BACKGROUND Current implementations of direct brain stimulation for epilepsy in patients involve high-frequency (HFS) electrical current and targeting of grey matter. Studies have shown that low-frequency (LFS) fiber-tract stimulation may also prove effective. To compare the efficacy of high-frequency grey matter stimulation to the low-frequency fiber tract stimulation technique a well-controlled set of experiments using a single animal model of epilepsy is needed. OBJECTIVE The goal of this study was to determine the relative efficacy of different direct brain stimulation techniques for suppressing seizures using an acute rat model of focal cortical seizures. METHODS 4-AP was injected into the S1 region of cortex in rodents over 3 h. LFPs were recorded from the seizure focus and mirror focus to monitor seizure frequency during the experiments. CC-LFS, HFS-ANT, Focal-HFS, or a transection of the CC was applied. RESULTS Stimulation of the CC yielded a 65% ±14% (p = 0.0014) reduction of seizures in the focus and a 97% ±15% (p = 0.0026) reduction in the mirror focus (n = 7). By comparison transection of the CC produced a 65% ±18% reduction in the focus and a non-statistically significant reduction of 57% ±18% (p = 0.1381) in the mirror focus (n = 5). All other methods of stimulation failed to have a statistically significant effect on seizure suppression. CONCLUSIONS LFS of the CC is the only method of stimulation to significantly reduce seizure frequency in this model of focal cortical seizures. These results support the hypothesis that LFSof fiber tracts has significant potential for seizure control.

中文翻译：

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纤维束低频刺激与局灶性和 ANT 刺激在局灶性皮质癫痫急性大鼠模型中的比较

背景技术用于患者癫痫的直接脑刺激的当前实施涉及高频(HFS)电流和灰质靶向。研究表明，低频 (LFS) 纤维束刺激也可能被证明是有效的。为了比较高频灰质刺激与低频纤维束刺激技术的功效，需要使用单个癫痫动物模型进行一组控制良好的实验。目的 本研究的目的是确定不同直接脑刺激技术使用局灶性皮质癫痫发作的急性大鼠模型抑制癫痫发作的相对功效。方法 4-AP 注射到啮齿动物皮层的 S1 区超过 3 小时。在实验过程中从癫痫发作焦点和镜像焦点记录 LFP 以监测癫痫发作频率。应用了 CC-LFS、HFS-ANT、Focal-HFS 或 CC 的横断面。结果 CC 的刺激产生了 65% ±14% (p = 0.0014) 的焦点癫痫发作减少和 97% ±15% (p = 0.0026) 镜子焦点的减少 (n = 7)。相比之下，CC 的横断使焦点减少了 65% ±18%，镜面焦点 (n = 5) 的非统计显着减少了 57% ±18% (p = 0.1381)。所有其他刺激方法均未能对癫痫抑制产生统计学上的显着影响。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。结果 CC 的刺激产生了 65% ±14% (p = 0.0014) 的焦点癫痫发作减少和 97% ±15% (p = 0.0026) 镜子焦点的减少 (n = 7)。相比之下，CC 的横断使焦点减少了 65% ±18%，镜面焦点 (n = 5) 的非统计显着减少了 57% ±18% (p = 0.1381)。所有其他刺激方法均未能对癫痫发作产生统计学上显着的影响。结论 在这种局灶性皮质癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。结果 CC 的刺激产生了 65% ±14% (p = 0.0014) 的焦点癫痫发作减少和 97% ±15% (p = 0.0026) 镜子焦点的减少 (n = 7)。相比之下，CC 的横断使焦点减少了 65% ±18%，镜面焦点 (n = 5) 的非统计显着减少了 57% ±18% (p = 0.1381)。所有其他刺激方法均未能对癫痫发作产生统计学上显着的影响。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。相比之下，CC 的横断使焦点减少了 65% ±18%，镜面焦点 (n = 5) 的非统计显着减少了 57% ±18% (p = 0.1381)。所有其他刺激方法均未能对癫痫发作产生统计学上显着的影响。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。相比之下，CC 的横断使焦点减少了 65% ±18%，镜面焦点 (n = 5) 的非统计显着减少了 57% ±18% (p = 0.1381)。所有其他刺激方法均未能对癫痫发作产生统计学上显着的影响。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。结论 在这种局灶性皮层癫痫发作模型中，CC 的 LFS 是唯一能显着降低癫痫发作频率的刺激方法。这些结果支持纤维束的 LFS 具有显着控制癫痫发作潜力的假设。