背景:癫痫是神经系统常见病、多发病,患病率约5‰,其中20%-40%的患者现有药物难治,属难治性癫痫。目前针对难治性癫痫的治疗策略可采取:多药联合治疗、迷走神经刺激治疗、脑深部电刺激治疗、生酮饮食治疗及外科手术治疗。但这些治疗存在要么疗效差、副作用大,要么有创、技术条件要求高、费用高等缺点,从而限制了它们在临床上的普遍使用。若能利用非药物、非创伤性的方法治疗难治性癫痫,则是癫痫病学家梦寐以求的事,也将为癫痫的治疗和机制研究开辟十分有前景的方向。经颅磁刺激(TMS)作为一种新兴的电生理技术,具有无痛、无创、穿透性强、安全性高、易于操作等优点,已被广泛运用于神经、精神领域,尤其在抑郁症和帕金森病的治疗上取得了明显的效果,展示出了诱人的应用前景。在癫痫方面,目前也有了初步的实验及临床研究报道,其结果令人鼓舞,这更引起了我们的浓厚兴趣,但有关TMS的抗痫效果报道并不一致,其机制也不清楚。分析其原因可能与研究者们所用的磁刺激参数不一致等因素有关。为此,我们提出如下研究假设:1、rTMS抗痫治疗有效并存在最佳磁刺激参数(如频率及强度)。2、rTMS抗痫作用的机制可能是影响到了癫痫发病机制的几个关键环节,如皮质兴奋抑制功能失衡、离子通道基因表达等。目的:①观察不同刺激频率及强度低频rTMS预处理大鼠2周对氯化锂-匹鲁卡品致痫作用的影响,并筛选出最佳的刺激频率及强度参数。②采用最佳频率及强度参数行rTMS预处理,观察rTMS预处理结束后不同时间海马CA3区Kca1.1、Na_v1.6、NMDAR1、GAD65表达的变化,以探讨rTMS抗痫的可能机制。③观察rTMS对致痫灶比较明确的局灶性难治性癫痫患者的治疗效果及安全性,并初步探讨其对大脑皮质兴奋性和脑血流的影响。我们希望本研究能为rTMS将来作为一种有效方法用于癫痫,尤其是难治性癫痫的临床治疗及机制研究提供帮助。资料和方法:①在其它磁刺激参数相同的情况下,分别采用不同频率(0 Hz、0.3 Hz、0.5 Hz、0.8 Hz及1.0Hz)对SD大鼠进行每日1次、连续14d的磁刺激治疗,然后制作氯化锂-匹鲁卡品急性癫痫模型,观察痫性发作潜伏期和发作程度的差异,以评价频率对癫痫发作的影响,并确定“最佳”刺激频率。②在其它磁刺激参数相同的情况下,分别采用不同强度(磁刺激最大输出强度的0%、10%、20%、30%及40%)对SD大鼠进行每日1次、连续14d的磁刺激治疗,然后制作氯化锂-匹鲁卡品急性癫痫模型,观察痫性发作潜伏期和发作程度的差异,以评价刺激强度对癫痫发作的影响,并确定“最佳”刺激强度。③采用确定的最佳频率与强度对SD大鼠进行每日1次、连续14d的磁刺激治疗,并采用免疫组织化学方法检测磁刺激后6h、24h、1w、3w和6w等不同时点海马CA3区Kca1.1、Na_v1.6、NMDAR1、GAD65蛋白的表达。④选择4例致痫灶比较明确的局灶性难治性癫痫患者,对其癫痫灶相应脑区给予每日1次、连续10d的磁刺激治疗,采用癫痫发作日志、EEG、SPECT和静息运动阈值(RMT)等方法分别观察rTMS治疗前后临床发作、癫痫波数量、脑血流及大脑皮质兴奋性的变化。结果:①0.3-1.0HZ频率范围内的rTMS均可延长氯化锂-匹鲁卡品致痫大鼠痫性发作潜伏期,并不同程度降低癫痫发作程度,与假刺激组比较潜伏期延长均有统计学意义(P<0.01或P<0.05),但发作程度减轻仅0.5HZ和0.8HZ组有统计学差异(P<0.05);不同频率组间比较,0.5HZ及0.8HZ组大鼠痫性发作潜伏期延长及癫痫发作程度降低最明显(P<0.05)。②与假刺激组比较,30%、40%最大输出强度的低频rTMS均明显延长了氯化锂-匹鲁卡品致痫大鼠痫性发作潜伏期(P<0.01),40%最大输出强度的低频rTMS还明显降低了大鼠癫痫发作程度(P<0.01)。③Kca1.1、Na_v1.6、NMDAR1、GAD65在海马各区锥体细胞及齿状回颗粒细胞表达。在CA3区,阳性神经元密集分布于锥体细胞层,在始层和分子层仅有零星分布。阳性细胞胞浆、胞膜呈棕黄色,胞核无染色。--- rTMS后6h,海马CA3区锥体细胞层Kca1.1阳性神经元密度即明显增高,24小时达到顶峰,随后呈下降趋势,但直至3周,其增高程度与较假刺激组相比仍有统计学差异(P<0.01);核浆比值于6h即显著降低,1周时达低谷,随后核浆比值逐步上升,但直至6周,与假刺激组相比仍有统计学意义(P<0.01)。--- rTMS后6周内,CA3区锥体细胞层Na_v1.6阳性神经元密度随时间变化差异不明显,与假刺激组相比无统计学意义;核浆比值仅rTMS后6小时短暂性上升(与假刺激组比P<0.05),其余时点无统计学差异。--- rTMS后CA3区锥体细胞层NMDAR1阳性神经元密度呈短暂性降低,仅6小时点与假刺激组比差异有显著性(P<0.01);而核浆比值6周内各时点与假刺激组相比均无显著性差异(P>0.05)。--- rTMS后6小时,CA3区锥体细胞层GAD65阳性神经元密度即明显增加(P<0.05);在24小时-1周达到高峰(P<0.01);此后呈下降趋势,但直至3周,增高程度与假刺激组相比仍有差异(P<0.01);与假刺激组比,核浆比值于rTMS后6小时即有下降趋势,并在1周时达显著性差异水平(P<0.05),此后,核浆比开始回升。④4例局灶性难治性癫痫患者经10d rTMS治疗后,3个月内癫痫发作频率由总共19次减少到1次,其中3例无发作,1例发作1次;EEG观察,1例癫痫波减少了20%;SPECT图像半定量分析显示rTMS后4例患者兴趣区放射线摄取比值(ROI值)均进一步降低;所有患者RMT均增高。结论:1 rTMS对实验动物及癫痫患者均有确切的抗痫作用,并具有频率及强度依赖性,以0.5HZ及40%最大输出强度的参数最佳(本实验条件下)。2低频rTMS可提高癫痫患者皮层RMT、进一步降低局部脑组织血流灌注、影响实验动物海马CA3区Na_v1.6、Kca1.1、NMDAR1、GAD65蛋白的表达,从而推测低频rTMS的抗痫机制是复杂的,可能涉及到与癫痫发病相关的多个环节。3低频rTMS将有望成为癫痫、尤其是难治性癫痫治疗及机制研究的新手段。