جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "low frequency stimulation" در نشریات گروه "پزشکی"
-
Aim
Applying deep brain stimulation at low-frequency has anticonvulsant effect on kindled seizures. In this study, the effect of low-frequency stimulation (LFS) on kindling-induced changes in the dendritic length of hippocampal CA1 neurons was investigated.
MethodsTo administer LFS in the hippocampus, animals first underwent stereotactic surgery and a tripolar electrode were positioned in the CA1 region. Animals received intraperitoneal pentylenetetrazole (PTZ; 34 mg/kg) every other day until they showed three consecutive stage 4 or 5 seizures. LFS was administered to the dorsal hippocampal CA1 area in kindled+LFS group. Hippocampal samples were prepared for stereological assessment one week after termination of LFS application.
ResultsPTZ kindling was accompanied with a decrease in dendritic length in CA1 neurons. One week after application of LFS, the length of dendrites was restored to control group values, and there was a significant difference between kindled+LFS and kindled groups. Interestingly, the effect of administering LFS alone in control group, was similar to that of kindled group and a significant decrease was observed in dendritic length.
ConclusionLFS had a restoring effect on morphological changes in CA1 neurons of kindled animals. This effect may be considered a mechanism for therapeutic action of deep brain stimulation in seizure.
Keywords: Seizure, Deep Brain Stimulation, Low-Frequency Stimulation, Stereology -
low-frequency electrical stimulation (LFS) has been considered as a new treatment method for epilepsy patients resistant to drug treatment, but its mechanism of action is not fully understood. Gi protein-coupled receptors such as dopamine D2-like receptors may play a role in mediating the effects of LFS. In this study, the role of dopamine D2-like receptors in the effects of LFS on seizure-induced spontaneous synaptic activity in the hippocampal CA1 region of fully kindled rats has been investigated. Animals were kindled by semi-rapid kindling method (6 stimulations per day) by electrical stimulation of the hippocampal CA1 region. In LFS-treated groups, animals received 4 LFS packets at 5 minutes, 6 hours, 24 hours, and 30 hours after the last LFS stimulation.Each LFS package consisted of 4 series with an interval of 5 minutes, and each series consisted of 200 pulses, and the pulse duration was 0.1 ms with a frequency of 1 Hz. Haloperidol (D2 receptor antagonist, mµ2) or bromocriptine (D2 receptor agonist, g/µlitµ2) was injected into the lateral ventricle immediately after the last kindling stimulation, before applying LFS. The obtained results showed that the application of LFS in kindled animals did not affect the spontaneous excitatory currents in the hippocampus, but it caused a decrease in the spontaneous inhibitory currents in the hippocampus. D2 receptor agonist did not mimic the effects of LFS. The use of haloperidol did not affect the effects of LFS. Therefore, spontaneous excitatory and inhibitory potentials are not a suitable quantity to investigate the effectiveness of LFS.
Keywords: Seizures, Low-Frequency Stimulation, Dopamine D2 Receptors, Synaptic Transmission -
Background
Neurostimulation is one of the new therapeutic approaches in patients with drug-resistant epilepsy, and despite its high efficiency, its mechanism of action is still unclear. On the one hand, electrical stimulation in the human brain is immoral; on the other hand, the creation of the epilepsy model in laboratory animals affects the entire brain network. As a result, one of the ways to achieve the neurostimulation mechanism is to use epileptiform activity models In vitro. In vitro models, by accessing the local network from the whole brain, we can understand the mechanisms of action of neurostimulation.
MethodsA literature search using scientific databases including PubMed, Google Scholar, and Scopus, using "Neurostimulation" and "epileptiform activity" combined with "high-frequency stimulation", " low-frequency stimulation ", and "brain slices” as keywords were conducted, related concepts to the topic gathered and are used in this paper.
ResultsElectrical stimulation causes neuronal depolarization and the release of GABAA, which inhibits neuronal firing. Also, electrical stimulation inhibits the nervous tissue downstream of the stimulation site by preventing the passage of nervous activity from the upstream to the downstream of the axon.
ConclusionNeurostimulation techniques consisting of LFS and HFS have a potential role in treating epileptiform activity, with some studies having positive results. Further investigations with larger sample sizes and standardized outcome measures can be conducted to validate the results of previous studies.
Keywords: High-frequency stimulation, Low-frequency stimulation, Epileptiform activity, Brain Slice -
مقدمه
در این مطالعه، به بررسی اثرات توام تحریک الکتریکی با فرکانس پایین K هیپوکامپ پشتی با روش کیندلینگ الکتریکی ، بر شاخصهای رفتار حرکتی و تعادلی موشهای صحرایی نر بالغ پرداخته شد.
روش کاراین مطالعه از نوع تجربی بود و برای اجرای آن تعداد 56 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار به طور تصادفی به 8 گروه تقسیم شدند. تحریکات کیندلینگ به روش سریع در ناحیه هیپوکامپ پشتی انجام شد. در گروه های دیگر، تزریق کاربامازپین قبل ازLFS کیندلینگ انجام میشد. تحریکات نیز بلافاصله بعد از اعمال کیندلینگ در گروه های مورد نظر انجام میشد. شاخصهای رفتار حرکتی و تعادل حیوانات با استفاده از آزمونهای میدان باز و میله چرخان اندازهگیری میشدند. تجزیه و تحلیل داده های رفتاری با استفاده آزمونهای آنالیز واریانس و کروسکال-والیس انجام شدند
یافته هانتایج نشان داد که توانایی حفظ تعادل در آزمون میله چرخان در گروه های افزایش معنیداری داشته است. تحلیل نتایج رفتار حرکتی موشهای کیندلی نشان داد که میزان K+LFS نسبت به گروه کیندل و به صورت معنیداری افزایش یافته است. K و K+LFS نسبت به گروه LFS رفتار جستجوگرانه گروه های دریافت کننده دارو و K+LFS همچنین، در بررسی شاخص ایستادن دوپایی گروه های ترکیبی نسبت به و گروه های دریافتکننده دارو کاهش معنی داری نشان دادند.
نتیجه گیریمدت زمان حفظ تعادل بر روی میله چرخان در گروه های دریافت کننده دارو و LFS نسبت به گروه کیندل و K+LFS افزایش معنی داری را نشان داد . مقایسه میانگین شاخص تعداد ایستادن دوپایی، بیانگر کاهش معنی دار گروه های دریافت کننده دارو و LFS نسبت به گروه کیندل و K+LFS است
کلید واژگان: کیندلینگ الکتریکی, تحریک الکتریکی با فرکانس, پایین, کاربامازپین, موش صحراییIntroductionIn this study, the combined effects of low frequency stimulation (LFS) and carbamazepine (CBZ) were investigated on the motor behavior and balance indices of adult male rats during dorsal hippocampal epilepsy by electrical kindling method.
MethodIn this experimental study, 56 adult male Wistar rats were randomly divided into 8 groups. Kindling stimulations were performed rapidly in the dorsal hippocampus. In other groups, carbamazepine was injected before kindling. LFS stimulation was also performed immediately after kindling in the target groups. The animals' motor behavior and balance indices were measured using open field and rotating bar tests. Behavioral data analysis was performed using analysis of variance and Kruskal-Wallis tests.
ResultsThe results showed that the ability to maintain balance in the rotating rod test in the CBZ20+K+LFS and CBZ40+K+LFS groups had a significant increase compared to the Kindle and K+LFS groups. Analysis of the motor behavior of Kindley mice showed that the search behavior of the drug and LFS groups has significantly increased compared to the K+LFS and K groups. Also, in the study of bipedal standing index, the combined groups showed a significant decrease compared to K+LFS and drug-receiving groups.
ConclusionThe duration of balance on the rotating bar in the drug and LFS groups showed a significant increase compared to the Kindle and K+LFS groups (P <0.05). Comparison of the mean number of bipedal standing indices indicated significant decrease in the drug and LFS groups compared to the Kindle and K+LFS groups (P <0.05).
Keywords: Electrical Kindling, Low Frequency Stimulation, Carbamazepine, Rat -
Introduction
In this study, the role of A1 adenosine receptors in improving the effect of Low-Frequency Electrical Stimulation (LFS) on seizure-induced hyperexcitability of hippocampal CA1 pyramidal neurons was investigated.
MethodsA semi-rapid hippocampal kindling model was used to induce seizures in male Wistar rats. Examination of the electrophysiological properties of CA1 pyramidal neurons of the hippocampus using whole-cell patch-clamp recording 48 h after the last kindling stimulation revealed that the application of LFS as two packages of stimulations at a time interval of 6 h for two consecutive days could significantly restore the excitability CA1 pyramidal neurons evidenced by a decreased in the of the number of evoked action potentials and enhancement of amplitude, maximum rise slope and decay slope of the first evoked action potential, rheobase, utilization time, adaptation index, first-spike latency, and post-AHP amplitude. Selective locked of A1 receptors by the administration of 8-Cyclopentyl-1,3-dimethylxanthine (1 μM, 1 μl, i.c.v.) before applying each LFS package, significantly reduced LFS effectiveness in recovering these parameters.
ResultsOn the other hand, selective activation of A1 receptors by an injection of N6-cyclohexyladenosine (10 μM, 1 μl, i.c.v.), instead of LFS application, could imitate LFS function in improving these parameters.
ConclusionIt is suggested that LFS exerts its efficacy on reducing the neuronal excitability, partially by activating the adenosine system and activating its A1 receptors.
Keywords: Seizure, Kindling, Low-frequency stimulation, Electrophysiological Properties, Adenosine A1 Receptors -
صرع یکی از شایع ترین بیماری های عصبی است که هنوز روش قطعی برای درمان آن شناخته نشده است. راه اصلی درمان و کنترل تشنج های صرعی دارو درمانی است با این حال حدود 20 تا 30 درصد بیماران صرعی نسبت به درمان های دارویی مقاوم هستند و نیاز به راه های درمانی دیگری دارند. یکی از روش های درمانی نوین تحریکات عمقی مغز است. اما هنوز به سوالاتی اساسی از قبیل این که کدام ناحیه مغزی هدف مناسبی برای تحریک می باشد، کدام الگوی تحریک بهترین اثر درمانی را ایجاد می کند و مکانیسم احتمالی اثرات ضدتشنجی تحریکات عمقی مغز چیست، پاسخ روشنی داده نشده است. با استفاده از مدل های آزمایشگاهی صرع و تشنج نشان داده شده است که تحریکات الکتریکی با فرکانس کم (Low Frequancey Electrical Stimulation, LFS) یکی از الگوهای موثر تحریکات عمقی مغز برای کاهش شدت تشنج است. مکانسیم های دخیل در ایجاد اثرات ضد تشنجی LFS به طور کامل شناخته نشده است. در این مقاله با مروری بر مطالعات قبلی، به بررسی اثرات ضد تشنجی LFS و مکانیسم های احتمالی دخیل در آن و نیز تغییرات مشاهده شده در فعالیت نورون های مغزی به دنبال اعمال LFS خواهیم پرداخت.
کلید واژگان: صرع, تحریک عمقی مغز, تحریک الکتریکی با فرکانس کم, اثر ضد تشنجیKoomesh, Volume:22 Issue: 2, 2020, PP 220 -227Epilepsy is the most common neurological disease with no definitive method in treatment. Notably, the main way to treat and control epileptic seizures is drug therapy. However, about 20-30% of patients with epilepsy are drug resistant and require other therapeutic manners. Deep brain stimulation is a new therapeutic strategy for these patients. Conspicuously, there are no clear answers for basic questions such as which brain area is a suitable target for stimulation, which pattern of stimulation exerts the best therapeutic effects and what is the probable mechanism of anticonvulsant effect of deep brain stimulation? Using laboratory models of epilepsy and seizure, it has been shown that low frequency electrical stimulation (LFS) is an effective pattern of deep brain stimulation to reduce the seizure severity. The mechanisms involved in LFS anticonvulsant effects are not completely determined. In this article, we reviewed the previous studies on the anticonvulsant effects of LFS and the possible mechanisms involved in it, as well as LFS-induced changes in the neuronal activities.
Keywords: Epilepsy, Deep brain stimulation, Low frequency stimulation, Anticonvulsant effect -
Epilepsy is a common neurological disorder that affects approximately 50 million people and about 30% of them have seizures despite antiepileptic-drug therapy. Even if 50% of these 600,000 or so patients benefit from surgical resection, many would still need new therapeutic approaches. Deep brain stimulation (DBS) has been suggested as an alternative to drug therapy. Low frequency stimulation (LFS) is an effective pattern of DBS that can decrease epileptic seizures. The incidence of epileptic seizures has been described by an imbalance between excitatory (glutamatergic) and inhibitory (GABAergic) neurotransmission. This phenomenon may be affected by other neurotransmitter systems, including serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT). The Serotonergic system undergoes many alterations in the epileptic brain. The link between LFS and serotonin release has been studied and it is documented that 5- HT1A receptor antagonist reduces the anti-convulsant effects of LFS. Thus, considering the effects of the serotonergic system in neuronal activities in the epileptic brain, it may be involved in the anti-convulsant mechanism(s) of LFS. In this review, we introduce the effects of low frequency stimulation on seizure and its possible mechanisms. The role of some neuromodulators in mediating the anti-convulsive effects of LFS and the probable signaling changes will be discussed.
Keywords: Epilepsy, Low frequency stimulation, Neuromodulator -
زمینه و هدفاختلالات هیجانی در بسیاری از بیماران مصروع شایع است. از این رو، در این مطالعه اثربخشی دو روش درمانی تشنج بر رفتار شبه اضطرابی طی روند کیندلینگ در موش صحرایی نر بالغ بررسی شد.مواد و روش ها42 سر موش صحرایی نر بالغ به طور تصادفی به 6 گروه تقسیم شدند: کنترل، شاهد جراحی، گروه های سالین-کیندل و دارو-کیندل که سالین یا دارو را 15 دقیقه قبل از تحریکات کیندلینگ دریافت می کردند، گروه های سالین-کیندل-LFS و دارو-کیندل-LFS که سالین یا دارو را 15 دقیقه قبل از کیندلینگ و LFS را بلافاصله پس از پایان تحریکات کیندلینگ دریافت کردند. رفتار شبه اضطرابی با استفاده از دستگاه ماز بعلاوه مرتفع و جعبه میدان باز در روز ششم ارزیابی شد.یافته هاکیندلینگ، درصد ورود به بازوهای باز، درصد زمان جستجوی بازوهای باز، افزایش تعداد پریدن از دستگاه ماز بعلاوه مرتفع (001/0p<) و فرکانس ایستادن روی دوپا در دستگاه جعبه باز (05/0p<) را در مقایسه با گروه شاهد به طور معنی داری افزایش داد. والپروات سدیم درصد ورود به بازوهای باز و درصد زمان جستجوی بازوهای باز را در گروه دارو-کیندل در مقایسه با گروه شاهد افزایش داد (001/0p<). اما از نظر تعداد پریدن از دستگاه ماز بعلاوه ارتفاع و فرکانس ایستادن روی دو پا در آزمون میدان باز با گروه شاهد تفاوت معنی داری نداشت. هم چنین، اختلاف معنی داری بین گروه های دارو-کیندل، سالین-کیندل-LFS و دارو-کیندل-LFS در این پارامترها وجود نداشت.نتیجه گیریوالپروات سدیم و LFS به عنوان دو روش درمانی کنترل کننده صرع، اضطراب القاشده توسط تحریکات کیندلینگ را کاهش می دهند.کلید واژگان: والپروات سدیم, تحریک الکتریکی با فرکانس پایین, کیندلینگ, اضطرابBackground and AimEmotional disorders are prevalent in many epileptic patients. So, in this research, we have studied the efficacy of two treatment methods of seizure on anxiety-like behavior during kindling in adult male rat.Materials and Methods42 male rats were randomly divided into 6 groups: Control, Sham operation, saline-kindled and drug-kindled groups which have received saline or drug 15 minutes before kindling stimulations, and saline-kindled-LFS or drug-kindled-LFS group which have received saline or drug 15 minutes before kindling stimulations and LFS applied after termination of kindling stimulations. Anxiety-like behavior was assessed on the 6th day by using elevated plus maze and open field apparatus.
Findings: kindling significantly increased open arms (OAs) entries percentage, OAs exploration percentage, increasing jumping from elevated plus maze (p<0.001) and rearing frequency in open field apparatus (p<0.05) compared to the sham group. Sodium valproate increased OAs entries percentage and OAs exploration percentage in drug-kindled group compared to sham group (p<0.001). But, there wasn’t any significant difference in jumping from elevated plus maze and rearing in open field compared to sham group. Also, there was no significant change in these parameters in Saline-kindled-LFS, drug-kindled and drug–kindled-LFS groups.ConclusionSodium valproate and LFS, as two therapies controlling epilepsy, decrease anxiety induced by kindling stimulationKeywords: Sodium valproate, Low frequency stimulation, Kindling, Anxiety -
زمینه و هدفاخیرا تحریک با فرکانس پایین (LFS) به عنوان یکی از راه های ضد تشنجی در مورد سندرم های صرعی مقاوم به درمان از جمله صرع لوب گیجگاهی پیشنهاد شده است. تا کنون در اکثر مطالعات بالینی و تحقیقاتی ناحیه هدف برای اعمال LFS همان ناحیه کانون تشنج بوده است. با توجه به نقش ناحیه شکنج دندانه دار در گسترش تشنجات سیستم لیمبیک، در این مطالعه تاثیر اعمال LFS به شکج دندانه دار بر تشنجات ناشی از کیندلینگ آمیگدال مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش هابرای ایجاد کیندلینگ، در موش های صحرایی نر نژاد ویستار با استفاده از دستگاه استریوتاکسی یک الکترود سه قطبی در ناحیه قاعده ای - جانبی آمیگدال سمت راست و یک الکترود دو قطبی در ناحیه شکنج دندانه دار در همان طرف قرار داده شد. پس از یک دوره بهبودی ده روزه، حیوانات در دو گروه قرار گرفتند. حیوانات گروه کیندل (6=n)، تحریکات کیندلینگ را به صورت روزانه دریافت می کردند تا زمانی که مرحله 5 تشنج را نشان دهند. در حیوانات گروه کیندل+LFS (6=n) روزانه یک دقیقه پس از پایان تحریکات کیندلینگ، تحریکات LFS به ناحیه شکنج دندانه دار اعمال می شد. تاثیر LFS بر مراحل رفتاری تشنج ها و مدت زمان امواج تخلیه متعاقب در دو گروه با استفاده از آزمون ناپارامتری Kruskall Walllis و آزمون ANOVA دو طرفه از نوع Repeated Measures با هم مقایسه گردید و 05/0>p به عنوان حداقل سطح معنی دار بودن در نظر گرفته شد.یافته هامدت زمان لازم برای کیندل شدن حیوانات گره کیندل 12 روز بود، اما حیوانات گروه کیندل+LFS پس از گذشت 12 روز فقط تا مرحله 2 تشنج رسیدند. اعمال تحریکات LFS در مقایسه با گروه کیندل، به طور معنی داری از پیشرفت مراحل رفتاری تشنج و افزایش مدت زمان امواج تخلیه متعاقب در طی روند کیندلینگ جلوگیری کرد.نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که اعمال LFS به ناحیه شکنج دندانه دار می تواند یک راه موثر برای کنترل تشنجات ناشی از کیندلینگ باشد و شواهد بیشتری فراهم می کند که نشان می دهد علاوه بر کانون تشنج، اعمال LFS به نواحی دخیل در انتشار تشنج نیز می تواند اثر ضدتشنجی داشته باشد.
کلید واژگان: تشنج, تحریک الکتریکی با فرکانس پایین, شکنج دندانه دار, آمیگدالBackgroundLow frequency stimulation (LFS) has been recently suggested as an antiepileptic method in treating the drug-resistant epileptic syndromes such as temporal lobe epilepsy. So far، in the most clinical and experimental studies، LFS has been applied to the seizure focus itself. Considering the role of dentate gyrus in spreading of the limbic seizures، in the present study the effect of LFS of dentate gyrus on amygdala kindling-induced seizures was investigated.Materials And MethodsTo kindle the animals، using stereotaxic instrument، a tripolar electrode was inserted into right basolateral area of amygdala and a bipolar electrode was ipsilaterally placed in dentate gyrus of male Wistar rats. After a 10 days recovery period، animals divided into two groups. The animals of kindled group were received daily electrical stimulations. In kindled+LFS group، LFS was delivered to dentate gyrus 1 min after cessation of amygdala kindling stimulation. The maximum seizure stage and duration of afterdischarges were evaluated after kindling stimulation. The effect of LFS on behavioral seizure stages and afterdischarges was compared using Kruskall Wallis and repeated measures 2-way AVOVA. A P value less than 0. 05 was considered as significant level.ResultsThe required time to achieve a stage 5 seizure was 12 days in kindled group animals. However، animals of kindled+LFS group did not show more than stage 2 seizure following 12 days of stimulation. LFS of dentate gyrus significantly prevented the increment of behavioral seizure stages and afterdischarge duration in kindled-LFS group compared with kindled group.ConclusionThe results of this study demonstrated that application of LFS in the dentate gyrus can be an effective therapeutic method for controlling the amygdala kindling-induced seizures. Furthermore، this study provide further evidences showing LFS of brain areas involved in spreading the seizures، other than seizure focus can have anticonvulsant affect.Keywords: Seizure, Low frequency stimulation, Dentate gyrus, Amygdala
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.