL. Projections from the amygdala to the perirhinal and entorhinal cortices and the subiculum. Brain Res. 1974;71(1):150-4.
- Wyss JM, Swanson LW, Cowan WM. A study of subcortical afferents to the hippocampal formation in the rat. Neuroscience. 1979;4(4):463-76.
- Mello LE, Tan AM, Finch DM. Convergence of projections from the rat hippocampal formation, medial geniculate and basal forebrain onto single amygdaloid neurons: an in vivo extra-and intracellular electrophysiological study. Brain Res. 1992;587(1):24-40.
- Uno M, Ozawa N. Augmentation of synaptic responses in the dentate gyrus by daily electrical stimulation of the amygdala in cats. Brain Develop. 1986;8(4):451-3.
- Namba H, Iwasa H, Kubota M, Hagihara Y, Yamaura A. Changes of Hippocampal Glucose Utilization Subsequent to Amygdaloid‐Kindled Generalized Seizures. Epilepsia. 1991;32(1):27-32.
- Wasterlain C, Masuoka D, Jonec V. Chemical kindling: a study of synaptic pharmacology. Kindling. 1981;2:315-27.
- Nagel SJ, Najm IM. Deep brain stimulation for epilepsy. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface. 2009;12(4):270-80.
- Theodore WH, Fisher RS. Brain stimulation for epilepsy. Lancet Neurol. 2004;3(2):111-8.
- Ozen L, Young N, Koshimori Y, Teskey G. Low-frequency stimulation reverses kindling-induced neocortical motor map expansion. Neuroscience. 2008;153(1):300-7.
- Wang Y, Xu Z, Cheng H, Guo Y, Xu C, Wang S, et al. Low-frequency stimulation inhibits epileptogenesis by modulating the early network of the limbic system as evaluated in amygdala kindling model. Brain Struct Funct. 2014; 219(5): 1685-96.
- Cuellar-Herrera M, Velasco M, Velasco F, Velasco AL, Jimenez F, Orozco S, et al. Evaluation of GABA system and cell damage in parahippocampus of patients with temporal lobe epilepsy showing antiepileptic effects after subacute electrical stimulation. Epilepsia. 2004;45(5):459-66.
- Mantovani M, Van Velthoven V, Fuellgraf H, Feuerstein TJ, Moser A. Neuronal electrical high frequency stimulation enhances GABA outflow from human neocortical slices. Neurochem Int. 2006;49(4):347-50.
- Windels F, Bruet N, Poupard A, Urbain N, Chouvet G, Feuerstein C, et al. Effects of high frequency stimulation of subthalamic nucleus on extracellular glutamate and GABA in substantia nigra and globus pallidus in the normal rat. Eur J Neurosci. 2000;12(11):4141-6.
- Durand DM, Warman EN. Desynchronization of epileptiform activity by extracellular current pulses in rat hippocampal slices. J Physiol. 1994;480(Pt 3):527-37.
- Frerking M, Borges S, Wilson M. Variation in GABA mini amplitude is the consequence of variation in transmitter concentration. Neuron. 1995;15(4):885-95.
- Nusser Z, Hajos N, Somogyi P, Mody I. Increased number of synaptic GABAA receptors underlies potentiation at hippocampal inhibitory synapses. Nature. 1998;395(6698):172-7.
- Banks MI, Hardie JB, Pearce RA. Development of GABAA receptor-mediated inhibitory postsynaptic currents in hippocampus. J Neurophysiol. 2002;88(6):3097-107.
- Cherubini E, Conti F. Generating diversity at GAB Aergic synapses. Trends in Neurosciences. 2001;24(3):155-62.
- Sieghart W, Fuchs K, Tretter V, Ebert V, Jechlinger M, Höger H, et al. Structure and subunit composition of GABAA receptors. Neurochemistry international. 1999;34(5):379-85.
- Hefft S, Jonas P. Asynchronous GABA release generates long-lasting inhibition at a hippocampal interneuron–principal neuron synapse. Nature neuroscience. 2005;8(10):1319-28.
- Keros S, Hablitz JJ. Subtype-specific GABA transporter antagonists synergistically modulate phasic and tonic GABAA conductances in rat neocortex. Journal of neurophysiology. 2005;94(3):2073-85.
- Wei W, Zhang N, Peng Z, Houser CR, Mody I. Perisynaptic localization of δ subunit-containing GABAA receptors and their activation by GABA spillover in the mouse dentate gyrus. The Journal of neuroscience. 2003;23(33):10650-61.
- Barberis A, Mozrzymas JW, Ortinski PI, Vicini S. Desensitization and binding properties determine distinct α1β2γ2 and α3β2γ2 GABAA receptor‐channel kinetic behavior. European Journal of Neuroscience. 2007;25(9):2726-40.
- Poisbeau P, Cheney MC, Browning MD, Mody I. Modulation of synaptic GABAA receptor function by PKA and PKC in adult hippocampal neurons. The Journal of neuroscience. 1999;19(2):674-83.
- Albensi BC, Ata G, Schmidt E, Waterman JD, Janigro D. Activation of long-term synaptic plasticity causes suppression of epileptiform activity in rat hippocampal slices. Brain research. 2004;998(1):56-64.