《植入式皮層電刺激模式對腦梗死後神經重建的影響》是依託武漢大學，由李濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植入式皮層電刺激模式對腦梗死後神經重建的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李濤
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
神經調控是一個新興的快速發展的多學科交叉領域，植入式皮層電刺激是通過神經調控治療腦梗死的一種新方法，正處於技術突破和走向臨床的重要時期。國外Ⅲ期臨床試驗的失敗對我們提出挑戰，尋找最佳電刺激模式迫在眉睫。刺激模式主要包括單個脈衝的刺激強度、刺激頻率和電極設計，也就決定了注入電荷密度、注入頻率和注入正負電荷的次序，分別影響激發神經細胞的數量、激發間隔時間和激發運動皮層不同細胞層的先後次序，從而對軸突和樹突出芽生長，突觸重塑這些神經重建過程產生不同影響，這是決定治療成敗的一個關鍵因素。目前國外僅有2個有關不同刺激頻率的早期簡單研究，尚缺乏系統分析比較不同刺激模式對神經重建的影響。我們前期研究已完成一種刺激模式下的動物行為學和免疫組織化學評價，本課題擬在前期研究的基礎上探索不同刺激模式對腦梗死後神經重建和功能恢復的影響，尋找最佳刺激模式，為深入開展皮層電刺激治療腦梗死的臨床試驗提供理論和實踐依據。
結題摘要
神經調控是一個新興的快速發展的多學科交叉領域，皮層電刺激是通過神經調控治療腦梗死的一種新方法，通過動物實驗探索有效的皮層電刺激模式和皮層電刺激的治療機制能為今後的臨床研究奠定基礎，本項目通過自主研發植入式電極陣列和多通道電刺激器，結合皮層運動區繪圖技術，探索了不同刺激模式的治療效果，並採用了TRAF6基因敲除和TRAF6轉基因鼠探索腦梗死損傷的分子機制，其結果及意義如下： 1、研發了用於大鼠的植入式4X4 16通道的電極陣列，可同時用於選擇性電刺激治療和皮層運動功能區繪圖。 2、研發了4通道可程式電刺激器，與電極陣列相配合，可用於繪圖動物皮層運動功能區，也可選擇其中一個或多個通道進行不同刺激模式的電刺激治療。 3、研發了電極陣列植入硬膜外後的層層封裝工藝，實現了電極陣列長期慢性植入。 4、實現了大鼠清醒狀態下連續皮層功能區繪圖技術，建立了一種通過動態觀察皮層運動功能區的變化評估腦損傷程度及治療效果的方法。 5、明確了電刺激極性對大鼠的影響。發現僅陽極刺激是通過皮質脊髓束，而陰極刺激未通過皮質脊髓束；非平衡電荷刺激會造成局部組織損傷；50Hz、30%閾值刺激強度、雙極雙相電刺激能有效治療腦梗死。研究結果能為其他進行相關研究的小組提供參考。 6、發現聚(3,4)乙撐二氧噻吩/石墨烯的導電聚合物和負載層狀矽酸鹽的果膠基複合納米纖維織物具有良好的生物相容性，並成功將聚(3,4)乙撐二氧噻吩/石墨烯的導電聚合物用於電極陣列的電極修飾改性，提高了植入式電極陣列的生物相容性和電荷注入密度。 7、採用神經元特異性TRAF6基因敲除鼠和神經元特異性TRAF6轉基因鼠發現TRAF6能顯著促進Rac1的活化，TRAF6能與Rac1相互作用，TRAF6與Rac1的相互作用促進了Rac1的磷酸化、泛素化及其活化，TRAF6基因敲除可以抑制這一過程，從而抑制了Rac1對下游促炎症、氧化應激基因的調控作用，最終對腦梗死起到保護作用。為進一步採用神經元特異性TRAF6基因敲除鼠和神經元特異性TRAF6轉基因鼠研究皮層電刺激治療的分子機制奠定基礎。
