學(xué)術(shù)前沿 | 脊髓電刺激（SCS）治療癲癇文獻(xiàn)速遞
來自：學(xué)術(shù)前沿 日期：2024-07-19 09:231967年，硬膜外脊髓刺激（SCS）首次用于治療慢性疼痛。隨后的臨床研究表明，SCS也可用于治療心血管疾病、糖尿病足、意識障礙、運動障礙等疾病。
癲癇，長期以來一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重點研究課題。在過去的幾十年中，已經(jīng)有多種形式的神經(jīng)電刺激應(yīng)用于難治性癲癇患者，目前批準(zhǔn)的方法包括迷走神經(jīng)刺激（VNS）和腦深部電刺激（DBS），但仍有很多難治性癲癇患者無法從VNS或DBS中受益。
最近的研究表明，脊髓刺激（SCS）也可能減輕癲癇發(fā)作，本文梳理了近年來國內(nèi)外關(guān)于脊髓電刺激治療癲癇的相關(guān)研究，雖然其作用機(jī)制尚不完全清楚，但希望為臨床帶來有益的參考。
迷走神經(jīng)和脊髓刺激對棘波癲癇大鼠發(fā)作期快速紋波活動的影響
研究方法
通過注射戊四唑在大鼠體內(nèi)誘導(dǎo)并維持棘波（SW）放電。在持續(xù)的SW癲癇發(fā)作期間，SCS以30、80、130和180Hz進(jìn)行，迷走神經(jīng)刺激（VNS）以10、30、80、130和180Hz進(jìn)行。快速紋波（FR）來自皮層內(nèi)記錄，F(xiàn)R率用于量化FR活性水平。
研究結(jié)果
研究結(jié)論
在目前的持續(xù)性SW癲癇發(fā)作模型中，F(xiàn)R率與SW癲癇發(fā)作的嚴(yán)重程度成正比。SCS和VNS都減弱了FR率，并且這種衰減在較高的刺激頻率下始終最強(qiáng)。研究結(jié)果表明，SCS可能誘導(dǎo)一些與VNS相同的抗癲癇發(fā)作的作用。
SCS和VNS對ECoG，IC和快速紋波（FR）活性的影響
脊髓刺激對癲癇發(fā)作的影響
研究方法
在9只大鼠中誘導(dǎo)棘波(SW)放電。在頸椎水平的椎管處放置一個硬膜外電極。SCS以四個頻率（30、80、130和180Hz）遞送刺激， 并與無刺激的對照組間隔進(jìn)行比較。通過分析皮層腦電圖和皮層內(nèi)（IC）信號來評估效果。從皮層內(nèi)記錄中得出標(biāo)準(zhǔn)化尖波峰值功率（mSP）和頻率（mSF）的平均值，并用于估計癲癇發(fā)作的嚴(yán)重程度。
研究結(jié)果
與對照組相比，在30Hz下進(jìn)行的SCS顯著增加了mSP和mSF，表明SW峰值活動增加；80Hz沒有引起特征的顯著變化。相比之下，130Hz和180Hz的SCS顯著降低了mSP和mSF，這表明了SW峰值活性的降低。
研究結(jié)論
目前的研究結(jié)果表明，130Hz和180Hz的SCS降低了SWs的功率和頻率，這可能表明這些SCS頻率具有抗驚厥作用，而30Hz的SCS則具有相反的作用，因此可能具有促驚厥作用。
ECoG和IC記錄以及IC記錄中增強(qiáng)的峰值活動
脊髓電刺激通過調(diào)節(jié)CCL2介導(dǎo)的炎癥途徑減少大鼠癲癇發(fā)作
研究方法
本研究采用系統(tǒng)性方法評估SCS（脊髓電刺激）在癲癇大鼠模型中的療效及機(jī)制。通過不同頻率SCS干預(yù)后，誘發(fā)癲癇發(fā)作并監(jiān)測其頻率，同時檢查海馬區(qū)膠質(zhì)細(xì)胞活化、腦電圖變化及炎癥因子表達(dá)。研究旨在探索SCS減少癲癇發(fā)作、調(diào)控膠質(zhì)細(xì)胞與炎癥反應(yīng)的分子機(jī)制。
研究結(jié)果
高頻率（特別是300Hz）的SCS干預(yù)在癲癇大鼠模型中顯著縮短了癲癇發(fā)作時間及控制時間，有效減少了腦電圖（EEG）中的陣發(fā)性棘波次數(shù)，同時降低了海馬區(qū)膠質(zhì)細(xì)胞（小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞）的活化程度，并抑制了多數(shù)炎癥相關(guān)因子的表達(dá)（如CCL2和TNF-α），盡管促炎細(xì)胞因子IL-1β水平有所上升，但總體上揭示了高頻率SCS通過減少神經(jīng)炎癥和異常腦電活動來發(fā)揮潛在的抗癲癇作用。
研究結(jié)論
高頻SCS在大鼠癲癇持續(xù)狀態(tài)模型中表現(xiàn)出顯著的治療效應(yīng)，這與先前的研究結(jié)果一致。研究團(tuán)隊認(rèn)為，高頻SCS通過抑制C-C基序趨化因子配體2（CCL2）來調(diào)節(jié)單核細(xì)胞遷移，進(jìn)而抑制大腦中膠質(zhì)細(xì)胞的激活，從而對癲癇發(fā)作產(chǎn)生抗癲癇效果。
對大鼠進(jìn)行了頸椎SCS手術(shù)后，分為不同頻率（2Hz、50Hz和300Hz）的SCS干預(yù)組以及對照組
難治性癲癇脊髓刺激的最佳節(jié)段：
脊髓橫斷轉(zhuǎn)基因小鼠的病毒介導(dǎo)的跨突觸追蹤研究
研究方法
我們通過使用偽狂犬病病毒(PRV)株P(guān)RV-614的轉(zhuǎn)基因重組體的逆行追蹤技術(shù)，在脊髓橫斷的轉(zhuǎn)基因小鼠中表征了從左腓腸肌到上胸椎脊髓中間外側(cè)細(xì)胞柱（IML）的投射，PRV-614在巨細(xì)胞病毒立即早期啟動子的控制下表達(dá)新型單體紅色熒光蛋白（mRFP1），用于在熒光顯微鏡下直接觀察。.
研究結(jié)果
我們發(fā)現(xiàn)，將PRV-614注射到腓腸肌中會導(dǎo)致上胸段脊髓IML中神經(jīng)元的逆行感染（圖1D），這一發(fā)現(xiàn)與之前的免疫組織化學(xué)研究結(jié)果一致，該研究調(diào)查了通過跨神經(jīng)元示蹤劑PRV Bartha控制腎上腺的胸段脊髓IML，表明上胸段脊髓中存在直接的交感神經(jīng)元回路。
研究結(jié)論
許多研究表明，快速眼動（REM）睡眠抑制了癲癇發(fā)作的發(fā)生。同時，REM睡眠的特征是伴隨交感神經(jīng)系統(tǒng)活動不足的姿勢性肌肉無力，這表明癲癇發(fā)作與交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動密切相關(guān)?；诖嬖谟谏闲囟渭顾瓒皇羌顾韪哳i段的直接交感神經(jīng)元回路，推測難治性癲癇脊髓刺激的最佳節(jié)段可能是上胸段而不是高頸段。
頸椎（C）和胸椎（T）水平的脊髓橫截面圖
參考文獻(xiàn)
【1】 Jiao, J., Sevcencu, C., Jensen, W., Yang, X. and Harreby, K.R. (2016), The Influence of Vagus Nerve and Spinal Cord Stimulation on the Ictal Fast Ripple Activity in a Spike-and-Wave Rat Model of Seizures. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface, 19: 292-298. https://doi.org/10.1111/ner.12395
