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http://hdl.handle.net/1843/GRFO-7EFQ6Z| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Hiperexitabilidade e hipersincrinismo em modelos animais de epilesia : aspectos temporais de recrutamento de sustratos neurais na ictogênese |
| Authors: | Vinicius Rosa Cota |
| First Advisor: | Marcio Flavio Dutra Moraes |
| First Referee: | Mario Fernando Montenegro Campos |
| Second Referee: | Antonio Lucio Teixeira Junior |
| Third Referee: | Antônio Carlos Roque da Silva Filho |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Sidarta Tollendal Gomes Ribeiro |
| Abstract: | As Epilepsias representam uma desordem neurológica grave e de grandeprevalência mundial. Sua manifestação clínica, a crise epiléptica, está comumenteassociada a movimentos automáticos, ataxia e perda de consciência, que podem causardanos materiais, lesões e até mesmo a morte. Uma considerável parcela dos pacientescom Epilepsia não obtém controle adequado das crises através do tratamento clássico.Aliada à imprevisibilidade das crises, a Epilepsia pode trazer grande prejuízo naqualidade de vida dos pacientes refratários, que sofrem de severas restrições no acessoao trabalho e ao lazer. Por outro lado, novas formas de tratamento da doença, tais comoa estimulação elétrica do sistema nervoso, e dispositivos automáticos de predição decrises têm enorme potencial para reverter esse obscuro cenário. Nesse contexto, oobjetivo dessa tese foi realizar avanços tanto no campo da estimulação elétrica anticonvulsivantequando no de metodologias de predição e detecção de crises. Para isso, ostrabalhos foram divididos em quatro fases principais: 1) desenvolvimento tecnológico,segundo requisitos específicos dos experimentos, de um sistema computadorizado deregistro de múltiplas variáveis fisiológicas e um estimulador elétrico do SNC totalmentecontrolado por computador; 2) caracterização eletrofisiológica de modelos animaisclássicos em epileptologia experimental, visando avaliar um repertório de metodologiasde detecção e predição de crises disponível na bibliografia corrente. Em paralelo, foifeita a elaboração de um modelo do processo ictogênico, capaz de agruparharmonicamente o conhecimento atual com os resultados obtidos nesta parte;3) modulação do processo ictogênico, segundo o conceito do modelo proposto, demaneira a facilitar ou impedir comportamentos convulsivos, através do simples manejodo padrão temporal de estimulação elétrica; 4) proposição e teste de uma novametodologia de predição de crises, baseada no modelo, através da análise da forma dopotencial evocado no hipocampo através da estimulação elétrica da amígdala.Dentre os desenvolvimentos tecnológicos, ressaltam-se as inovações no sistemade registro e no estimulador, concretizadas através de um headstage com amplificaçãodiferencial e o controle digital da amplitude de corrente do estímulo. Entre os achadoscientíficos, salientam-se: A) correlatos dos parâmetros eletrofisiológicos com fasesdistintas da expressão motora das crises; B) comprovação da eficiência de metodologiasde análise linear na detecção do início eletrográfico; C) efeito pró-convulsivante daestimulação elétrica periódica a 4 Hz, na amígdala, provavelmente via efeito deressonância com redes reverberantes no sistema límbico; D) efeito anti-convulsivante daestimulação elétrica de baixa freqüência (4 pulsos por segundo) e com intervalos entrepulsos aleatórios, possivelmente via efeito anti-ressonante com circuitos ictogênicos deprosencéfalo, impedindo seu acoplamento com circuitos de tronco encefálico e;E) possibilidade de predição de crise medindo-se o atraso do pico da auto-correlação dopotencial evocado no hipocampo através da estimulação elétrica da amígdala, possívelparâmetro avaliador da função de transferência neural no sistema límbico. |
| Abstract: | Epilepsy is a serious neurological disorder of great prevalence worldwide. Itsclinical manifestation, the epileptic seizure, is commonly related to automatisms, ataxyand loss of consciousness, which may lead to material damage, injure or even death. Aconsiderable number of epileptic patients do not attain adequate seizure control throughcommon treatment. Together with the unpredictability of seizures, Epilepsy has a strongpotential for jeopardizing life quality level of patients with refractory condition, whomay suffer from severe restrictions accessing work and entertainment. However, newmodalities of treatment, such as electrical stimulation of the nervous system, andautomatic devices for the prediction of impending seizures, might be able to overcomethis obscure scenery. In this context, this thesis main goal was to contribute to both,anti-convulsant electrical stimulation and seizure detection and predictionmethodologies. In order to fulfill these objectives, the work was divided in four mainachievments: 1) technological development, according to specific experimental criteria,of a computerized recording system for multiple simultaneous physiological variables;and a brain tissue electrical stimulator fully controlled by a computer; 2)electrophysiological assessment of animal models commonly used in experimentalepileptology, evaluating seizure detection and prediction techniques available in currentbibliography. Also in this phase, a model of ictogenesis phenomena was conceived inorder to match results obtained with current data. 3) Modulation of ictogenesisphenomena, according to the proposed model, in order to facilitate or impingeconvulsive behavior, through only the modification of the electrical stimulationtemporal pattern. 4) Proposal and evaluation of a new technique to predict seizures, stillbased on the model, through analysis of hippocampal potentials waveform evoked byelectrical stimulation of the amygdala.As technological development, innovations in the recording system andstimulator were accomplished by means of a new headstage with differentialamplification and digital control of stimulus current amplitude. Among the scientificfindings, the most important were: A) electrophysiological parameters correlate withdistinct phases of seizure motor expression; B) efficiency of linear analysis on thedetection of electrographic seizure onset revisited; C) pro-convulsant effect of 4 Hzperiodic electrical stimulation to amygdala, probably due to a resonating effect withoscillating neural network within the limbic system; D) anti-convulsant effect of lowfrequency(four pulses per second) randomized interpulse interval electrical stimulation,possibly due to an anti-resonating effect in prosencephalic ictogenic neural networksand impingement of its coupling to brainstem reverberating circuits and; E) possibilityof seizure prediction by means of measuring the auto-correlation peak lag ofhippocampal potentials evoked by electrical stimulation of the amygdala, value to beconsidered as an evaluating parameter of neural transfer function in the limbic system. |
| Subject: | Epilepsia Bioinformática |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/GRFO-7EFQ6Z |
| Issue Date: | 25-May-2007 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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