Interference Effect of 3 Hz Brain Stimulation on Kindling Behavior Induced by 60 Hz Stimulation

Authors


Abstract

Summary: Experiments were conducted to evaluate the effect of 3 Hz brain stimulation on kindling behavior induced by 60 Hz sine waves stimulation. In Experiment 1,12 rats were subjected to 40 or 60 convulsion trials with 60 Hz stimulation and then given 36 trials of 3 Hz stimulation. Whe'n these rats were stimulated again with 60 Hz sine wave current at the same brain site, none of the rats showed a convulsion in nine test trials. The intensity of stimulation had to be increased on test trial 10 to elicit convulsions for each rat. Of 10 rats in two control groups, only 1 did not convulse during the nine test trials. In Experiment 2 the effective threshold intensity (ETI) to elicit a convulsion was determined on five separate occasions with 10 days of daily trials between determinations. On each day experimental rats were stimulated with 3 Hz current on the first and third trials and with 60 Hz current on the second trial (3–60-3 group). A steady increase in the intensity required to elicit a convulsion with 60 Hz current from ETI, to ETI5 resulted. Rats stimulated only with 60 Hz sine waves on the second trial each day (X-60-X group) maintained relatively stable values from ETI, to ETI5. In the four, 10-day blocks of trials, convulsions were suppressed in 20% to 80% of the trials over the 10 day period for the 3–60-3 group, with the greatest effect occurring after about 4 days of stimulation. This suppressive effect was prominent both with rats that were at the convulsion stage prior to the first application of 3 Hz stimulation and with rats that were at preconvulsion stages. In Experiment 3 the permanency of the suppressive effect was evaluated. Eight suppressed rats from the experimental group in Experiment 2 and 4 control rats were stimulated for 90 trials over 30 days with 60 Hz current, and ETI values were determined after each set of six trials. Four of the 8 experimental rats were convulsing at ETI,. within 20 days.

RÉSUMÉ

Des expériences ont été réalises afin d'évaluer les effets d'une stimulation cArébrale à 3 Hz sur l'effet d'embrasement obtenu par une stimulation sinusoïdale à 60 Hz. Dans la première série expérimentale, 12 rats ont été stimulés 40 à 60 fois avec une fréquence de 60 Hz capable d'induire des convulsions, puis 36 fois avec une fréquence de 3 Hz. Lorsque ces rats ont étéà nouveau stimulés, au niveau de la même structure cérébrale, avec un courant sinusoïdal à 60 Hz, aucun d'eux n'a présenté de convulsions au cours des 9 stimulations tests suivantes. l'intensité de la stimulation a dûêtre augmentée au cours de la dixième stimulation test pour que survienne une convulsion chez chacun des rats. Parmi les 10 rats de deux groupes de contrôle, un seul d'entre eux n'a pas convulsé pendant les 9 stimulations tests. Dans la deuxième série expérimentale, l'intensité seuil efficace (ISE) pour induire une convulsion a étéévaluée de façon précise à cinq occasions différentes. Ces évaluations précises ont été effectuées a 10 jours d'interfalle pendant des périodes où l'animal était stimulé tous les jours. Chaque jour les rats d'expériences étaient stimulés avec un courant à 3 Hz la première et la troisième fois et avec un courant à 60 Hz la seconde fois (groupe 3–60-3). II en est résulté une augmentation stable de l'intensité du courant à 60 Hz nécessaire pour induire une convulsion en allant de ISE, à ISE5. Les rats qui ont été seulement stimulés chaque jour avec un courant sinusoïdal à 60 Hz ont gardé, lors de laseconde stimulation (groupe 3-60-3), des valeurs relativement stables en allant de ISE, à ISE,. Dans les quatre séries de 10 jours, au cours desquelles l'animal était stimulé journellement, les convulsions étaient supprimées entre 20 et 80% des fois, lorsqu'il était stimulé selon le protocole du groupe 3–60-3 pendant 10 jours; l'effet le plus important s'est fait sentir après environ 4 jours de stimulation. Cet effet suppressif était plus important aussi bien chez les rats qui avaient atteint le stade de la convulsion avant l'application de la première stimulation à 3 Hz que chez ceux qui n'étaient encore qu'au stade préconvulsif, lorsque celle-ci a commencéàêtre appliquée. Dans la troisième série expérimentale, la durée de cet effet suppressif a étéévaluée. 8 rats de la série expérimentale 2, chez lesquels les convulsions avaient été supprimées, et 4 rats contrôles ont été stimulés avec un courant à 60 Hz 90 fois pendant 30 jours; les valeurs d'ISE ont étéétablies de façon précise après chaque série de 6 stimulations. 4 des 8 rats expérimentaux ont convulsé dans les 20 jours au cours de ISE1

RESUMEN

Se han realizado experimentos para valorar el efecto de la estimulación cerebral (3-Hz)sobre el comportamiento inducido (Kindling) con estimulación cerebral de onda sinusal de 60-Hz. En el Experimento I, 12 ratas fueron sometidas a 40 o 60 ensayos convulsivos con estimulación de 60-Hz y, posteriormente, se añadieron 36 ensayos con estimulación de 3-Hz. Cuando estas ratas fueron estimuladas nuevamente con corriente de ondas sinusales de 60-Hz en el mismo lugar cerebral, ninguna mostró convulsiones en nueve ensayos. Fue necesario un aumento de la intensidad de la estimulación en el ensayo 10 para detectar una convulsitin en cada rata. Solamente una rata no convulsionó de 10 ratas en dos grupos control durante nueve ensayos. En el Experimento 2 el umbral de la intensidad efectiva (ETI) para producir una convulsión se determineó en cinco ocasiones distintas durante 10 dias de ensayos diarios entre las determinaciones. Las ratas fueron estimuladas diariamente con corriente de 3-Hz en el primer y tercer ensayo y con corriente de 60-Hz en el segundo ensayo (grupo 3–60-3). En estas condiciones se necesitó un aumento continuo en la intensidad requerida para producir una convulsión con corriente de 60-Hz desde ETI1 a ETI5 Las ratas que solo se estimularon con ondas sinusales de 60-Hz en el segundo ensayo de cada dia (grupo X-60-X) mantuvieron unos niveles relativamente estables desde ETI1, a ETI5. En los cuatro bloques de diez dias de ensayos se consiguió una supresión de las convulsiones en un 20 a un 80% de los ensayos durante el periodo de diez dias para el grupo 3–60-3 con el mayor efecto a partir del cuarto dia de estimulación. Este efecto supresor fue prominente en las ratas que estaban en estado con-vulsivo previo a la primera aplicación de la estimulación de 3Hz y tambien en las ratas que permanecian en periodos preconvulsivos. En el Experimento 3 sevaloró la persistencia del efecto supresor. Ocho ratas suprimidas pertenecientes al grupo experimental en el Experimento 2 y cuatro ratas control fueron estimuladas para 90 ensayos durante más de 30 dias con corriente de 60-Hz determineándose los valores de ETI tras cada grupo de 6 ensayos. Cuatro de las ratas experimentales convulsionaron a ETI1, en un plazo de 20 dias.

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