在重复性扩散创伤性脑损伤小鼠模型中诱导创伤后癫痫

每年，TBI 影响全世界大约 6000 万人。受影响的个人患癫痫的风险较高，癫痫发作后数年可能显现出来。虽然严重的TBI与较高的癫痫风险有关，即使是轻微的TBI也会增加个人患癫痫^{的几率1，2，3，4。}所有 TI 都可以分类为焦距、漫反射或两者的组合。扩散性脑损伤，存在于许多（如果不是全部）的TbIs中，是由于加速减速和旋转力导致不同密度的脑组织相互剪切的结果。根据定义，扩散损伤只发生在轻度/脑震荡非穿透性脑损伤中，其中在计算机断层扫描⁵中看不到脑损伤。

目前，在管理患有或有发生创伤后癫痫（PTE）风险的患者方面，存在两个关键问题。第一，一旦PTE出现，癫痫发作对现有的抗癫痫药物（AEDs）有抗药性^6。其次，AED在预防癫痫发作方面同样无效，没有有效的替代治疗方法。为了解决这个缺陷，并找到更好的治疗目标和治疗候选，有必要在^PTE6的根部探索新的细胞和分子机制。

创伤后癫痫的一个突出特征是初始创伤事件与自发、无端、复发性发作之间的潜伏期。在这个时间窗口内发生的事件是研究人员的自然焦点，因为这个时间窗口可能允许治疗和预防PTE完全。动物模型最常用于这项研究，因为它们提供了几个截然不同的好处，其中最重要的是，在如此长的时间跨度内，持续监测人类患者既不切实际又昂贵。此外，只有在动物模型中才能探索癫痫发生根源的细胞和分子机制。

与在TBI后通过不太相关的生理相关手段（如通过化学惊厥或急性、慢性或点燃引起电刺激）诱导癫痫发作的模型比较，具有自发创伤后癫痫的动物模型更可取。自发的创伤后癫痫发作模型测试TBI如何改变导致癫痫发作的健康大脑网络。在TBI后使用额外刺激的研究评估接触TBI如何降低癫痫发作阈值并影响癫痫发作的易感性。具有化学或电刺激诱导发作的动物模型的优点是测试耐火性对AED的具体机制以及现有和新型AED的功效。然而，这些数据对人类的相关性和翻译程度可能不明确^7，原因如下：1） 癫痫发作机制可能与仅由TBI引起的发作机制不同;1） 癫痫发作机制可能不同于TBI单独诱发的机制。2） 并非所有这些模型导致自发性发作⁷;3） 由抽搐剂本身产生的病变，其传递所需的管状，或通过刺激电极放置在深度结构（例如，海马或杏仁核）已经可能导致增加的癫痫易感性，甚至海马癫痫表场电位^7。此外，一些抽搐剂（即开酸）产生直接的海马病变和硬化症，这在扩散TBI后并不常见。

直到最近，只有两种创伤后癫痫的动物模型存在：受控皮质撞击（CCI，焦）或流体打击损伤（FPI，焦和扩散^）8。这两种模型导致大的焦点病变，同时组织损失，出血，和胶质瘤在啮齿动物^8。这些模型模仿由大焦点病变引起的创伤后癫痫。最近的一项研究表明，重复（3倍）扩散TBI足以在小鼠中发展自发性发作和癫痫，即使没有焦点病变^9，增加了第三个啮齿动物PTE模型与确认的自发性复发性发作。这种新模型模仿由漫射TBI引起的细胞和分子变化，更好地代表轻度脑震荡TBI人群。在此模型中，癫痫发作前三周或以上的潜伏期以及晚期、自发性、复发性发作的出现，有助于调查创伤后癫痫发生的根本原因，测试预防方法的有效性和癫痫发作后的新治疗候选者，并有可能开发创伤后癫痫发生的生物标志物，因为大约一半的动物会发展成创伤后癫痫。

研究创伤后癫痫的动物模型的选择取决于科学问题、所调查的脑损伤类型以及将用什么工具来确定潜在的细胞和分子机制。最终，任何创伤后癫痫模型都必须证明TBI后自发性癫痫发作的出现和TBI动物的初期潜伏期，因为并非所有发生TBI的患者都会发展成癫痫。为此，该协议使用同时视频采集的脑电图（EEG）。了解数据采集硬件和方法背后的技术方面对于准确解释数据至关重要。关键硬件方面包括记录系统的类型、电极类型（螺钉或导线引线）及其材料、同步视频采集（作为 EEG 系统的一部分或第三方）以及计算机系统的属性。根据研究目标、感兴趣的脑电图事件、进一步分析方法和数据存储的可持续性，在任何类型的系统中设置适当的采集参数势在必行。最后，必须考虑电极配置（蒙太奇）的方法，因为每种方法都有优缺点，会影响数据解释。

该协议详细介绍了如何使用经过改进的Marmarou降压模型^10，11诱导扩散损伤，导致小鼠自发的、无端的、复发性发作，描述了使用单极、双极或混合蒙太奇获得单通道和多通道连续和同步视频EEG的手术方法。