迷走神経刺激によるラット脳におけるc-fosおよびdeltafosb免疫反応性の誘導

迷走神経刺激（VNS）は、治療耐性うつ病またはてんかんの治療として使用されます。この研究では、短期（C-FOS）および長期（deltafoSB）ニューロンの活性化のバイオマーカーの免疫組織化学を使用して、脳の領域をマッピングした脳の領域をマッピングします。ネズミ。電極（Cyber​​onics Inc.）を左の迷走神経に埋め込み、手術の1週間後に臨床的に使用したパラメーターの使用を開始しました（20 Hz、250マイクロパルス幅、0.25 mAの刺激の5分ごとに0.25 mAの刺激）。無線テレメトリトランスミッターは、VNS中の血圧、心拍数、活動、および呼吸速度を監視するために使用されました。急性および慢性VNのどちらもこれらのパラメーターに大きな影響を与えませんでした。急性VNSは、孤立管の核、視床下部の傍脳室核、傍abrachial核、末端の腹側層核、および軌跡脳核核核、および帯状皮質または背部raphe核（drn）で有意に増加しました。急性VNSは、どの地域でもDeltafoSB染色に影響しませんでした。慢性VNSは、急性VNSおよび帯状皮質とDRNの影響を受けた各領域で、DeltafoSBおよびC-FOS染色を著しく増加させました。これらの刺激パラメーターを使用して、VNSは、強制水泳テスト（FST）を使用して抗うつ薬様活性についてテストされました。VNSとデシプラミンの両方が、FSTの不動性を大幅に低下させました。Desipramineは登山行動を増やすことで不動性を低下させましたが、VNSは水泳行動を増やすことでそうしました。この研究は、VNSが臨床効果を生み出す可能性のある脳の潜在的な部位を特定しました。

Vagus nerve stimulation (VNS) is used as therapy for treatment-resistant depression or epilepsy. This study used immunohistochemistry for biomarkers of short-term (c-Fos) and long-term (DeltaFosB) neuronal activation to map regions in brain that are activated by acute (2 h) or chronic (3 weeks) VNS in conscious Sprague-Dawley rats. Electrodes (Cyberonics Inc.) were implanted on the left vagus nerve and 1 week after surgery, stimulation began using parameters employed clinically (one burst of 20 Hz, 250 micros pulse width, 0.25 mA stimulation for 30 s every 5 min). Radio telemetry transmitters were used for monitoring blood pressure, heart rate, activity, and respiratory rate during VNS; neither acute nor chronic VNS significantly affected these parameters. Acute VNS significantly increased c-Fos staining in the nucleus of the solitary tract, paraventricular nucleus of the hypothalamus, parabrachial nucleus, ventral bed nucleus of the stria terminalis, and locus coeruleus but not in the cingulate cortex or dorsal raphe nucleus (DRN). Acute VNS did not affect DeltaFosB staining in any region. Chronic VNS significantly increased DeltaFosB and c-Fos staining bilaterally in each region affected by acute VNS as well as in the cingulate cortex and DRN. Using these stimulation parameters, VNS was tested for antidepressant-like activity using the forced swim test (FST). Both VNS and desipramine significantly decreased immobility in the FST; whereas desipramine decreased immobility by increasing climbing behavior, VNS did so by increasing swimming behavior. This study, then, identified potential sites in brain where VNS may produce its clinical effects.