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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9KSJKV| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Resposta evocada por estimulação elétrica cerebral profunda como um marcador substituto de crise epiléptica induzida por infusão de pentilenotetrazol em ratos |
| Authors: | Daniel de Castro Medeiros |
| First Advisor: | Marcio Flavio Dutra Moraes |
| First Referee: | Christopher Kushmerick |
| Second Referee: | Danilo Barbosa Melges |
| Third Referee: | Jaderson Costa da Costa |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Norberto Garcia-cairasco |
| Abstract: | Epilepsia é uma afecção neurológica que atinge em média de 1% da população mundial, sendo que 25% são resistentes ao tratamento medicamentoso. Um dos fatores mais incapacitantes dessa síndrome é a imprevisibilidade de ocorrência das crises epilépticas (CE). Há um grande interesse no desenvolvimento de dispositivos capazes de predizer a ocorrência de CE. O objetivo deste trabalho foi utilizar a estimulação elétrica cerebral profunda (ES) como forma de sondagem dos estados da rede neural em um modelo de crise epiléptica por infusão intravenosa de pentilenotetrazol (PTZ). Eletrodos bipolares foram cirurgicamente implantados na região do núcleo anterior do tálamo ou do complexo amigdaloide de ratos Wistar, assim como micro parafusos na região do cortex parietal para aquisição de EEG. Os animais foram divididos em três grupos: PTZ-noES (infusão de PTZ sem ES), ES-noPTZ (ES concomitante a infusão de salina i.v.) e PTZ+ES (simultaneamente infusão de PTZ e aplicação de ES). A estimulação talâmica (0.5 Hz, 0.1 ms largura de pulso e 0,8 mA) em animais acordados concomitante à infusão de PTZ (grupo PTZ+ES) resultou em um aumento significativo da atividade cortical, 250ms após o ES, doze segundos antes da ocorrência da crise epiléptica, composto principalmente de frequências de 12 a 30Hz (banda beta). Quando ES (0.5 Hz, 0.1 ms largura de pulso e 0,6mA) foi aplicado no complexo amigdaloide de animais anestesiados juntamente com infusão de PTZ, um aumento significativo da energia do EEG peri estímulo (250ms após ES) foi detectado oitenta segundos antes da ocorrência da crise eletrográfica. Houve também, para ao grupo PTZ+ES, um aumento significativo da expressão de c-Fos em regiões como tálamo, hipotálamo e amigdala contralateral ao eletrodo, evidenciado pela marcação imuno-histoquímica de c-Fos. Em contrapartida, ES (0.5 Hz, 0.1 ms largura de pulso e 0,8 mA) em complexo amigdaloide de animais acordados somente resultou em um aumento de atividade cortical precedente à crise epilética (doze segundos) se o ES foi temporalmente pareado com os disparos epileptiformes 24 horas antes. Em nenhum dos protocolos a ES apresentou característica pró-convulsivas, sem qualquer alteração na latência ou duração das crises (quando se compara os grupos PTZ+ES e PTZ-noES) ou qualquer disparo epileptiforme para o grupo ES-noPTZ. A estimulação elétrica apresenta-se como uma estratégia eficiente de sondagem do estado neural e, futuramente, pode ser usada como uma técnica de previsão de crise epiléptica. |
| Abstract: | Epilepsy is a common neurological disease affecting 1% of world population, whose 25% has no seizure control by pharmacotherapy. The seizure unpredictability is one of the most disable features of this syndrome. Therefore, the designing of devices able to forecast a seizure occurrence is a paramount goal. The aim of this work was to probe the neural system state by deep brain electrical stimulation (DBS) in a pentylenetetrazole (PTZ) seizure model. Bipolar electrodes were surgically implanted in wistar rats anterior thalamus (ANT) or amygaloid complex (AMY) for electrical stimulation and two micro screws on parietal cortex for EEG acquisition. The animals were further divided in three groups: PTZ-noES (i.v. PTZ infusion without DBS), ES-noPTZ (DBS and saline infusion) and PTZ+ES (i.v. PTZ infusion and DBS). ANT DBS on awake animals (0.5 Hz, 0.1ms pulse width, 0,8mA) simultaneously with PTZ infusion showed an increase of cortical activity (250ms after stimuli) twelve seconds prior seizure, mainly in beta band (12-30Hz). DBS (0.5 Hz, 0.1ms pulse width, 0,6mA) applied on AMY of anesthetized animals, concomitantly with PTZ infusion, produced a detectable cortical evoked response 80s prior seizure onset and increase thalamus, hypothalamus, and amygdala (contralateral to electrode) cell activity by c-Fos immunohistochemistry labeling. Nevertheless, AMY DBS on awaked animals only increase cortical EEG activity prior seizure onset (12s) if the electrical stimuli were temporal paired with epileptic discharges 24 hours earlier. DBS used in this study demonstrated no pro-convulsive effect due to any statistical alteration on seizure latency and duration (PTZ + ES compared with PTZ-noES) or any epileptic discharge presented by ES-noPTZ group. The DBS presents as a reliable strategy to probe the neural system state and a possible tool to seizure prediction device. |
| Subject: | Eletroencefalografia Epilepsia Rato como animal de laboratório Pentilenotetrazol Fisiologia |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9KSJKV |
| Issue Date: | 14-Apr-2014 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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