以光基因刺激適應性抑制4-AP誘發之癲癇波

Abstract

臨床上有?多治療癲癇的方法如藥物治療、切除手術以及電刺激術，而光基因技術是近年治療癲癇的新方法，它可由光使具感光蛋白的神經元興奮或抑制。因此，光刺激可專一控制特定的神經元而不會影響週遭的神經元，且相較於電刺激副作用也較小，此外，它也有助於探索抑制癲癇的機制。先前已有?多研究探討不同頻率電刺激抑制癲癇的效果，且發現高頻刺激(High frequency stimulation HFS)可立即抑制癲癇，而低頻刺激(Low frequency stimulation LFS)可降低癲癇發作的頻率，但刺激頻率和癲癇波頻率間的關係仍然未知。因此，本研究目的為發展適應性癲癇狀態控制系統，探討雙頻光刺激抑制癲癇的效果。雙頻光刺激能依據僵直期(tonic phase)或陣攣期(clonic phase)的癲癇波給予對應的高頻或低頻刺激。首先以電腦數值模擬發展適應性癲癇狀態控制系統，以二階自回歸模型估測由數學癲癇模型模擬的發作間期(interictal phase)、發作期(ictal phase)的僵直期或陣攣期的腦電訊號，並計算狀態指標再選擇對應的刺激頻率作為控制訊號。在動物實驗上，則將此系統應用於光刺激治療mhChR2光基因轉殖鼠的癲癇，首先注射4-氨基?啶(4-aminopyridine)於小鼠右側海馬誘發急性癲癇，再比較兩種雙頻光刺激抑制癲癇的抑制率和平均抑制時間，實驗結果顯示雙頻光刺激確實能終止癲癇發作，且發現雙頻光刺激中，以低頻光刺激治療僵直棘波及高頻光刺激治療陣攣棘波較能干擾癲癇的同步性使癲癇放電停止，故此雙頻光刺激為較可行的癲癇抑制方法。

Date of Award	2015 Aug 19
Original language	Chinese
Supervisor	Ming-Shaung Ju (Supervisor)