جلد 18، شماره 1 - ( 1-1398 )                   جلد 18 شماره 1 صفحات 43-54 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Zalkhani R, Moazedi A A, Ghotbeddin Z, Pourmahdi Borujeni M. The Effect of Sodium Valproate and Low Frequency Electrical Stimulation on Motor Activity During Rapid Kindling of Hippocampal CA1 Region in Adult Male Rat: An Experimental Study. JRUMS. 2019; 18 (1) :43-54
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4380-fa.html
زال خانی رها، معاضدی احمدعلی، قطب الدین زهره، پورمهدی بروجنی مهدی. اثر والپروات سدیم و تحریک الکتریکی با فرکانس کم بر فعالیت حر‌کتی در روندکیندلینگ سریع ناحیه CA1هیپوکمپ در موش صحرایی بالغ نر: یک مطالعه تجربی . مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1398; 18 (1) :43-54

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4380-fa.html


دانشگاه شهید چمران اهواز
متن کامل [PDF 476 kb]   (63 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (297 مشاهده)
متن کامل:   (41 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 18، فروردین 1398، 54-43
 
 
 
اثر والپروات سدیم و تحریک الکتریکی با فرکانس کم بر فعالیت حر­کتی در روندکیندلینگ سریع ناحیه  CA1هیپوکمپ در موش صحرایی بالغ نر:
یک مطالعه تجربی
 
رها [j1] زال‌خانی[1]، احمدعلی معاضدی[2]، زهره قطب‌الدین[3]، مهدی پورمهدی بروجنی[4]
 
دریافت مقاله: 23/4/97   ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 25/7/97    دریافت اصلاحیه از نویسنده: 24/9/97         پذیرش مقاله: 28/9/97
 
 
 

چکیده
زمینه و هدف: صرع یک اختلال عصبی مزمن است که نیاز به روش‌های درمانی طولانی با عوارض جانبی کمتر دارد. بنابراین این مطالعه با هدف تعیین اثر داروی والپروات سدیم و تحریک الکتریکی مغز با فرکانس کم (LFS)، بر فعالیت حرکتی موش صحرایی نر در روند کیندلینگ سریع هیپوکامپ انجام شد.
مواد و روش: در این مطالعه تجربی، 56 سر موش صحرایی نر بالغ به طور تصادفی به 8 گروه تقسیم شدند: کنترل، شم، گروه‌های سالین-کیندل و دارو-کیندل که سالین یا دارو را 15 دقیقه قبل از تحریکات کیندلینگ دریافت می‌کردند و گروه‌های سالین-کیندل-LFS­­ یا دارو-کیندل-LFS که سالین یا دارو را 15 دقیقه قبل از کیندلینگ و LFS را بلافاصله پس از پایان تحریکات کیندلینگ دریافت کردند. سپس فعالیت حرکتی حیوانات با استفاده از آزمون میدان باز در روز ششم ارزیابی شد و داده‌ها توسط آنالیز آماری واریانس یک‌طرفه و پس آزمون Tukey تجزیه و تحلیل شدند.
نتایج: نتایج آزمون میدان باز  افزایش معنی­داری در تعداد حرکات گروه کیندل (007/0p=) در مقایسه با گروه شم (شاهد جراحی) نشان داد. اما فعالیت حرکتی در گروه سالین_ کیندل_ LFS، دارو-کیندل و دارو-کیندل-LFS در مقایسه با گروه شم اختلاف معنی­داری را نشان نداد (05/0).
نتیجه­گیری: به­نظر می­رسد که تزریق والپروات سدیم و اعمال تحریک الکتریکی به ناحیه هیپوکمپ، بتواند بیش فعالی ناشی از تحریکات کیندلینگ را در موش صحرایی نر بالغ کاهش دهد.
واژه های­کلیدی: والپروات سدیم، تحریک الکتریکی با فرکانس کم، میدان باز، کیندلینگ، موش صحرایی
 
مقدمه
تشنج به تخلیه ریتمیک و همزمان جمعی از نورون­ها گفته می­شود و چنان­چه این تشنج­ها تکراری شوند، بیما­ری صرع نامیده می­شود. صرع از اختلالات رایج سیستم عصبی با میزان شیوع 2-1 درصد در جهان میباشد [1]. نتایج متفاوتی از اثر صرع بر فعالیت حرکتی در مدل­های حیوانی گزارش شده است و روند صرع­زایی را با کاهش یا افزایش فعالیت حرکتی نشان داده­اند [2-5]. کیندلینگ یک مدل آزمایشگاهی بررسی روند صرع­زایی و ایجاد صرع لوب گیجگاهی است و به پدیده­ای اشاره می­کند که طی آن اعمال مکرر محرک الکتریکی یا شیمیایی با شدت زیرآستانه­ای، باعث ایجاد فعالیت تشنجی شده و در نهایت منجر به بروز تشنج عمومی می‌شود [6]. هیپوکمپ یکی از حساس­ترین نواحی سیستم لیمبیک برای ایجاد کیندلینگ می‌باشد. کیندلینگ با ایجاد تغییراتی در شکل و عملکرد نورون­ها مانند جوانه­زنی نابجای فیبرها­ی هیپوکمپ، باعث کاهش آستانه تشنج­ها و تقویت مدارهای تحریک­پذیری نورون­ها می­شود. کیندلینگ آهسته هیپوکمپ به صورت یک تحریک در روز، 4 هفته طول می‌کشد اما کیندلینگ سریع هیپوکمپ با محرک­هایی با فاصله زمانی­کم‌تر (12 تحریک در روز)، سبب دست‌یابی سریع‌تر (یک هفته) به یک مدل قوی جهت ارزیابی فرآیند صرع­زایی و اختلالات رفتاری می‌شود.
اختلالات رفتاری ایجاد شده در روند صرع­زایی می­تواند ناشی از به هم خوردن تعادل سیستم­های نوروترانسمیتری و نورومدولاتوری باشد. دوپامین یکی از نوروترانسمیترهای مهم سیستم اعصاب مرکزی می­باشد که از پایانه نورون­های دوپامینرژیک آزاد می­شود و در حرکت نقش دارد. بیشتر انواع صرع لوب گیجگاهی مانند صرع ایجاد شده با پیلوکارپین همراه با افزایش تخلیه نورون­های دوپامین­رژیک و افزایش میزان دوپامین می‌باشند [1]. علاوه بر تأثیر تشنج­ها بر میزان دوپامین و فعالیت حرکتی، روش­های درمانی مورد استفاده در این بیماران نیز می­تواند این سیستم ها را تحت تأثیر قرار دهد [7]. صرع لوب گیجگاهی یکی از شایع­ترین صرع­ها در بالغین است و علیرغم کشف داروهای جدید ضد­صرع، 30% بیماران مقاوم به دارو هستند و علاوه بر دارو نیاز به درمان­های دیگر از قبیل جراحی و تحریک عمقی مغز دارند [6]. دارو درمانی رایج­ترین روش درمانی بیماران صرعی می­باشد که در بیش از 70 درصد بیماران صرعی، مؤثر است. یکی از پرمصرف­ترین داروهای ضدصرعی در جهان والپروات (2-پروپیل پنتانوئیک) می‌باشد. این دارو عملکرد فارماکولوژی خود را از طریق مکانیسم­های مختلفی از قبیل تقویت سیستم گابا، کاهش فعالیت تحریکی القاء شده توسط گیرنده­های گلوتامات، مهار کانال­های سدیم دریچه­دار ولتاژی، کنترل سیستم دپامین­رژیک اعمال می­کند [9-7]. یکی از روش­های درمانی دیگر صرع ، تحریک عمقی مغز با فرکانس‌های مختلف است که علاوه بر صرع در درمان بیماری­های دیگر از جمله بیماری‌های حرکتی، روانی، درد مزمن  به­کار می­رود [10]. تحریک الکتریکی جایگاه­های مختلف مغز با ­­کاهش تحریک پذیری نورون­های شبکه صرعی، اثر مهاری بر تشنج اعمال می­کند و منجر به افزایش سطح گابا و کاهش دوپامین می‌شود [11-6].
از آنجایی­که ترکیب تحریک الکتریکی مغز با مقادیر­کم داروهای تقویت­کننده­ی سیستم گابا، سبب اثرات ضد تشنجی مؤثرتری در صرع مقاوم به درمان می­شود [13-12،7] و نیز به دلیل تأثیر تشنج بر سیستم حرکتی، مطالعه حاضر جهت تعیین اثر جداگانه و ترکیبی والپروات سدیم و تحریک الکتریکی با فرکانس کم بر فعالیت حرکتی در مدل صرع لوب گیجگاهی القاء شده توسط کیندلینگ سریع هیپوکمپ در موش صحرایی نر بالغ انجام شد.
مواد و روش­ها
در این مطالعه تجربی از 56 سر موش صحرایی نر بالغ ویستار با وزن تقریبی 20±200 گرم، تهیه شده از خانه حیوانات دانشکده علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، استفاده شد. تمام مراحل آزمایش بر اساس دستور‌العمل کمیته اخلاق کار با حیوانات آزمایشگاهی دانشگاه شهید چمران اهواز به شماره EE/97.3.24.49755/scu.ac.ir طراحی و اجرا شد. حیوانات در دمای 1±23 درجه سانتی­گراد، رطوبت 50-40 درصد و در شرایط 12 ساعت نور و 12 ساعت تاریکی نگهداری شدند و به آب و غذا دسترسی آزاد داشتند.
حیوانات، به ‌طور تصادفی به 8 گروه 7 تایی تقسیم شدند. گروه­های مورد مطالعه شامل: کنترل، شم، گروه های سالین-کیندل و دارو-کیندل که سالین  یا دارو را 15 دقیقه قبل از دریافت تحریکات کیندلینگ به طور روزانه دریافت می­کردند، گروه­های سالین-کیندل-تحریک الکتریکی با فرکانس کم  و دارو-کیندل-تحریک الکتریکی با فرکانس کم که سالین یا دارو را 15 دقیقه قبل و LFS را بلافاصله پس از پایان از دریافت تحریکات کیندلینگ دریافت کردند. کلیه آزمایش­ها در زمان روشنایی، بین ساعت 8 صبح الی 4 بعد از ظهر در گروه زیست شناسی دانشکده علوم دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. جهت خو گرفتن حیوانات به محل، یک ساعت قبل از شروع آزمون به آزمایشگاه منتقل شدند [14].
برای بی­هوشی حیوان،کتامین و زایلازین به ترتیب به مقدار 100 و 10 میلی­گرم بر کیلو­گرم به صورت داخل صفاقی تزریق شد. سپس سر حیوان در دستگاه استریوتاکس  (Stoelting Co., USA) ثابت گردید. پس از ایجاد برش در پوست سر، ناحیه برگما شناسایی شده و براساس مختصات ذکر شده در اطلس پاکسینوس ناحیه مربوط به CA1 هیپوکمپ (5/2 میلی­متر ­به سمت عقب و 8/1 میلی­متر به سمت راست نسبت به برگما و  8/2 میلی­متر زیر جمجمه) علامت­گذاری ­شد [13].
با استفاده از مته دندان­پزشکی در محل علامت­گذاری شده بر روی جمجمه، منفذی ایجاد ­گردید. سپس یک الکترود سه قطبی جهت تحریک و ثبت، درون ناحیه CA1 هیپوکمپ کار گذاشته شد. یک الکترود مسی هم به ­عنوان اتصال به زمین، با استفاده از پیچ لحیم شده به آن بر روی جمجمه متصل ­شد. دو پیچ کوچک دیگر جهت استحکام سیمان روی نقاط دیگری از جمجمه وصل­گردید. مجموعه الکترود­ها و پیچ­ها توسط سیمان دندان­پزشکی روی سطح جمجمه ثابت شدند. آن­گاه پین­های متصل به الکترود‌های سه قطبی و تک قطبی درون بخش مادگی سوکت مخصوص قرار داده ­شد. سپس سوکت با استفاده از سیمان دندان‌پزشکی بر روی جمجمه محکم گردید [14].
بعد از دوره بهبودی 7 روزه، با استفاده از دستگاه الکتروماجول (Electromodule)، حداقل شدت تحریک حیوان محاسبه گردید. به این ترتیب که به حیوان، جریانی به شدت 30 میکروآمپر اعمال می­شد. اگر امواج تخلیه متعاقب (حداقل به مدت 8 ثانیه) ثبت ­شدند، این شدت جریان به عنوان شدت جریان آستانه شناخته می­شد. در صورت عدم مشاهده­ی امواج تخلیه متعاقب، هر بار شدت جریان 10 میکروآمپر به فواصل 5 دقیقه افزایش داده ­شد تا وقتی­که امواج تخلیه متعاقب ثبت گردد. (شکل 1) [14].
 

شکل 1- ثبت امواج مغزی توسط دستگاه الکتروماجول. مرحله آستانه‌گیری و ثبت امواج تخلیه متعاقب.
یک روز بعد از آستانه­گیری، حیوان با روش کیندلینگ سریع، با موج مربعی تک فازی به مدت 1 میلی ثانیه، فرکانس 50 هرتز، شدت­ آستانه تولید امواج تخلیه متعاقب، به مدت 3 ثانیه و 12 بار در روز، به فاصله­ی 10 دقیقه­ای و به مدت 5 روز تحریک ­شدند و بیش از سه مرتبه مرحله 4 و 5 تشنج را نشان دادند. در زمان اعمال تحریکات کیندلینگ، امواج الکتریکی مغزی توسط الکترود ثبات به دستگاه الکتروماجول منتقل و توسط برنامه کامپیوتری eprobe اندازه­گیری ­شدند (Sciencebeam Co., Tehran, Iran). این دستگاه جهت ثبت پتاسیل عمل، پتانسیل میدانی، الکتروانسفالوگرام و اعمال تحریک الکتریکی به مغز به کار می­رود [14].
شدت تشنج بر اساس معیارهای Racine به این ترتیب محاسبه گردید: مرحله1: انقباض عضلات صورت، مرحله2: حرکت دادن سر به طرف بالا و پایین ، مرحله 3: کلونوس یکی از اندام­های جلویی، مرحله 4: ایستادن روی هر دو پا توأم با کلونوس هر دو اندام جلویی، مرحله 5: ایستادن روی هر دو پا همراه با از دست دادن تعادل و افتادن [16].
برای انجام این تحقیق والپروات سدیم (شرکت سیگما)، با مقادیر 100 و 200 میلی­گرم بر کیلوگرم در سرم فیزیولوژی حل شد و نیم ساعت قبل از اعمال تحریکات کیندلینگ، به صورت تزریق درون صفاقی و یک­بار در روز به­کار برده شد [17]. LFS هم به صورت چهار بسته در فواصل هر ۵ دقیقه یک‌بار به حیوان اعمال می­شد. هر بسته شامل  ۲۰۰ موج مربعی دو فازی که هر پالس ۱/۰ میلی‌ثانیه با فرکانس ۱ هرتز بود [14]. در تمامی گروه­ها، شش روز پس از آغاز تحریکات برای سنجش فعالیت حرکتی از آزمون میدان باز استفاده شد.
ارزیابی فعالیت حرکتی حیوان در روز ششم با استفاده از جعبه میدان باز با کف سفید و دیواره­های پلکسی گلاس به ابعاد 50×50×50 سانتی­متر و لوکوموشن (Locomotion) انجام شد ( ایران، برج صنعت، 5800LO ). ماهیت این تست، اندازه­گیری فعالیت حرکتی حیوان بر اساس تغییر از موقعیت قبلی خود به موقعیتی جدید در داخل دستگاه است، که این حرکات توسط چشم­های الکتریکی تعبیه شده در کناره­های کف دستگاه اندازه­گیری می­شد. بعد از تنظیم دستگاه و قرار دادن حیوان در مرکز آن، تعداد عبور از مقابل لکه­های چشمی، به مدت پنج دقیقه با استفاده از دستگاه لوکوموشن  ثبت می­شد. پارامتر دیگر مرتبط با سنجش فعالیت حرکتی، تعداد دفعاتی است که موش روی دو پای خود به صورت عمودی قرار می­گیرد (Rearing) می­باشد که به صورت دستی ثبت شد [18].
پس از آزمون رفتاری جهت ارزیابی صحت ورود الکترودها، مغز موش  جدا و در فرمالدهید 10 درصد نگهداری شد. بعد از 48 ساعت مغزها  را برش داده و با مختصات CA1 در اطلس پاکسینوس مقایسه شدند. در صورت مطابقت نداشتن محل الکترود با اطلس، داده­های حاصل از موش مورد نظر حذف گردیدند (شکل2) [14].
برای آنالیز آماری از نرم‌افزار SPSS نسخه 21 استفاده شد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ایﻨﮑﻪ دادهﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﮐﻤﯽ بود، ﺗﻮﺳﻂ آزﻣﻮن Shapiro-Wilk ﻓﺮض نرمال بودن دادهﻫﺎ ﺗﺄیﯿﺪ ﮔﺮدیﺪ (05/0)­ و برای مقایسه اختلاف بین گروه­ها از آزمون آنالیز واریانس یک­طرفه و پس آزمون Tukey استفاده شد. نتایج به صورت خطای معیار± میانگین گزارش شد. در تمامی موارد 05/0p< به عنوان سطح معنی­دار آماری در نظر گرفته شد.
 
 
 
CA1

شکل 2- تأیید بافتی مسیر ورود الکترود به ناحیه CA1 هیپوکمپ در موش صحرایی نر بالغ
نتایج
آنالیز آماری یافته­ها، تفاوت معنی­داری در تعداد حرکات و فرکانس روی دو پا ایستادن در آزمون میدان باز بین گروه‌های شم و کنترل نشان نداد. لذا سایر گروه­ها با گروه شم مقایسه شدند (نمودار 1) (جدول 1). تعداد حرکات در گروه دریافت­کننده سالین قبل از تحریکات کیندلینگ، در مقایسه با گروه شم افزایش معنی­داری داشت (007/0p=)، که بیان‌گر این است که کیندلینگ سبب بیش­حرکتی می­شود. از طرفی تعداد حرکات در گروه دریافت­کننده تحریکات کیندل همراه با تحریکات الکتریکی با فرکانس پایین در مقایسه با گروه شم تفاوت معنی­داری نداشت که نشان­دهنده کاهش بیش فعالی القاء شده در کیندلینگ است. هم­چنین تعداد حرکات در این گروه در مقایسه با گروه سالین-کیندل کاهش یافت که این کاهش معنی­دار نبود (05/0).
 
نمودار 1- اثر تحریکات کیندلینگ و تحریک الکتریکی با فرکانس کم هیپوکمپ بر فعالیت حرکتی در آزمون میدان  باز در موش صحرایی نر بالغ: مقایسه خطای معیار± میانگین تعداد حرکات در گروه‌های مورد مطالعه. آﻧﺎﻟﯿﺰ واریﺎﻧﺲ یک­ﻃﺮﻓﻪ و تست ﺗﻌﻘﯿﺒﯽ Tukey، ** نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار گروه‌ها با گروه شم (01/0p<).
 آنالیز آماری یافته­ها بین تعداد حرکات در گروه­های کیندلینگ دریافتکننده والپروات سدیم با مقادیر 100 و 200 میلی­گرم بر کیلوگرم در مقایسه با گروه شم اختلاف معنی­داری را نشان نداد (05/0˃p) که بیان­گر کاهش بیش فعالی القاء شده در روند کیندلینگ  توسط والپروات سدیم است. هم­چنین تعداد حرکات در گروه کیندلینگ دریافت کننده والپروات سدیم با مقدار 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم برخلاف مقدار 100 با گروه سالین-کیندل اختلاف معنی‌داری داشت (018/0p=) (نمودار2).
 
نمودار 2- اثر­ تزریق والپروات سدیم قبل ازتحریکات کیندلینگ هیپوکمپ بر فعالیت حرکتی در آزمون میدان باز: مقایسه خطای معیار± میانگین تعداد حرکات گروه سالین-کیندل نسبت به گروه شم (01/0p<**) و  گروه والپروات-کیندل نسبت به گروه سالین-کیندل (05/0# p<).، آﻧﺎﻟﯿﺰ واریﺎﻧﺲ یک­ﻃﺮﻓﻪ و تست ﺗﻌﻘﯿﺒﯽ Tukey.
آنالیز آماری یافته­ها بین تعداد حرکات در گروه­های کیندلینگ دریافت­کننده توأم والپروات سدیم ( 100 یا 200 میلی­گرم بر کیلوگرم) و تحریکات الکتریکی با فرکانس کم در مقایسه با گروه شم تغییر معنی­داری نشان نداد اما تعداد حرکات در گروه کیندلینگ دریافت کننده توأم والپروات سدیم با مقدار 200 میلی­گرم بر کیلوگرم برخلاف مقدار 100 با گروه سالین-کیندل  اختلاف معنی­داری داشت (009/0p=). هم­چنین تعداد حرکت در این گروه­ها در مقایسه با گروه دریافت­کننده دارو قبل از تحریکات کیندلینگ معنی­دار نبود (05/0) (نمودار3).
نمودار 3- اثر کاربرد توأم والپروات سدیم و اعمال تحریکات الکتریکی با فرکانس­کم به ترتیب قبل و بعد از کیندلینگ هیپوکمپ بر فعالیت حرکتی در آزمون میدان باز: مقایسه خطای معیار± میانگین تعداد حرکات گروه‌های مورد مطالعه نسبت به گروه شم (**01/0p<) و نسبت به گروه سالین-کیندل (05/0p< # و 01/0p< ##). آﻧﺎﻟﯿﺰ واریﺎﻧﺲ یﮏ­ﻃﺮﻓﻪ و تست ﺗﻌﻘﯿﺒﯽ Tukey.
آنالیز آماری یافته­ها نشان داد که بین فرکانس روی دو پا ایستادن گروه کیندل در مقایسه با گروه شم افزایش معنی‌داری وجود دارد (006/0p=) اما این پارامتر درگروه دریافت­کننده تحریکات کیندلینگ و تحریکات الکتریکی با فرکانس کم، گروه دریافت­کننده دارو قبل از تحریکات کیندلینگ و گروه­های دریافت کننده توأم دو روش درمانی در مقایسه با گروه شم تفاوت معنی­داری نداشت که بیان­گر کاهش بیش حرکتی القاء شده توسط کیندلینگ با روشهای درمانی ضدتشنجی بکار رفته است.
نمودار 4- اثر تحریکات کیندلینگ، تحریکات الکتریکی با فرکانس­کم، والپروات سدیم و کاربرد توأم دو روش بر تعداد روی دو پا ایستادن موش صحرایی در آزمون میدان باز: مقایسه خطای معیار± میانگین تعداد روی دو پا ایستادن. ** نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار گروه‌های مورد مطالعه نسبت به گروه شم (01/0p<) و ## نسبت به گروه سالین-کیندل (01/0p<). آﻧﺎﻟﯿﺰ واریﺎﻧﺲ یﮏ­ﻃﺮﻓﻪ و تست ﺗﻌﻘﯿﺒﯽ Tukey،
جدول1­- اثر کاربرد جداگانه و توأم والپروات سدیم و تحریکات الکتریکی با فرکانس­کم به ترتیب قبل و بعد از کیندلینگ هیپوکمپ در موش صحرایی در آزمون میدان باز: مقایسه خطای معیار± میانگین متغیرهای تعداد حرکات و روی دو پا ایستادن در گروه‌های مورد مطالعه. 01/0p<** نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار در گروه سالین-کیندل نسبت به گروه شم  و 01/0p<# # نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار در گروه والپروات-کیندل-تحریک الکتریکی (200) نسبت به گروه سالین-کیندل. آﻧﺎﻟﯿﺰ واریﺎﻧﺲ یﮏ ﻃﺮﻓﻪ و تست ﺗﻌﻘﯿﺒﯽ Tukey.
 
 
متغیرها
گروه­های آزمایش
تعداد روی دو پا ایستادن در 5 دقیقه
خطای معیار ± میانگین
تعداد حرکات
در 5 دقیقه
خطای معیار ± میانگین
کنترل 51/0 ± 1/14 72/18 ± 8/88
شم 93/0 ± 87/12 10/57 ± 19/115
سالین-کیندل **  01/3 ± 14/26 ** 45/10 ± 38/238
کیندل-تحریک الکتریکی 53/2 ± 12/18 03/50 ± 24/150
والپروات-کیندل (100) 14/3 ± 42/21 85/19 ± 28/160
والپروات-کیندل (200)    53/2 ± 14/18 46/9 ± 71/124
والپروات-کیندل-تحریک الکتریکی(100) 79/1 ± 28/17 37/16 ± 66/135
والپروات-کیندل-تحریک الکتریکی(200) ## 68/1 ± 82/16 02/7 ± 66/111
 
 
 
 
 
بحث 
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که تحریک کیندلینگ هیپوکمپ سبب افزایش معنی­دار فعالیت حرکتی (تعداد حرکات و فرکانس روی دو پا ایستادن) در آزمون میدان باز می­شود. مطابق با این نتایج، Caldecott-Hazard و همکاران نشان دادند که کیندلینگ دو طرفه آمیگدال باعث افزایش فعالیت حرکتی چشم­گیری نسبت به گروه کنترل در 14 تا 28 روز بعد از آخرین تحریک کیندل می‌شود [19]. هم‌چنین Hidaka و همکاران گزارش دادند که اعمال شوک الکتریکی تشنج­زا به مدت 7 روز سبب بیش حرکتی می­شود که این تغییرات تا 28 روز پس از آخرین تحریک پایدار می‌مانند [20]. در انواع دیگر صرع مانند صرع شیمیایی ایجاد شده توسط کاینیک اسید [21] و صرع ژنتیکی موش‌های صحرایی نیز میزان فعالیت حرکتی در آزمون میدان باز افزایش می­یابد [2]. هم­چنین منطبق با نتایج این مطالعه، موش­های صحرایی که تحریکات کیندل را در ناحیه هیپوکمپ پشتی به صورت  دو بار در روز تا زمان وقوع پیاپی مرحله پنج تشنج، دریافت کرده بودند، فرکانس روی دو پا ایستادن بیش‌تری، درروز هفتم بعد از آخرین تحریک، در آزمون میدان باز نسبت به گروه کنترل داشتند [14، 4].
برخلاف گزارش حاضر Kalynchuk و همکاران گزارش دادند که کیندلینگ آمیگدال و هیپوکمپ با 99 تحریک (سه تحریک 1 ثانیه ای در روز با شدت 400 میکروآمپر و فرکانس 60 هرتز به مدت 33 روز) باعث کاهش فعالیت حرکتی در  آزمون جعبه باز می شود.  این اختلاف گزارشات در کاهش یا افزایش فعالیت حرکتی ممکن است ناشی از تفاوت در شدت و تعداد تحریک و مدل کیندلینگ به­کاربرده شده باشد [5]. بیش فعالی می تواند ناشی از تغییرات ریختی و عملی مغز [22] مانند جوانه زدن فیبرهای خزه‌ای و یا کاهش تعداد نورون ها در روند صرع‌زایی باشد [24-23].  
هم­چنین مطالعه حاضر نشان داد که تعداد حرکات و فرکانس روی دو پا ایستادن در گروه دریافت کننده تحریکات کیندل همراه با تحریکات با فرکانس پایین در مقایسه با گروه شم تفاوت معنی­داری نداشت که نشان دهنده کاهش بیش فعالی القاء شده در روند کیندلینگ است. مطالعات زیادی اثر تحریک الکتریکی عمقی مغز با فرکانس کم و زیاد را در درمان بیماری­های حرکتی گزارش داده اند و نتایج متفاوتی را گزارش داده اند. علت تأثیر و عدم تاثیر تحریکات الکتریکی بر فعالیت حرکتی ناشی از اختلاف در الگو و مدت زمان اعمال تحریک الکتریکی یا مدل بیماری استفاده شده باشد. تحریکات الکتریکی با فرکانس­های متفاوت، باعث تعدیل فعالیت نورون­های جایگاه تحریک و شبکه­های عصبی مرتبط با می­شود [28-25].
نتایج بخش سوم مطالعه نشان داد که گروه کیندل دریافت کننده والپروات از نظر تعداد حرکات  و فرکانس روی دو پا ایستادن در جعبه میدان باز در مقایسه با گروه شم تفاوت معنی­داری نداشت که نشان‌دهنده­ این است که والپروات بیش حرکتی القاء شده توسط تحریکات کیندلینگ را کاهش داده است.
مطابق با این نتیجه، Xing و همکاران گزارش داده اند که تزریق 7 روزه والپروات با دوز 300 میلی گرم بر کیلوگرم در موش صحرایی سبب کاهش بیش حرکتی القاء شده توسط مت آمفتامین از طریق افزایش فعالیت آنزیم گلیکوژن سنتاز کیناز می شود [28]. هم‌چنین Eckermann و همکاران نیز گزارش دادند که تزریق درون صفاقی والپروات در مقادیر 50، 100 و 200 میلی­گرم بر کیلوگرم از بیش تحریکی القاء شده توسط  متیل فنیدات که محرک سیستم دوپامینی می باشد جلوگیری می کند [29].
محرک­های سیستم دوپامینی باعث افزایش فعالیت حرکتی می شوند و برعکس، بلوکه شدن رهایش دوپامین سبب کاهش فعالیت حرکتی می­شود [31]. آگونیست­های گابا از طریق هیپرپولاریزه کردن سلول­های دوپامینرژیک، مانع بیش فعالی القاء شده ناشی از افزایش دوپامین می‌شوند. والپروات، داروی افزایش دهنده سطح گابا،  با اثر بر نورون­های دوپامینرژیک، بر بیش فعالی القاء شده توسط دوپامین اثر مهاری دارد [31-30].
علاوه بر این نتایج مطالعه حاضر نشان داد که تعداد حرکات در گروه­های دریافت کننده توأم والپروات سدیم و تحریکات الکتریکی با فرکانس کم در مقایسه با گروه‌های شم و  دارو-کیندل تفاوت معنی­داری نداشت. این موضوع بر این دلالت دارد که کاربرد هم‌زمان این دو روش درمانی کنترل تشنج، علاوه بر اینکه تغییر چشم­گیری در فعالیت حرکتی نسبت به گروه شم ایجاد نمی کند، بیش فعالی القاء شده توسط تحریکات کیندلینگ را کاهش می­دهد. مطالعات محدودی درباره اثر ترکیبی داروهای ضد صرعی و LFS در کنترل تشنج وجود دارد. به نظر میرسد، داروهایی که بر سیستم گابا اثر می­گذارند، باعث تقویت عملکرد ضد تشنجی تحریکات الکتریکی مغز می­گردند [13-12]. گزارش حاضر نشان داد که کاربرد توأم این دو روش درمانی هم­چنین باعث کاهش بیش فعالی القاء شده توسط تحریکات کیندلینگ میشود. با توجه به ضرورت کنترل تشنج و اختلالات رفتاری در صرع‌های مقاوم به درمان، علیرغم هزینه بر و زمان بر بودن ایجاد مدل مزمن صرع با روش کیندلینگ الکتریکی و احتمال کنده شدن الکترودها قبل از انجام آزمایشات رفتاری، پیشنهاد می‌شود که اثر دیگر داروهای ضدصرعی با الگوهای متنوع تحریکات الکتریکی با فرکانس کم مورد بررسی قرار گیرد.
نتیجه‌گیری
به نظر می­رسد که تزریق والپروات سدیم و اعمال تحریک الکتریکی به ناحیه  هیپوکمپ، بتواند بیش فعالی ناشی از تحریکات کیندلینگ را در موش صحرایی نر بالغ کاهش دهد.
تشکر و قدردانی
بدین وسیله نویسندگان مقاله از ﻣﻌﺎوﻧﺖ ﭘﮋوﻫﺸﯽ داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﭼﻤﺮان اﻫﻮاز و همکاران آزمایشگاهی ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﻫﻤﮑﺎری در اﻧﺠﺎم ایﻦ ﭘژوهش علمیﮐﻤﺎلﺗﺸﮑﺮ و ﻗﺪرداﻧﯽ ﺑﻪ ﻋﻤﻞ ﻣﯽآیﺪ
 
 
 
 
References
 
 
[1] Mc Namara JO: Cellular and molecular basis of epilepsy, J Neurosci 1994; 14, 3413-25.
[2] Okaichi Y, Amano S, Ihara N, Hayase Y, Tazumi T, Okaichi H. Open‐field Behaviors and Water‐maze Learning in Substrain of Ihara Epileptic Rats. Epilepsia 2006;47(1):55-63.
 [3] Koneski J, Casella E. Attention deficit and hyperactivity disorder in people with epilepsy: Diagnosis and implications to the treatment. Arq Neuropsiquiatr 2010; 68(1): 107-114.
[4] Hannesson DK, Howland J, Pollock M, Mohapel P, Wallace AE, Corcoran ME. Dorsal hippocampal kindling produces a selective and enduring disruption of hippocampally mediated behavior. J Neurosci 2001;21(12):4443-50.
[5] Kalynchuk LE, Pinel JP, Treit D. Long-term kindling and interictal emotionality in rats: effect of stimulation site. Brain Res 1998;779(1-2):149-57.
[6] Wyckhuys T, De Smedt T, Claeys P, Raedt R, Waterschoot L, Vonck K. et al. High frequency deep brain stimulation in the hippocampus modifies seizure characteristics in kindled rats. Epilepsia 2007; 48(8): 1543-50.
[7] Zádori D, Geisz A, Vámos E, Vécsei L, Klivényi P. Valproate ameliorates the survival and the motor performance in a transgenic mouse model of Huntington's disease. Pharmacol Biochem Behav 2009; 94(1): 148-53.
[8] Tai YT, Lee WY, Lee FP, Lin TJ, Shih CL, Wang JY. et al. Low dose of valproate improves motor function after traumatic brain injury. Biomed Res Int 2014; 2014 :980657.
[9] Kuruvilla A, Uretsky NJ. Effect of sodium valproate on motor function regulated by the activation of GABA receptors. Psychopharmacology 1981; 72(2): 167-72.
[10] Saberi M, Saberi F. The psychological effects of minimal electrical stimulations of the amygdala in male rats. Procedia Soc Behav Sci 2010; 5: 304-8.
[11] Yan N, Chen N, Zhu H, Zhang J, Sim M, Ma Y. et al. High-frequency stimulation of nucleus accumbens changes in dopaminergic reward circuit. PloS one 2013; 8(11): 79318.
[12] Asgari A, Semnanian S,Atapour N, Shojaei A, Mirnajafi-zadeh J. Combined sub-threshold dosages of phenobarbital and low frequency stimulation effectively reduce seizures in amygdala-kindled rats. Neurol Sci 2014; 35(8): 1255-60.
[13] Cuellar-Herrera M, Pena F, Alcantara-Gonzalez D, Neri-Bazan L, Rocha L. Antiepileptic drugs combined with high-frequency electrical stimulation in the ventral hippocampus modify pilocarpine-induced status epilepticus. Epilepsia 2010; 51(3): 432-37.
[14]  Zalkhani R, Moazedi A, Ghotbeddin Z, Pourmahdi Borujeni M. Evaluation the efficacy of sodium valproate and low frequency stimulation during CA1
hippocampal kindling on anxiety like behavior in adult male rat. J Arak Uni Med Sci 2018; 21(4): 6-17.
[15] Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates in Stereotaxic Coordinates. 6th ed, San Diego, CA:Academic Press. 2007.
[16] Racine R, Rose PA, Burnham WM. Afterdischarge thresholds and kindling rates in dorsal and ventral hippocampus and dentate gyrus. Can J Neurol Sci 1977; 4(4): 273-8.
[17] Töllner K, Wolf S, Löscher W, Gernert M. The anticonvulsant response to valproate in kindled rats is correlated with its effect on neuronal firing in the substantia nigra pars reticulata: a new mechanism of pharmacoresistance. J. Neurosci 2011; 31(45): 16423-34.
[18]  Zalkhani R, Moazedi AA, Ghotbeddin Z , Pourmahdi Borujeni M . Therapeutic effects of sodium valproate combined with low frequency electrical stimulations on seizure severity and behaviors during CA1 hippocampal kindling in adult male rat, BCN 2018 (In press).
[19] Caldecott-Hazard S. Interictal changes in behavior and cerebral metabolism in the rat: opioid involvement. Exp. Neurol 1988; 99(1): 73-83.
[20] Hidaka N, Suemaru K, Takechi K, Li B, Araki H. Inhibitory effects of valproate on impairment of Y-maze alternation behavior induced by repeated electroconvulsive seizures and c-Fos protein levels in rat brains. Acta Med Okayama 2011; 65(4): 269-77.
[21] Stafstrom CE, Chronopoulos A, Thurber S, Thompson JL, Holmes GL. Age‐Dependent Cognitive and Behavioral Deficits After Kainic Acid Seizures. Epilepsia 1993; 34(3): 420-32.
[22] Hidaka N, Suemaru K, Li B, Araki H. Effects of repeated electroconvulsive seizures on spontaneous alternation behavior and locomotor activity in rats. Biol.Pharm. Bull 2008; 31(10): 1928-32.
 [23] Sogawa Y, Monokoshi M, Silveira DC, Cha BH, Cilio MR, McCabe BK. et al. Timing of cognitive deficits following neonatal seizures: relationship to histological changes in the hippocampus. Dev Brain Res 2001; 131(1-2): 73-83.
[24] Mortazavi F, Ericson M, Story D, Hulce VD, Dunbar GL. Spatial learning deficits and emotional impairments in pentylenetetrazole-kindled rats. Epilepsy Behav 2005; 7(4): 629-38.
[25] Ghafouri S, Fathollahi Y, Javan M, Shojaei A, Asgari A, Mirnajafi-Zadeh J. Effect of low frequency stimulation on impaired spontaneous alternation behavior of kindled rats in Y-maze test. Epilepsy Res 2016; 126: 37-44.
[26] Di Biase L, Munhoz RP. Deep brain stimulation for the treatment of hyperkinetic movement disorders. Expert Rev Neurother 2016; 16(9): 1067-78.
[27] Edwards TC, Zrinzo L, Limousin P, Foltynie T. Deep brain stimulation in the treatment of chorea. Mov Disord 2012; 27(3): 357-63.
[28] Xing B, Liang XP, Liu P, Zhao Y, Chu Z, Dang YH. Valproate inhibits methamphetamine induced hyperactivity via glycogen synthase kinase 3β signaling in the nucleus accumbens core. PLoS One 2015;10(6): e0128068.
[29] Eckermann K, Beasley A, Yang P, Gaytan O, Swann A, Dafny N. Methylphenidate sensitization is modulated by valproate. Life Sci 2001; 69(1): 47-57.
 [30] Beninger RJ. The role of dopamine in locomotor activity and learning.­ Brain Res 1983; 6(2): 173-96.
[31] Kuruvilla A, Uretsky NJ. Effect of sodium valproate on motor function regulated by the activation of GABA receptors. Psychopharmacology 1981; 72(2): 167-72.
 
 
 

The Effect of Sodium Valproate and Low Frequency Electrical Stimulation on Motor Activity During Rapid Kindling of Hippocampal CA1 Region in Adult Male Rat: An Experimental Study
 
R[j2] . Zalkhani[5], A. A. Moazedi[6], Z. Ghotbeddin[7], M. Pourmahdi Borujeni[8]
 
Received: 15/10/2018  Sent for Revision: 17/10/2018    Received Revised Manuscript: 15/12/2018              Accepted: 19/12/2018
 
 
 
Background and Objectives: Epilepsy is a chronic neurological disorder that requires long treatment with less side effects. Therefore, this study aimed to determine the effect of sodium valproate and electrical stimulation of the brain with low frequency (LFS) on the motor activity of male rat during hippocampus rapid kindling.
Material and Methods: In this experimental study, 56 male adult rats were randomly divided to 8 groups: control, sham operation, saline-kindled and drug-kindled groups which received saline or drug 15 minutes before kindling stimulations and saline-kindled-LFS or drug-kindled-LFS group which received saline or drug 15 minutes before kindling stimulations and LFS after termination of kindling stimulations. Then animals motor activity was assessed on the 6th day by open field test and data were analyzed by one-way ANOVA and Tukey's post-test.
Results: The open field results showed a significant increase in the number of motions (p =0.007) in the kindled group compared to the sham group. But these parameters showed no difference in saline-kindled-LFS group, drug-kindled and drug-kindled-LFS groups compared with the sham group (p˃0.05).
Conclusion: It seems administration of sodium valproate and application of low-frequency electrical to hippocampus region can attenuate the kindling-induced hyperactivity in adult male rat.
Key­ words: Sodium valproate, Low frequency electrical stimulation, Open field, Kindling, Rat
 
Funding: This research was funded by Shahid Chamran University of Ahvaz.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethical Committee of Shahid Chamran University of Ahvaz approved the study (EE/97.3.24.49755/scu.ac.ir).
 
How to cite this article: Zalkhani R, Moazedi AA, Ghotbeddin Z, Pourmahdi Borujeni M. The Effect of Sodium Valproate and Low Frequency Electrical Stimulation on Motor Activity During Rapid Kindling of Hippocampal CA1 Region in Adult Male Rat: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2019; 18 (1): 43-54. [Farsi]
 
 
 
  1. - دانشجوی دکترای فیزیولوژی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز
  1. - استاد فیزیولوژی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
  1. - (نویسنده مسئول) استادیار فیزیولوژی، گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
تلفن: 33330015-061، دورنگار: 33360807-061، پست الکترونیکی: ghotbeddiny2010@gmail.com
  1. - دانشیار اپیدمیولوژی، گروه بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
 
  1. - PhD Student of Physiology, Dept. of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
ORCID: 0000-0003-2708-5254
(Corresponding Author) Tel: (061) 33330015, Fax: (061) 33360807, E-mail: ghotbeddiny2010@gmail.com
[6] - Prof. of Physiology, Dept. of Biology, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
 ORCID: 0000-0003-1346-2426
[7] - Assistant Prof. of Physiology, Dept. of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran, ORCID: 0000-0003-2110-6333
[8] - Associate Prof. of Epidemiology, Dept. of Food Hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran, ORCID: 0000-0002-9478-260X

  1.  [j1]مشخصات نویسنده مسئول مطابق با فرمت مجله اضافه گردد.
  1.  [j2]مشخصات نویسنده مسئول مطابق با فرمت مجله اضافه گردد.
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فيزيولوژي
دریافت: ۱۳۹۷/۴/۲۳ | پذیرش: ۱۳۹۷/۱۰/۱۱

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA code

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb