HF-DBS is een neurochirurgische technologie voor elektrische stimulatie in de hersenen, die sinds de jaren 1870-¹heeft ontwikkeld. In de late jaren 1980, HFS werd voor het eerst gebruikt als een potentiële therapeutische interventie voor de ziekte van Parkinson en andere beweging stoornissen². In de afgelopen decennia, HF-DBS heeft meer en meer wijd verbeid gebruikt in de behandeling van aandoeningen van de hersenen die momenteel onbehandelbaar zijn door een traditionele therapeutische strategie. In het bijzonder als gevolg van de verbetering van de nauwkeurigheid van de elektrode HFS, zeer effectieve resultaten en minimale bijwerkingen, het aantal hersenafwijkingen behandeld door HF-DBS aanzienlijk toegenomen in de afgelopen decennia^{3,4, 5}. Bijvoorbeeld, is HF-DBS goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor de behandeling van de ziekte van Parkinson (PD), Alzheimer type dementie, essentiële tremor en andere soorten verkeer stoornissen^{2,6, 7}. bij PD-patiënten, de Dopaminerge medicatie is teruggebracht tot 50% tijdens de HF-DBS⁸. Naast de succesvolle behandeling van bewegingsstoornissen, heeft HF-DBS ook aangetoond zijn krachtige effecten in de behandeling van psychiatrische ziekten in de kliniek, en voor de vergroting van het cognitieve als goed^{2,9, 10 , 11}. opgemerkt moet worden dat het onderzoek van HFS voor de behandeling van andere psychiatrische stoornissen zijn in verschillende stadia, het aanbieden van veel beloven voor patiënten¹².

Hoewel tal van studies hebben aangetoond dat een focale HFS zowel de lokale als de externe effecten gedurende de hersenen^{13 heeft}, blijven de neurologische en moleculaire mechanismen van de effecten elusive^2,14. In de kliniek, wordt therapeutische HF-DBS meestal toegepast op wijze op lange termijn voor de behandeling van de ziekte van Parkinson en chronische pijn, etc. die vele adviezen worden verhoogd om uit te leggen van de verbetering die zijn gegenereerd door een HF-DBS behandeling, onder welke één mogelijkheid dat de huidige HFS de neuronale netwerkactiviteit, waarschijnlijk door een repetitieve depolarisatie van de axonen in de nabijheid van de geïmplanteerde HFS-elektrode moduleert. Of, HF-DBS kan de snelheid van de geen kwijting van de neuronen van de uitvoer en de geschatte doelstellingen wijzigen. Ook HF-DBS kan leiden synaptic veranderingen op lange termijn, met inbegrip van lange termijn potentiëring (LTP) en op lange termijn depressie (LTD), die kan bijdragen aan een symptomatische verbetering. Tot nu toe, het is nog onduidelijk of HFS influences de belangrijkste moleculaire gebeurtenissen die regelen van cellulaire processen zoals als volwassen neurogenesis in vivo. Verschillende lijnen van studies hebben aangetoond dat HFS bij knaagdieren soortgelijke neurale reacties klinisch toegepaste DBS^15,16kan nabootsen. Om te begrijpen van de cellulaire mechanismen voor HF-DBS, in deze studie, instellen we eerst een in vivo HFS methodologie in muizen in een acute (één dag) of chronische (vijf dagen) wijze. Ten tweede, we instellen een activering analyse methodologie om de wijziging van de neuronale activiteit en neurogenese na een HF-DBS-levering

Gezien het feit dat de neuronale productie van neurale stamcellen overvloedig tijdens de embryonale ontwikkeling is maar gedurende het hele volwassen leven blijft, is de hippocampal subgranular zone een van de belangrijkste gebieden waar de neurogenese plaatsvindt. Het proces van neurogenese is beïnvloed door vele fysiologische en pathologische factoren. In bepaalde gevallen epileptische is de hippocampal neurogenese drastisch verminderde^17,18. Daarnaast kan een enkele elektroconvulsieve therapie de neuronale productie in de getand gyrus¹⁹aanzienlijk verhogen. Deze opmerkingen suggereren dat het elektrofysiologische activiteit een cruciale rol in de regulatie van volwassen neurogenesis en synaptische plasticiteit in hippocampal neuronen speelt. Daarom, om te verder demonstreren de effecten van HF-DBS op Neuronale activiteit en neurogenese, eerst voeren we een immunokleuring kwantitatieve analyse van de onmiddellijke vroege gen (IEG) c-fos is een bekende marker van kortlopende Neuronale activiteit als gevolg van ervaring van²⁰. Notch1 signalering wordt ook gedetecteerd om te controleren de signalering activeren na de HFS levering^21,22. Bovendien, we ook detecteren de neuronale productie door een BrdU labeling analyse na de inductie van de HF-DBS op verschillende manieren, hoewel BrdU kleuring ook een marker voor gliogenesis kunnen.

In de huidige studie zijn twee HFS methodologieën aangepast aan de doelgroep van de activering van het hippocampal DG, direct en indirect. De elektrode is geïmplanteerd in het DG direct of het mediale perforant pad (PP) die prognoses stuurt te activeren van de DG neuronen ingeplant. Voor de inductie van de HF-DBS, wordt een programmeerbare stimulator gepresenteerd voor een continu stimulatie via de vaste elektrode aan het hoofd van de muis. Om te bepalen van de effecten van HFS op neuronale activering en neurogenese, ontdekken we de expressie van c-fos en Notch1 door immunefluorescentie kleuring en het aantal positieve neuronen BrdU-opgenomen in de hippocampal DG regio, respectievelijk, na de behandeling van HFS. In het bijzonder worden de effecten van de HF-DBS op de neurogenese in de DG vergeleken tussen een acute en een chronische stimulering wijze, of tussen een directe en indirecte stimulatie wijze, respectievelijk.