经颅磁声电刺激对老年小鼠电压门控钠钾离子通道的影响

Effects of transcranial magneto-acousto-electrical stimulation on voltage-gated sodium and potassium channels in aged mice

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摘要背景:经颅磁声电刺激是一种新型无创的神经调控技术,利用超声波与静磁场耦合作用产生的感应电场调节神经系统的放电活动,但其作用机制目前尚不清楚.目的:探讨经颅磁声电刺激调节老年小鼠神经兴奋性变化的内在介导机制.方法:取20只老年(15月龄)昆明小鼠,采用随机数字表法分为老年对照组(接受伪刺激)、磁场组(仅接受0.3 T的静磁场刺激)、超声组(仅接受2.6 W/cm2的超声刺激)和磁声组(接受0.3 T静磁场、2.6 W/cm2超声的耦合刺激),每组5只,刺激2 min/d,连续刺激14 d;另将5只青年(2月龄)昆明小鼠作为青年组(接受伪刺激).刺激结束后,采用膜片钳技术分别记录小鼠脑切片中细胞激活、失活和复活过程中相关通道的离子电流.结果与结论:①与老年对照组比较,磁声组小鼠电压门控钠通道电流峰值升高(P<0.05),通道电流的激活曲线向左移动,失活曲线向右移动,恢复活性时间缩短(P<0.05),与青年组仍有差距(P<0.05);磁声组小鼠电压门控钾通道电流峰值降低(P<0.05),瞬时外向钾电流和延迟整流钾电流的激活曲线均向右移动,瞬时外向钾电流的失活曲线向左移动,瞬时外向钾电流的恢复活性时间延长(P<0.05),与青年组仍有差距(P<0.05);②结果表明,经颅磁声电刺激可以通过相关离子通道动力学特性的改变,产生激活钠离子电流并抑制钾离子电流的效果,进而提高老年小鼠的神经兴奋性,但尚不能达到青年小鼠的水平,这种神经调控技术有望为延缓衰老提供潜在的可能性.