فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: کلیات
1-1-مقدمه 3
فصل دوم:مروری بر مطالعات انجام شده
2-1- صرع 7
2-1-1- تقسیم بندی انواع صرع 8
2-1-2- مکانیسم های ایجاد صرع 9
2-1-3- آناتومی عملکردی صرع لیمبیک 10
2-1-4- مدل های آزمایشگاهی ایجاد صرع 11
2-2- کیندلینگ 11
2-2-1- انواع کیندلینگ 12
2-2-2-کیندلینگ پنتیلن تترازول 13
2-2-3- تقویت سیناپسی 13
2-2-4- تقویت سیناپسی ناشی از PTZ 14
2-2-5- مراحل مختلف تشنج های ناشی از کیندلینگ 15
2-3- تشکیلات هیپوکمپ 16
2-3-1-نقش هیپوکمپ در تشنج 17
2-3-1-1-ارتباطات شکنج دندانه دار 17
2-3-1-2-شکنج دندانه دار و کیندلینگ 18
2-4-نقش نوروترانسمیترها در صرع 19
2-4-1- استیل کولین 19
2-4-2-نوراپی نفرین 20
2-4-3-گابا(GABA) 20
2-4-4- اسیدهای آمینه تحریکی 21
2-4-5- آدنوزین 21
2-4-6- دوپامین 22
2-4-7- سروتونین 22
2-5- سیستم سروتونرژیک و صرع 23
فصل سوم:مواد و روش ها
3-1- آماده سازی مواد و وسایل لازم 26
3-1-1- تهیه الکترود 26
3-1-2- تهیه کانول 26
3-1-3- آماده سازی دارو 27
3-1-3-1- داروی مورد استفاده 27
3-1-3-2- تهیه دوزهای مختلف دارو 27
3-2- جراحی حیوانات 27
3-3- تحریک حیوانات 28
3-4- ثبت پتانسیلهای میدانی 29
3-5- روش تزریق دارو 29
3-6- کیندلینگ حیوانات بوسیله PTZ 30
3-7-گروههای آزمایشی 30
3-8- روش تجزیه و تحلیل آماری 32
فصل چهارم:نتایج
4-1- تأیید بافت شناسی 34
4-2- نتایج آزمایش اول 35
4-2-1- اثر اعمال تحریک تتانیک بر پتانسیل های میدانی در حیوانات دست نخورده(بدون تزریق PTZ) 36
4-3- نتایج آزمایش دوم 37
4-3-1- بررسی نقش گیرنده های سروتونین بر اثر بخشی تحریک تتانیک در حیوانات کیندل (با تزریق PTZ) 37
4-3-2-
بررسی تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت
5/12 نانومولار بر اثر بخشی تحریک تتانیک در حیوانات کیندل 40
4-3-3-
بررسی تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 25
نانومولار بر اثر بخشی تحریک تتانیک در حیوانات کیندل 41
4-3-4-بررسی
تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 50
نانومولار بر اثر بخشی تحریک تتانیک در حیوانات کیندل 43
4-4-مقایسه دوزهای مختلف آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی (WAY-100635)در اثر بخشی LTP 46
فصل پنجم:بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- بحث و بررسی 48
5-2-نتیجه گیری 52
5-3- پیشنهادها 53
منابع References 54
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول2-1: تقسیم بندی انواع صرع بر اساس نامگذاری مجمع بین المللی مبارزه با صرع 9
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل2-1: جایگاه هیپوکمپ در مغز انسان 17
شکل2-2: نمایی از ورودی و خروجی های شکنج دندانه دار. 18
شکل2-3: ساختار شیمیایی شماتیک سروتونین 23
شکل3-1: نمونه ای از ثبت پتانسیل میدانی ناحیه شکنج دندانه دار پس از تحریک تک پالس 29
شکل3-2: نحوه تزریق دارو به داخل بطن جانبی با استفاده از پمپ تزریق (a) و سرنگ هامیلتون (b) 30
شکل3-3: پروتوکل زمانی گروه1(غیرکیندل)از آغاز جراحی تا آخرین ثبت گرفته شده. 31
شکل3-4: پروتوکل زمانی گروه2(کنترل کیندل)از آغاز جراحی تا آخرین ثبت گرفته شده. 31
شکل3-5: پروتوکل زمانی گروه های 3 ، 4 و 5(گروه های درمان کیندل) از آغاز جراحی تا آخرین ثبت گرفته شده. 32
شکل 4-1 : موقعیت شکنج دندانه دار در مغز انسان. 34
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار1-2-4 A اثر اعمال تحریک تتانیک بر دامنه اسپایک های تجمعی در گروه1 (غیر کیندل). 36
نمودار1-2-4 B اثر اعمال تحریک تتانیک بر شیب پتانسیل های میدانی در گروه1 (غیر کیندل). 37
نمودار1-3-4 A اثر اعمال تحریک تتانیک بر دامنه اسپایک های تجمعی در گروه 2(کنترل کیندل). 38
نمودار1-3-4 B اثر اعمال تحریک تتانیک بر شیب پتانسیل های میدانی در گروه2( کنترل کیندل). 38
نمودار1-3-4 C درصد تغییرات دامنه اسپایکهای تجمعی قبل و بعد ازاعمال تحریک تتانیک در گروه 1و2(غیر کیندل و کنترل کیندل). 39
نمودار 1-3-4 D درصد تغییرات شیب پتانسیل های میدانی قبل و بعد ازاعمال تحریک تتانیک در گروه1و2(غیر کیندل و کنترل کیندل). 39
نمودار2-3-4
A اثر تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت
5/12 نانومولار و اعمال تحریک تتانیک بر دامنه اسپایک های تجمعی در گروه
3(WAY12.5). 40
نمودار2-3-4 B اثر تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A
سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 5/12 نانومولار و اعمال تحریک تتانیک بر شیب
پتانسیل های میدانی در گروه 3(WAY12.5). 41
نمودار 3-3-4 A اثر تزریق
آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 25 نانومولار و
اعمال تحریک تتانیک بر دامنه اسپایک های تجمعی در گروه 4(WAY25). 42
نمودار
3-3-4 B اثر تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با
غلظت 25 نانومولار و اعمال تحریک تتانیک بر شیب پتانسیل های میدانی در گروه
4(WAY25). 42
نمودار 4-3-4 A اثر تزریق آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A
سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 50 نانومولار و اعمال تحریک تتانیک بر دامنه
اسپایک های تجمعی در گروه 5(WAY50). 43
نمودار 4-3-4 B اثر تزریق
آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی ((WAY-100635 با غلظت 50 نانومولار و
اعمال تحریک تتانیک بر شیب پتانسیل های میدانی در گروه 5(WAY50). 44
نمودار 4-3-4 C در صد تغییرات دامنه اسپایک های تجمعی(PS)گروه های کیندل قبل از تزریق دارو و بعد اعمال تحریک تتانیک. 45
نمودار 4-3-4 D در صد تغییرات شیب پتانسیل های میدانی(fEPSP) گروه های کیندل قبل از تزریق دارو و بعد اعمال تحریک تتانیک. 45
فهرست علامت‌ها و اختصارها
پتانسیل های پس سیناپسی میدانی Field Excitatory Post-synaptic Potential fEPSP
پتانسیل های میدانی تک پالس
Local Field Potential LFP
تقویت سیناپسی طولانی مدت Long Term Potentiation LTP
اسپایک تجمعی
Population Spike PS
پنتیلن تترازول Pentylenetetrazol
PTZ
چکیده
با
وجود تحقیقات گسترده در زمینه صرع و تشنج در حدود 75 درصد موارد، دلایل
ایجاد تشنج روشن نیست. اما شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد سیستم
سرتونرژیک و تحریک گیرنده های سروتونینی شدت حملات تشنجی را کاهش می دهد و
شروع تشنجها را به تأخیر می اندازد. با توجه به نقش گیرنده سروتونینی
5-HT1A در فعالیت سیناپسی و در نتیجه اهمیتی که در مدل های تشنجی دارد، از
طرفی با توجه به تشابه مکانیسم های در گیر در ایجاد حملات تشنجی و تقویت
طولانی مدت (Long Term Potentiation; LTP) هدف از مطالعه حاضر بررسی نقش
این گیرنده در تقویت سیناپسی ناشی از پنتیلن تترازول (Pentylenetetrazol;
PTZ) است. بنابراین آزمایشات بدین ترتیب طراحی شد:20 سر موش صحرایی نر نژاد
ویستار با وزن 320-220 در پنج گروه به صورت تصادفی تقسیم شدند؛ گروه1 (غیر
کیندل): بدون هیچ مداخله ای برای جراحی استرئوتاکسیک آماده شدند. پس از
قرار دادن الکترودهای تحریک و ثبات در مکان های مشخص شده، به مدت 20 دقیقه
ثبت پایه پتانسیل های میدانی با تک پالس انجام گردید. پس از ثبت پتانسیل
های میدانی تحریک تتانیک جهت ایجاد LTP القا شد. پس از اعمال تحریک تتانیک،
دوباره ثبت پتانسیل های میدانی به مدت 20 دقیقه انجام گرفت. گروه 2 (کنترل
کیندل): تمام مراحل انجام آزمایش مشابه گروه اول بود با این تفاوت که
حیوانات قبل از جراحی طی دوره یک ماهه تزریق PTZ کیندل شده بودند. گروه
3تا5(گروه های درمان کیندل): مراحل انجام آزمایش مشابه گروه دوم بود با این
تفاوت که آنتاگونیست گیرنده ی 5-HT1A سرتونینی (WAY-100635) با غلظت 5/12،
25 و 50 نانومولار تزریق داخل بطنی می شد. همچنین بعد از تزریق آنتاگونیست
و قبل از القای LTP 20 دقیقه ثبت پتانسیل های میدانی نیز گرفته می شد.بخش
اول نتایج نشان داد که تحریک تتانیک شیب پتانسیل های میدانی (fEPSP) و
دامنه اسپایک های تجمعی(PS) را به طور معناداری افزایش می دهد. گروه غیر
کیندل و کنترل کیندل پس از اعمال تحریک تتانیک به منظور ایجاد LTP به طور
معنی داری متفاوت از یکدیگر پاسخ دادند (p<0.001). همچنین بخش دیگر
نتایج نشان داد که تزریق WAY-100635 (با غلظتهای 5/12، 25 و 50 نانومولار)
در گروه های 3 تا 5 نسبت به گروه 2، fEPSP و PS به طور معناداری کاهش پیدا
کرد(p<0.001).نتایج کار نشان داد که القای LTP در حیوانات صرعی در حضور
آنتاگونیست سرتونینی 5-HT1A تضعیف می شود به نظر می رسد که آگونیست
سروتونینی القای LTP را تقویت و در نتیجه ممکن است در تقویت حافظه و
یادگیری افراد صرعی مفید باشد.
کلمات کلیدی: صرع، کیندلینگ، آنتاگونیست گیرنده 5-HT1A، تحریک تتانیک
فصل اول:
کلیات
1-1-مقدمه
صرع
یکی از اختلالات رایج عصبی است که دانش بشری در مورد مکانیسم های ایجاد و
درمان قطعی آن هنوز ناقص می باشد. از اینرو با استفاده از مدل های
آزمایشگاهی ایجاد تشنج، مطالعات فراوانی در حال انجام است.
یکی از مدل
های ایجاد تشنج، کیندلینگ است که در آن با تحریک مکرر ناحیه خاصی از مغز در
حیوانات آزمایشگاهی تشنج ایجاد می شود. به کمک این مدل آزمایشگاهی می توان
نحوه ارتباط بین نواحی مختلف مغزی را بررسی کرد، و نقش داروها و مواد
شیمیایی مختلف را بر تشنج ایجاد شده در یک ناحیه مشخص مورد بحث قرار داد.
کیندلینگ
بهترین مدل برای ایجاد تشنجات موضعی پیچیده می باشد(ستو و همکاران،1990)؛
در تشنج های موضعی پیچیده منشا ایجاد تشنج معمولا لوب گیجگاهی و سیستم
لیمبیک است(گلور،1992؛ فیشر،1989). شایع ترین نوع صرع در انسان صرع لوب
گیجگاهی است(انجل، 1998). در این نوع صرع هیپوکمپ نقش مهمی در عمومی شدن
تشنجات دارد. به علاوه نشان داده شده که در صرع لوب گیجگاهی، فیبرهای خزه
ای (آکسون سلول های گرانولی شکنج دندانه دار) به مقدار زیاد شروع به جوانه
زدن کرده و لایه های سوماتیک و مولکولی شکنج دندانه دار را عصب دهی می
کنند(کوهن و همکاران،2003).
در میان نواحی مختلف مغز، شکنج دندانه دار
به عنوان بخشی از تشکیلات هیپوکمپ نقش مهمی در صرع لوب گیجگاهی دارد و یکی
از نواحی حساس برای ایجاد کیندلینگ است(انج و همکاران،2006؛ موریموتو و
همکاران،2004). کیندلینگ باعث تقویت مدارهای مهاری و تحریکی در این ناحیه
می شود(آدامک و همکاران،1981؛ دیجنگ و راسین،1987؛ مارو و گودارد،1987؛
گیلبرت، 1991) به طور مثال، نشان داده شده است که کیندلینگ شیب پتانسیل های
پس سیناپسی میدانی و دامنه اسپایک های دسته جمعی را افزایش می دهد
(روبینسون و همکاران، 1991؛ روتریچ و همکاران، 2001).
با وجود تحقیقات
گسترده در زمینه صرع و تشنج در حدود 75 درصد موارد، دلایل ایجاد تشنج روشن
نیست(زاروسکی و همکاران،2007). اما شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد
سیستم سرتونرژیک و تحریک گیرنده های سروتونینی شدت حملات تشنجی را کاهش می
دهد و شروع تشنجها را به تأخیر می اندازد(لازارووا و همکاران،1979؛ لوسچر و
همکاران،1985؛ یان و همکاران،1994). در مطالعاتی که در مورد اثر
آنتاگونیست گیرنده های سروتونینی صورت گرفت نشان داده شد که آنتاگونیست
گیرنده های 5HT2A, 5HT3, 5HT2B,C آستانه تشنجات ناشی از کیندلینگ شکنج
دندانه دار را تغییر نمی دهند؛ اما آنتاگونیست گیرنده 5-HT1A شدت تشنجات را
افزایش می دهد(واتاناب و همکاران،2000).
پنتیلن تترازول به عنوان
آنتاگونیست گیرنده GABAA، یک ماده شیمیایی تشنج زاست. تزریق متناوب غلظتی
از این دارو که در ابتدا به تشنج منجر نمی شود، به عنوان روشی برای تهیه
مدل های حیوانی مطالعات مربوط به صرع به کار برده می شود. این ماده شیمیایی
تشنج زا، تغییرات بیوشیمیایی ویژه ای در هیپوکمپ به بار می آورد که
ماندگار به نظر می رسند(پریسیک و همکاران،2005).
تحقیقات نشان داده است
که مکانیسم هایی که طی ایجاد LTP در سیستم عصبی رخ می دهد، مشابه
مکانیسمهایی است که در طی روند ایجاد مدلهای تشنجی صرع (مانند کیندلینگ)
بوجود می آید. از اینرو عده ای از دانشمندان LTP را به عنوان پایه و اساس
عصبی پدیده ی کیندلینگ فرض کرده اند. LTP در واقع صورتی از شکل پذیری
سیناپسی است که بار اول در هیپوکمپ مشاهده شد و LTP هیپوکمپی در سال های
اخیر به عنوان مدل غالب شکل پذیری سیناپسی وابسته به فعالیت در مغز
پستانداران مطرح شده است.
با توجه به نقش گیرنده سروتونینی 5-HT1A در
فعالیت سیناپسی و در نتیجه اهمیتی که در مدل های تشنجی دارد، از طرفی با
توجه به تشابه مکانیسم های در گیر در ایجاد حملات تشنجی و تقویت طولانی مدت
LTP)) هدف از مطالعه حاضر بررسی نقش این گیرنده در تقویت سیناپسی ناشی از
پنتیلن تترازول (PTZ) است.
هدف از طراحی این پژوهش بررسی نقش گیرنده 5-HT1A بر فعالیت سیناپس های ناحیه شکنج دار موش های تشنجی می باشد.
یکی دیگر از اهداف فرعی این تحقیق بررسی نقش این گیرنده ها بر تشنج است؟
آیا مدت زمان تشنج را کاهش می دهد؟
آیا اثر این گیرنده ها در سیناپس های تشنجی و معمولی متفاوت است؟
فصل دوم:
مروری بر مطالعات انجام شده
2-1- صرع
بقراط
اولین بار صرع را یک اختلال مغزی معرفی کرد. صرع یکی از رایج ترین
اختلالات عصبی در انسان می باشد، و هنوز روش قطعی درمان آن شناخته نشده
است. داروهای ضد صرع موجود فقط در 40 درصد موارد، تشنج را از بین می برند؛ و
در بقیه موارد فقط فراوانی وقوع تشنج ها را کم می کنند(جاسپر،1969). درمان
جراحی نیز تنها در صورت تک کانونی بودن صرع قابل استفاده است و عوارض غیر
قابل برگشتی را به دنبال دارد. مطابق با آمارهای انجام شده، شیوع صرع در
جمعیت انسانی حدود 3% است(بات و گاردینر،1999).
به طور کلی، به فعالیت
الکتریکی غیر طبیعی، همزمان و آشفته دسته ای از نورون ها در مغز تشنج گفته
می شود. اگر این اختلال باعث تغییری ناگهانی و گذرا در رفتار شخص شود، به
آن تشنج می گویند؛ و اگر این حملات تشنجی بدون علل زمینه ای و به طور
تکراری رخ دهد، به آن صرع گفته می شود. صرع به اشکال مختلف شامل: آشفتگی در
رفتار، حس، حرکت و ادراک دیده می شود. این آشفتگی ها ممکن است با تغییر در
سطح هوشیاری همراه باشد(دیروک،2007).
شایع ترین عواملی که ممکن است در
ایجاد صرع دخیل باشند عبارت اند از: کمبود اکسیژن، مننژیت باکتریایی ، ضربه
های مغزی، تومورهای مغزی، سوء استعمال داروها یا الکل، عفونت های مغزی و
نقایص ژنتیکی می باشد (فیشر،1989؛ نامارا و همکاران،1980).
شناخت
مکانیسم های ایجاد صرع از قدیم یکی از موضوعات مورد تحقیق بشر بوده است. در
قدم های اولیه، تغییر در آستانه تحریک پذیری مغز را علت صرع بیان می
کردند، اما با پیش رفت تکنیک های دقیق الکتروفیزیولوژی مشخص گردید هنگام
بروز صرع، در فعالیت نورون ها یا گیرنده ها و کانال های یونی نواحی خاصی از
مغز، اختلال ایجاد می شود. هم اکنون بررسی علل این اختلافات و چگونگی
مقابله با آن ها در دست تحقیق می باشد.
2-1-1- تقسیم بندی انواع صرع
به
منظور شناخت دقیق تر و درمان بهتر افراد صرعی، بر اساس نوع رفتار تشنجی،
صرع را تقسیم بندی می کنند. "مجمع بین المللی مبارزه با صرع" در سال 1981،
بر اساس نشانه های بالینی و الگوهای الکتروانسفالوگرام، صرع را به سه نوع:
موضعی، عمومی، و طبقه بندی نشده تقسیم بندی نمود(دیروک،2007). نزدیک به
60درصد افراد مصروع، صرع موضعی دارند.
در تشنج های موضعی، فعالیت تشنجی
از یک ناحیه از مغز یا نیمکره مغزی شروع می شود، که می تواند به صورت عمومی
درآید. هنگام بروز این نوع تشنج ها علایم حسی، حرکتی، اتونومیک و یا روانی
ممکن است بروز کند. بسته به ناحیه درگیر و شروع کننده یکی از این نوع
علایم ظاهر می شوند (گودارد،1967). اولین علامت تشنج های موضعی اورا است که
یک علامت هشدار دهنده از قبیل احساس ترس یا یک بوی خاص می باشد(نامارا و
همکاران،1994).
تشنج های موضعی به دو نوع ساده و پیچیده تقسیم می شوند؛
در صرع موضعی ساده، فرد مصروع هوشیار باقی می ماند و احساس هایی غیرعادی
تجربه می کند. برخلاف صرع موضعی ساده، در صرع موضعی پیچیده هوشیاری از دست
می رود که بین چند ثانیه تا چند دقیقه طول می کشد، ولی به ندرت احساس هایی
غیرعادی تجربه می کند.
در صرع لوب گیجگاهی، که از نوع تشنج های موضعی
پیچیده بوده و شایع ترین نوع صرع در بالغین است(رال و اسچلیفر؛1981)، تشنج
به طور ثانویه عمومی می گردد و چون کانون های تشنج در این نوع صرع از
ساختمان های لوب گیجگاهی منشا می گیرند، به این نام خوانده می شوند. در
بیشتر بیماران مبتلا به صرع لوب گیجگاهی، ساختارهای لوب گیجگاهی میانی از
جمله تشکیلات هیپوکمپ، ناحیه تولید کننده تشنجات می باشد(گودارد،1967). این
تشنجات درصد زیادی از حملات صرعی را شامل می شوند و غالبا به دارو درمانی
مقاوم هستند(نامارا،1994).
تشنج های موضعی در صورتی که به خوبی درمان
نشوند به تشنج های عمومی تبدیل می گردند. تشنجات عمومی کانون مشخصی ندارند و
نواحی وسیعی از هر دو نیمکره مغزی را شامل می شوند. براساس الگوی رفتاری
این نوع حملات به گروه های مختلفی از جمله: صرع کوچک، تونیک، کلونیک، و
تونیک-کلونیک (یا صرع بزرگ) تقسیم می شوند.
جدول2-1: تقسیم بندی انواع صرع بر اساس نامگذاری مجمع بین المللی مبارزه با صرع
Partial
Simple partial
Motor
Sensory
Sensory-motor
Autonomic
Cognitive
Complex partial
Secondary generalized
Generalized
Tonic-clonic (grand mal)
Absence (petit mal)
Myoclonic
Tonic
Clonic
Atonic
Unclassified
تشنجات
طبقه بندی نشده آن دسته از تشنجاتی هستند که در هیچکدام از گروه بندی های
فوق جای نمی گیرند(رال و اسچلیفر،1981؛ شربورن و کورتیس،1990) جدول(2-1).
2-1-2- مکانیسم های ایجاد صرع
عوامل
متعددی در ایجاد صرع دخیل هستند، که شامل مکانیسم های درون سلولی (مربوط
به غشای نورون ها) و مکانیسم های خارج سلولی (مربوط به الکترولیت ها و
عوامل خارجی) می باشد. این دو مکانیسم می توانند منجر به تحریک پذیری زیاد
نورون های مغزی شده و فعالیتی همزمان و کلیشه ای در این نورون ها ایجاد
کنند که به آن ها PDS گفته می شود. PDS یک موج دپلاریزه کننده نسبتا بزرگ
(20-40mv) و طولانی مدت (100ms) می باشد، که متعاقب آن یک مرحله
هیپرپلاریزاسیون دیده می شود.
مرحله دپلاریزاسیون به واسطه فعال شدن
کانال های non-NMDA، NMDA و کانال های کلسیمی وابسته به ولتاژ به وجود می
آید و مرحله هیپرپلاریزاسیون به واسطه فعال شدن کانال های پتاسیمی حساس به
ولتاژ و حساس به کلسیم و نیز کانال های کلری GABA رخ می دهد. کاهش کلسیم
مایع بین سلولی مغز و یا افزایش غلظت پتاسیم در آن که ناشی از عملکرد
نامطلوب سلول های گلیاست، می تواند منجر به بروز PDS شود (دلگادواسکواتا و
همکاران،1999).
اگر نورون های موجود در کانون تشنج که فعالیت غیر طبیعی
دارند، تعدادشان کمتر از هزار عدد باشد، هیچگونه تظاهرات بالینی دیده نمی
شود. این فعالیت الکتریکی غیر طبیعی فقط به شکل اختلالاتی در الکترو
انسفالوگرامEEG قابل ثبت می باشد.
مهم ترین نشانه الکتروفیزیولوژی صرع،
ثبت اسپایک های غیر طبیعی در EEG است.اگر این اسپایک ها در زمان وقوع حملات
صرع ثبت شوند به آن ها اسپایک های حمله ای و اگر در مراحل بین حملات صرعی
ثبت شوند به آن ها اسپایک های بین حمله ای گفته می شود. اسپایک های حمله ای
همیشه با بروز رفتار تشنجی همراه هستند، ولی اسپایک های بین حمله ای رفتار
تشنجی ایجاد نمی کنند.
فرآیند PDS زمینه ساز اسپایک های حمله ای می
باشد. منشا PDS و اسپایک های حمله ای ممکن است؛ حذف مهار پیرامونی، افزایش
فرکانس پتانسیل های پس سیناپسی تحریکی(EPSP)، افزایش ثابت زمانی در دندریت
های نورون های پس سیناپسی، القای میدان الکتریکی، فعالیت گیرنده های (NMDA)
و کاهش فعالیت سیستم (GABA) باشد (دلگادواسکواتاو همکاران،1999).
2-1-3- آناتومی عملکردی صرع لیمبیک
منظور
از آناتومی عملکردی صرع لیمبیک، تمام مدار های موضعی است که به هنگام
ایجاد این نوع صرع باعث شروع، تعدیل، همزمان سازی و انتشار آن به سایر
نواحی مغزی می شوند. در انسان صرع لوب گیجگاهی شایع ترین نوع صرع است و
منشا آن تمام بافت هایی هستند که در زیر شیار سیلوین و در زیر لوب گیجگاهی و
آهیانه قرار دارند. این ساختارها شامل هیپوکمپ ، آمیگدال، قشر
پاراهیپوکمپ، قشر پیریفورم و دیگر ساختارهای قشر لیمبیک است که منشا صرع
لوب گیجگاهی در انسان می باشند(اجمان،2001؛ اوموری و همکاران،1999).
حساسیت
بخش های مختلف لوب تمپورال به صرع متفاوت است. وایزر(1987) نشان داد که در
لوب تمپورال دو ساختار، کانون اصلی صرع می باشند: یکی آمیگدال و دیگری
هیپوکمپ. وی نتیجه گرفت که در 25درصد افراد مصروع کانون صرع در هیپوکمپ،
10% در آمیگدال و 65% در هر دو هسته است(اینتایر و همکاران،2005).
2-1-4- مدل های آزمایشگاهی ایجاد صرع
مدل های آزمایشگاهی ایجاد صرع باید دارای ویژگی های خاص باشد. چند مورد از این ویژگی ها عبارتند از:
الف)
نوع حملات از لحاظ بالینی باید مشابه حملاتی باشد که در صرع انسانی اتفاق
می افتد. در انسان حملات موضعی پیچیده از نوع حملات مقاوم به دارو هستند.
بنابراین این نوع حملات باید بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد.
ب) حملات
ایجاد شده باید همراه با تغییراتی در الکتروانسفالوگرام باشد، به طوری که
تغییر در الکتروانسفالوگرام را مؤید تظاهرات رفتاری در نتیجه اثر دارو
دانست.
ج) داروهای ضد صرعی استاندارد مورد استفاده باید دارای اثرات
ضعیف بر حملات باشند. بدین ترتیب می توان اثرات داروهای مختلف را مقایسه
کرد. چرا که بعضی از داروها اثر بیشتری از داروهای استاندارد بر روی حملات
دارند، و از طرفی می توان از مدل های دیگر جهت مطالعات اثرات ضد تشنجی این
دارو کمک گرفت.
د) مدل آزمایشگاهی باید طوری انتخاب شود، که حالت تشنجی
برای مدتی باقی بماند تا بتوان اثر داروهای ضد تشنجی را در زمان های مختلف
پس از به کار بردن دارو بررسی کرد (لوسچر،1997).
تا کنون از مدل های
شیمیایی و ژنتیکی گوناگونی برای ایجاد تشنج و صرع استفاده شده است.
الکتروشوک، مدل های شیمیایی و ژنتیکی ایجاد تشنج و کیندلینگ از مدل های
رایج فعلی می باشند. در این میان مدل کیندلینگ بیشترین تشابه را با حالت
صرع در انسان دارد، و در آزمایشگاه های تحقیقاتی مختلف به عنوان مدل ایجاد
تشنج مزمن مورد استفاده قرار می گیرد.
2-2- کیندلینگ
کیندلینگ مدلی
آزمایشگاهی برای ایجاد صرع لوب گیجگاهی می باشد. در این مدل، حیوان
آزمایشگاهی با محرک ضعیفی که در ابتدا قادر به ایجاد تشنج نمی باشد، در
فواصل زمانی مشخصی تحریک می شود و به تدریج و با گذشت زمان، این تحریک ضعیف
تشنج ایجاد می کند.
سویلانو و دلگادو(1961) نشان دادند که تحریک
الکتریکی با جریان های پایین به هیپوکمپ باعث یک فعالیت تشنجی پیشرونده می
شود(نامارا و همکاران،1980).اولین بار گودارد (1969) به اهمیت این پدیده پی
برد و اصطلاح کیندلینگ را، که به معنی شعله ور شدن می باشد، برای این
پدیده به کار برد. وی کیندلینگ را به عنوان یک مدل برای صرع زایی، یادگیری و
حافظه مطرح کرد. در حین فرآیند کیندلینگ تخلیه های الکتریکی از موضع تحریک
به نواحی دیگر در مغز منتشر شده و فعالیت آن نواحی را به گونه ای تغییر می
دهد که علائم حرکتی تشنج بوجود می آید. این پاسخ های حرکتی به تدریج عمومی
و فراگیر می شوند. اگر تحریکات منحصر به نواحی قشر لیمبیک نظیر آمیگدال یا
هیپوکمپ باشد نمی توانند باعث تشنجات کلونیک اندام های جلویی شود و این
نشان می دهد که فعالیت تشنجی لیمبیک بایستی از طریق ساختارهای حد واسط به
ساختارهایی در مغز دسترسی پیدا کند که به مراکز حرکتی در مغز و نخاع مرتبط
است(لوسچر و ابرت،1996).
کیندلینگ پدیده ای است که در بسیاری از گونه
های حیوانی از قورباغه تا بابون دیده شده است. نتایج مشابه نشان داد که این
پدیده مخصوص به گونه خاصی نیست. تحقیقات بعدی پایداری روند کیندلینگ را
نشان دادند. در این تحقیقات مشاهده شد موش هایی که به مدت 12هفته تحریک شده
اند، بعد از هفته دوازدهم با تحریک توسط محرک آستانه ای، تشنج کامل را
نشان می دهند. این مطالعات گروه زیادی از محققین را تشویق کرد تا به دنبال
پایه و اساس بیوشیمی و الکتروفیزیولوژی این پدیده باشند.
مزایای
کیندلینگ نسبت به سایر مدل های آزمایشگاهی ایجاد صرع عبارتند از:(1) قابل
مشاهده و ارزیابی بودن روند صرع- زایی مزمن؛ (2) قابل کنترل بودن الگوی
گسترش و عمومی شدن تشنج و (3) قابل دستکاری بودن دوره های حمله ای، بین
حمله ای و پس از حمله ای(موریموتو و همکاران،2004).
احتمال داده می شود
مکانیسم های ایجاد کیندلینگ مشابه مکانیسم های ایجاد تشنج در انسان باشد
لذا از سال 1969 تاکنون در تحقیقات زیادی از این مدل استفاده شده
است(لوسچر،1997).
2-2-1- انواع کیندلینگ
کیندلینگ را بر اساس نوع محرک و نحوه تحریک مغز به سه نوع تقسیم بندی می کنند(نامارا و همکاران،1980).
الف)
کیندلینگ الکتریکی: مدلی است که با استفاده از محرک الکتریکی زیر آستانه
ای، به صورت موضعی یکی از جایگاه های حساس مغز را به طور مکرر تحریک می
کنند.
ب) کیندلینگ متقارن: در این مدل با استفاده از محرک الکتریکی، جایگاه حساس را به صورت دو طرفه تحریک می کنند.
ج)
کیندلینگ شیمیایی: که در آن مواد شیمیایی تشنج زا از قبیل پنتیلن تترازول
با دوزهایی که در ابتدا تشنج زا نیستند، به طور مکرر به حیوان تزریق می
شود. برای کیندلینگ شیمیایی از داروهایی مثل لیدوکایین، بیکوکولین و همچنین
اسیدهای آمینه تحریکی نیز استفاده می شود(تراینلیس و همکاران،1989؛ موریست
و همکاران،1989).
2-2-2-کیندلینگ پنتیلن تترازول
کیندلینگ شیمیایی
القا شده توسط پنتیلن تترازول، یک مدل شناخته شده ازصرع مزمن است. دراین
مدل تزریق مکرر دوز زیر تشنجی پنتیلن تترازول سبب گسترش تشنجات بادوام
وتدریجی می شود(روکا و همکاران،1999). پنتیلن تترازول (PTZ)، همچنین به
عنوان مترازول، پنتترازول، پنتامتیلن تترازول و کاردیازول شناخته شده است.
پنتیلن تترازول آنتاگونیست غیر رقابتی گابا (گاما آمینو بوتیریک اسید) است .
مکانیسم عمل صرع از پنتیلن تترازول در سطح سلولی نورون ها هنوز نامشخص
است. مطالعات الکتروفیزیولوژیک نشان داده اند که با افزایش نفوذپذیری آکسون
نسبت به پتاسیم باعث کاهش پتانسیل های عمل می شود و از سویی مطالعات دیگر
نشان داده اند که با افزایش جریان سدیمی و کلسیمی منجر به افزایش کلی تحریک
پذیری نورون ها می شود.