Estimulación de baja frecuencia para la supresión de convulsiones: identificación de objetivos óptimos en el circuito entorrinal-hipocampal

Resumen Antecedentes La epilepsia del lóbulo temporal mesial (MTLE) con esclerosis hipocampal (HS) es una forma común de epilepsia focal resistente a medicamentos en adultos. El tratamiento para pacientes farmacoresistentes sigue siendo un desafío, con la estimulación cerebral profunda (DBS) mostrando promesas para aliviar convulsiones intratables. Este estudio explora la eficacia de la estimulación de baja frecuencia (LFS) en objetivos neuronales específicos dentro del circuito entorrinal-hipocampal en un modelo de ratón de MTLE. Objetivo/Hipótesis Nuestra investigación anterior demostró que la LFS de las fibras de la vía perforante medial (MPP) en el hipocampo esclerótico redujo las convulsiones en ratones epilépticos. Aquí, nuestro objetivo fue identificar la población neuronal crítica responsable de este efecto antiepiléptico mediante la estimulación optogenética de los compartimentos presinápticos y postsinápticos de la sinapsis MPP-célula granule de la fascia dentada (DGC) a 1 Hz. Hipotetizamos que objetivos específicos para LFS pueden influir diferencialmente en la actividad de convulsiones dependiendo de la identidad celular y la ubicación dentro o fuera del foco de convulsión. Métodos Utilizamos el modelo de ratón de MTLE con kainato intrahipocampal (ihKA) y dirigimos poblaciones neuronales específicas utilizando canalorodopsina 2 (ChR2) e implantación estereotáctica de fibra óptica. Registramos la actividad neuronal intracraneal de ratones epilépticos crónicos en movimiento libre con y sin LFS optogenético durante hasta tres horas. Resultados Encontramos que la LFS de las fibras MPP en el hipocampo esclerótico suprimió efectivamente la actividad epiléptica, mientras que estimular las células principales en el MEC no tuvo impacto. Dirigir DGCs en el hipocampo séptico esclerótico o temporal no esclerótico con LFS no redujo el número de convulsiones, pero acortó los estallidos epilépticos. Conclusión La estimulación presináptica de la sinapsis MPP-DGC dentro del hipocampo esclerótico es fundamental para la supresión de convulsiones a través de LFS.