Sıçanlarda pedikülopontin çekirdekteki elektrofizyolojik değişiklikler ve subtalamik çekirdek stimülasyonunun pedikülopontin çekirdek nöronal aktivitesi üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

Parkinson hastalarında medikal tedavinin uzun süre kullanımına bağlı yan etkilerinin ortaya çıkması, destrüktif cerrahide ise komplikasyon ve morbidite riskinin nispeten yüksek olması nedeniyle yeni tedavi arayışlarına girilerek stereotaktik fonksiyonel cerrahiye yönelinmiştir. Pedünkülopontin çekirdek (PPN), duyusal ve davranışsal süreçleri bilinen bir lokomotor merkez olmakla birlikte, denek hayvanlarında hareket yeteneğini sürdürme ve başlatmada önemli rol oynadığı gösterilmiştir. Son zamanlarda, henüz fonksiyonları tam bilinmeyen PPN, Parkinson hastalığında alternatif terapötik hedef olarak önerilmiş ve incelemeye alınmıştır. Bizim bu çalışmadaki amacımız, önümüzdeki çalışmalar için PPN'nin elektrofizyolojik ortamını belirlemek ve klinikte sık kullanılan subtalamik çekirdek elektriksel uyarımının, PPN üzerine etkisini araştırmaktır. Çalışmada deney hayvanı olarak aynı yaş grubunda ortalama ağırlığı 292 gram (284-317) olan, sağlıklı, 14 adet erkek erişkin wistar cinsi sıçan kullanıldı. SHAM grubunda bilateral STN'e birer elektrod ve sağ PPN' e bir elektrod yerleştirilip, PPN elektrofizyolojik mikrokayıtlaması yapıldı. İkinci grupta ise SHAM grubundaki sıçanlara uygulanan işleme ek olarak STN'den bilateral 0,5 hz, 10 hz, 60 hz ve 130 hz frekanslarında stimülasyon vermeden önce ve verdikten sonra PPN elektrofizyolojik mikrokayıtlaması yapıldı. Mikrokayıtlar değerlendirildiğinde 60 hz stimülasyon sonrası kayıtlarda, nöron ateşleme hızında artışa bağlı olarak STN'nin PPN üzerinde uyarı etkisi yaptığı saptandı. Böylece PPN'nin elektrofizyolojik ortamı bir adım daha aydınlanmış olup, hareket bozukluklarının tedavisinde önemli bir yer tutacağı düşünülmektedir.

Since long-duration medical treatment of Parkinson patients causes many symptoms and complications and morbidity risks in destructive surgery are releatively high, new treatment methods such as stereotactic functional surgery has been proposed recently. While sensory and behavioral processes of pedunculopontine nucleus (PPN) are well known as a locomotor center, its role on initiating and sustaining motion function in primates or rats has been also demonstrated. All functions of PPN are not fully known yet, and it has been proposed as an alternative therapeutic target in treating Parkinson disease recently. This study aims to determine PPN?s electrophysiological activities in rats to help future studies and to investigate the effect of subthalamic nucleus stimulation, which is widely used clinically, on PPN. In this study, 14 male wistar type healthy rats with average 292 (284-317) gram weight and with the same age group were used. In the SHAM group, one probe to the bilateral STN and another one to the right PPN were inserted to record PPN?s electrophysiological activities. In the second group, in addition to the same procedures used in the SHAM group, PPN?s electrophysiological activities were recorded from STN before and after stimulations at bilateral 0.5 Hz, 10 Hz, 60 Hz ve 130 Hz frequencies. Evaluating the neural activity results after the 60 Hz stimulation, it is observed that STN has a stimulus effect on PPN depending on the increase on neuron firing speed. Thus, our understanding on PPN?s electrophysiological activities has been improved, and such understanding could help significantly in targeting PPN to treat motion impairements.