动物行为与电生理专题⑥丨脑电监测动物癫痫发作

在癫痫动物实验研究中，使用长程视频脑电监测来捕捉癫痫发作是非常重要的研究手段。

动物分组与模型建立选取健康清洁级3周龄雄性Wistar大鼠50只，体重40-45g，由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供。幼鼠随机分为模型组（n=30）与对照组（n=20）。实验幼鼠首日腹腔注射氯化锂溶液，20h后模型组幼鼠腹腔注射匹鲁卡品溶液；对照组用等量生理盐水代替匹鲁卡品。药物注射后观察动物行为学表现，按Racine分级判断发作程度，当出现Ⅱ-Ⅲ级及以上级别发作不能自行缓解时，定义为SE诱发成功；若注射匹鲁卡品30min后幼鼠未出现SE，则每30min按初始药量半量追加给药一次，至多重复给药３次，若幼鼠仍无发作，则不再纳入研究。幼鼠SE持续1h后，腹腔注射地西泮终止癫痫发作。

长程视频脑电监测发作结束1周后，成功诱发SE并存活的模型组幼鼠及所有对照组幼鼠进行长程视频脑电监测，采用研究组自行改进的颅内电极方法。

（1）颅内电极植入幼鼠腹腔注射10%水合氯醛全身麻醉，待幼鼠翻正反射、刺痛反应消失后，剃去头颈部毛发，俯卧位固定于立体定向仪上。碘伏常规皮肤消毒，沿头顶部中线做1.8-2.0cm纵行直切口，暴露前囟、人字缝，钝性分离颅骨骨膜。选取前囟前方1mm、中线向左旁开1mm处作为参考电极植入位点；选取前囟后1mm、中线左右旁开3.5mm处，前囟点-人字缝点连线中点左右旁开1mm处，人字缝前1mm、中线左右旁开3.5mm处作为记录电极植入位点。确定电极植入位点后，使用高速磨钻形成骨孔7枚，使用16号针头由切口后缘向后约2.5cm处穿刺颈部皮肤制造皮下隧道，将７根软性蝶骨电极经此隧道穿入术野，电极分别插入骨孔约２mm，置于硬脑膜外。使用义齿基托树脂固定电极，丝线缝合皮肤切口并缝扎颈部电极穿刺部位。

（2）视频脑电监测电极植入成功后连接蝶骨电极连接线及放大器，待幼鼠麻醉苏醒后即开始视频脑电监测，使用视频脑电采集软件记录脑电数据，监测期间幼鼠单笼饲养。脑电数据分析包括脑电背景活动、癫痫放电、癫痫发作及其对应的症状学表现，连续监测2周后去除电极。

Morris水迷宫认知功能测试

脑电监测结束后，所有动物进行Morris水迷宫认知功能测试。Morris水迷宫实验系统由背景黑色的水池（高50cm、直径200cm）和一个可调节高度、可移动位置的黑色平台（直径10cm）组成，水池分为4个象限，平台置于其中一个象限区的中央，平台高度低于水面2cm，池内盛清洁水（深度25cm，水温20-22℃）。

（1）适应性训练在测试前１天，将幼鼠放置于水迷宫中自由游泳1min，以适应环境。

（2）探索实验为适应动物生理周期，固定于每天13:00-15:00进行测试。随机取东、西、南、北四个起始位置之一，将幼鼠头朝池壁放入水中。动物从入水到寻找到水下平台的时间称为潜伏期，若潜伏期超过60s，则由实验者引导动物找到平台，幼鼠达到平台后，停留15秒，随后将幼鼠移开，擦干后放回笼内。每只动物每天测试6次，两次测试之间间隔15-20min，连续测试5d，记录幼鼠每次潜伏期时间、游泳距离（若潜伏期超过60s，按60s记录）。

模型组幼鼠诱发癫痫持续状态26只模型组幼鼠成功诱发SE并存活，出现持续性Racine Ⅱ-Ⅲ级发作，不能自行缓解。2只幼鼠经重复3次给药后未出现SE，2只幼鼠在出现SE后2d内死亡。对照组幼鼠（n=20）均表现正常，无癫痫发作出现。

- Morris水迷宫系统，型号：XR-XM101，上海欣软 -

长程视频脑电监测

背景活动和发作间期对照组幼鼠在清醒期可见6-8Hzθ活动；睡眠期可见2-4Hzδ活动与5-6Hzθ活动交替出现，未见癫痫放电。模型组幼鼠清醒期可见6-8Hzθ活动，同时可见棘波、棘慢波、慢波活动增多；睡眠期可见1-4Hz不规则慢棘－慢波发放发作期对照组未见癫痫发作。模型组共监测到3种类型癫痫发作：不典型失神发作（n=26），发作期脑电图可见广泛性1.5-2.5Hz慢棘-慢波发放，波幅渐高，频率渐慢，持续时间为数十秒至数分钟不等。同期幼鼠的症状学表现为动作迟缓、停滞；强直发作（n=26），发作期脑电图可见广泛性10-20Hz棘波节律发放，持续60-80秒，同期幼鼠症状学表现为睁眼、茫然四顾，继而头颈部僵硬、肢体强直；肌阵挛发作（n=12），发作期脑电图可见成簇出现的独立尖波活动，同期幼鼠症状学表现为躯体短暂抽搐一次。

Fig1 不典型失神发作脑电图表现和强直发作脑电图表现

文献引用

1.Long‐term Effects of Status Epilepticus in the Immature Brain Are Specific for Age and Model[J]. .Epilepsia,2003(4)

2.Hippocampal neuron damage in human epilepsy: Meyer's hypothesis revisited[J]. Gary W. Mathern;;P. David Adelson;;Leslie D. Cahan;;Joao P. Leite.Progress in Brain Research,2002

3.Epileptic encephalopathy: Use and misuse of a clinically and conceptually important concept[J]. Katherine B. Howell;;A. Simon Harvey;;John S. Archer.Epilepsia,2016(3)

4.杨骐,周洪语,徐纪文等.幼年大鼠癫痫持续状态后电生理和行为学的研究[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2016,29(03):134-137+141.

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