AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThese results are important in terms of defining the optimal parameters of hippocampal DBS in patients with epilepsy.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
AIM: Experimental and clinical studies have revealed that hippocampal DBS can control epileptic activity, but the mechanism of action is obscure and optimal stimulation parameters are not clearly defined. The aim was to evaluate the effects of high frequency hippocampal stimulation on cortical epileptic activity in penicillin-induced epilepsy model. MATERIAL and METHODS: Twenty-five Sprague-Dawley rats were implanted DBS electrodes. In group-1 (n=10) hippocampal DBS was off and in the group-2 (n=10) hippocampal DBS was on (185 Hz, 0.5V, 1V, 2V, and 5V for 60 sec) following penicillin G injection intracortically. In the control group hippocampal DBS was on following 8μl saline injection intracortically. EEG recordings were obtained before and 15 minutes following penicillin-G injection, and at 10th minutes following each stimulus for analysis in terms of frequency, amplitude, and power spectrum. RESULTS: High frequency hippocampal DBS suppressed the acute penicillin-induced cortical epileptic activity independent from stimulus intensity. In the control group, hippocampal stimulation alone lead only to diffuse slowing of cerebral bioelectrical activity at 5V stimulation. CONCLUSION: Our results revealed that continuous high frequency stimulation of the hippocampus suppressed acute cortical epileptic activity effectively without causing secondary epileptic discharges. These results are important in terms of defining the optimal parameters of hippocampal DBS in patients with epilepsy.
Özet
AMAÇ: Deneysel ve klinik çalışmalar hipokampal DBS’nun epileptik aktiviteyi kontrol edebildiğini göstermektedir, ancak etki mekanizması ve optimal stimulasyon parametreleri açıkça bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı, penisilinle indüklenmiş deneysel epilepsi modelinde hipokampusun yüksek frekanslı uyarılmasının kortikal iktal aktivite üzerindeki etkilerini araştırmaktır. YÖNTEM ve GEREÇ: Yirmi beş Sprague-Dawley rata hipokampal derin beyin elektrodu yerleştirildi.Grup-1 (n=10)’de intrakortikal penisilin G enjeksiyonundan sonra hipokampal DBS kapalı kaldı. Grup-2 (n=10)’de intrakortikal penisilin G enjeksiyonundan sonra, kontrol grubu (n=5)’nda ise intrakortikal 8μl salin enjeksiyonundan sonra hipokampal DBS açık tutuldu (185 Hz, kademeli artan uyarı şiddeti ;0.5, 1V, 2V, 5V, uyarı süresi 60 sn). Deneklerin EEG kayıtları Penisilin G/salin enjeksiyonundan önce, sonraki 15. dakikada ve her bir hipokampal uyarıdan sonraki 10. dakikalarda elde edildi. EEG kayıtları frekans, amplitüd ve güç spektrumu açısından analiz edildi. BULGULAR: 185Hz frekansında hipokampal DBS’nun penisilinin indüklediği akut kortikal iktal aktiviteyi uyarı şiddetinden bağımsız olarak baskıladığı görüldü. Kontrol grubunda artan şiddetlerde uygulanan hipokampal DBS’nun epileptik deşarj oluşturmadığı, yalnızca 5V uyarı sonrasında serebral biyoelektrik aktivitenin yaygın olarak yavaşladığı görüldü. SONUÇ: Bu çalışmanın sonuçları hipokampusun sürekli yüksek frekansta uyarılmasının akut kortikal iktal aktiviteyi yeni epileptik deşarjlara yol açmadan etkin bir biçimde baskıladığını göstermektedir. Bu sonuçlar epilepsi tedavisinde yeni bir yöntem olan hipokampal DBS’de optimal stimulasyon parametrelerinin belirlenmesine katkıda bulunacaktır.