RESULTS: With hippocampal kindling SD rats achieved a stable kindled state after an average of 26
stimulations. Four WAG/Rij rats did not reach a kindled state after 50 stimulations. Groups kindled at the same
rate with mediodorsal thalamic stimulations. Although the evoked responses from mediodorsal stimulation were
similar, WAG/Rij rats lost the facilitation of the initial component following subicular stimulation that was
present in the SD rats.
CONCLUSION: Findings from kindling study suggest that the resistance to seizure generalization is circuit and
pathway specific. Moreover a reduction in the output of the subiculum to the target site could contribute to the
resistance.
Keywords: Kindling, Absence, Resistance, Secondary generalization
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
89
S33
Tekrarlanan travmatik beyin hasarında epileptogenez ve kan-beyin bariyeri
Nurcan Orhan
1
, Nadir Arıcan
2
, Oğuzhan Ekizoğlu
3
, İmdat Elmas
2
, Bülent Ahıshali
4
, Mutlu Küçük
5
,
Candan Gürses
6
, Mehmet Kaya
7
1
İstanbul Üniversitesi, Deneysel Tıp Araştırma Enstitüsü, Sinirbilim Anabilim Dalı, İstanbul
2
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Adli Tıp Anabilim Dalı, İstanbul
3
Sağlık Bakanlığı Bakırköy Sadi Konuk Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Adli Tıp Kliniği, İstanbul
4
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
5
İstanbul Üniversitesi, Deneysel Tıp Araştırma Enstitüsü, Deney Hayvanları Biyolojisi ve Biyoteknolojileri Uygulama Anabilim
Dalı, İstanbul
6
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Nöroloji Anabilim Dalı, İstanbul
7
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
1
Istanbul University, Institute of Experimental Medicine, Department of Neuroscience, Istanbul, Turkey
2
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Forensic Medicine, Istanbul, Turkey
3
Ministry of Health Bakirkoy Dr. Sadi Konuk Training and Research Hospital, Forensic Medicine Clinic, Istanbul, Turkey
4
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Histology and Embryology, Istanbul, Turkey
5
Istanbul University, Institute of Experimental Medicine, Department of Experimental Animals Biology and Biotechnology
Application, Istanbul, Turkey
6
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Neurology, Istanbul, Turkey
7
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Physiology, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Posttravmatik epileptogenezin ortaya çıkışında travmatik beyin hasarının (TBH) önemli bir risk faktörü
oluşturduğu ileri sürülmektedir. Bu çalışmada, tekrarlanan TBH (T-TBH) uygulamasının epileptogenez ve kan-
beyin bariyeri (KBB) geçirgenliği üzerine erken dönem etkileri araştırıldı.
GEREÇ ve YÖNTEM: Bu çalışmada, toplam 96 adet 28 günlük Sprague-Dawley dişi sıçan kullanıldı. Sıçanlara
günde bir kez 4 gün TBH uygulandı. Hayvanlara pentilentetrazol (PTZ) 30 mg/kg subkonvulsif dozda enjekte
edildi ve nöbet aktiviteleri Racine skorlamasına göre derecelendirildi. KBB geçirgenliğindeki değişiklikler Evans
blue (EB) ve horseradish peroksidaz (HRP) izleyicileri kullanılarak araştırıldı. Hayvanların serebral korteks ve
hipokampus bölgelerinde okludin, aquaporin (AQP)-4, c-fos, TNF-alfa, IL-1 alfa ve beta aktiviteleri ile
malondialdehit ve glutatyon düzeyleri araştırıldı.
BULGULAR: T-TBH oluşturulan hayvanlara subkonvulsif doz PTZ uygulandığında ortalama 3.3±0.4 şiddetinde
nöbetler gözlendi. T-TBH ve T-TBH+PTZ gruplarındaki hayvanların serebral korteks ve hipokampus bölgelerinde
okludin ve c-Fos aktivite düzeyler arttı, ancak izlenen farklar istatistiksel olarak anlamlı düzeye ulaşmadı. PTZ
grubundaki hayvanların serebral korteksinde AQP-4 aktivite düzeyi sham ve T-TBH gruplarına kıyasla anlamlı
düzeyde azaldı (P<0.05). T-TBH ve T-TBH+PTZ gruplarındaki hayvanlarda hipokampus TNF-alfa aktivite
düzeyleri anlamlı düzeyde arttı (P
<
0.05), ancak IL-1 alfa ve beta aktivite düzeylerinde önemli bir değişiklik
görülmedi. T-TBH ve T-TBH+PTZ gruplarında beyin dokusuna EB boya geçişinde anlamlı bir artış olmadı. Bu
gruplardaki hayvanların koronal beyin kesitlerinde makroskopik olarak HRP varlığı gözlendi ve aynı zamanda
ultrastrüktürel olarak serebral korteks ve hipokampus bölgelerindeki kapiler endotel sitoplâzmasında HRP
reaksiyon ürünleri içeren fazla miktarda vezikül saptandı.
SONUÇ: Bu sonuçlar, T-TBH’nin hem nöronal aktiviteyi arttırarak beyini epileptogeneze yatkın hale getirdiğini
hem de KBB yapısını daha kırılgan hale getirerek dolaşımdaki belli maddelerin beyine geçişinde artışa neden
olduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Travmatik beyin hasarı, Epileptogenez, Kan-beyin bariyeri
Epileptogenesis and blood-brain barrier integrity in repeated traumatic brain injury
OBJECTIVES: Traumatic brain injury (TBI) is an important risk factor for the emergence of posttraumatic
epileptogenesis. In this study, early stage effects of repeated TBI (R-TBI) on epileptogenesis and blood-brain
barrier (BBB) permeability are investigated.
MATERIALS & METHODS: TBI was induced for 4 days in 96 28-day-old female Sprague-Dawley rats. The
animals were injected subconvulsive dose of (30 mg/kg) pentylenetetrazole (PTZ) and seizure activity was
scored according to Racine scale. Alterations in BBB permeability were evaluated by Evans blue (EB) and
horseradish peroxidase (HRP) tracers. In cerebral cortex and hippocampus, the activities of occludin, aquaporin
(AQP)-4, c-fos, TNF-alpha and IL-1 alpha and beta, and the levels malondialdehyde and glutathione were
determined.
RESULTS: Subconvulsive doses of PTZ led to seizures with average scores of 3.3±0.4 in R-TBI. In R-TBI and
R-TBI+PTZ, occludin and c-Fos activities increased slightly, TNF-alpha activity increased significantly (P
<
0.05),
but no significant alteration was observed in the activity of IL-1 alpha and beta. AQP-4 activity in cerebral
cortex in PTZ significantly decreased compared to sham and R-TBI (P<0.05). In these animals, EB dye
extravasation into brain did not increase, however HRP reaction was observed macroscopically in coronal brain
sections, and ultrastructurally frequent vesicles containing HRP reaction products were detected in the
cytoplasm of capillary endothelial cells in cerebral cortex and hippocampus.
CONCLUSION: These results suggest that R-TBI not only makes the brain more prone to epileptogenesis by
increasing neuronal activity but also increases passage of certain substances from circulation into brain by
causing BBB to have a more vulnerable structure.
Keywords: Traumatic brain injury, Epileptogenesis, Blood-brain barrier
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
90
S34
Sıçanlarda epileptiform aktivite üzerine pinealektomi ve ekzojen melatoninin
etkisi
Mehmet Yıldırım
1
, İsmail Abidin
2
, Sinan Canpolat
1
, Selcen Aydın-Abidin
2
, Metehan Akça
1
, Ali Cansu
3
1
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Trabzon
2
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, Trabzon
3
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Çocuk Nörolojisi Bilim Dalı, Trabzon
1
Karadeniz Technical University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Trabzon, Turkey
2
Karadeniz Technical University, Faculty of Medicine, Department of Biophysics, Trabzon, Turkey
3
Karadeniz Technical University, Faculty of Medicine, Division of Pediatric Neurology, Trabzon, Turkey
AMAÇ: Melatonin özellikle pineal bezden salgılanan bir nörohormondur. Sunulan çalışmanın amacı, erişkin
Sprague Dawley sıçanlarda penisilin ile oluşturulan epileptiform aktiviteye pinealektomi ve eksojen melatonin
uygulamasının etkilerini analiz etmektir.
GEREÇ ve YÖNTEM: Hayvanlar kontrol, % 5 etanol, sham, melatonin, pinealektomi, pinealektomi+melatonin
grupları şeklinde altı gruba (n = 8) ayrıldı. İki grup sıçana pinealektomi uygulandı ve cerrahi işlemden yedi gün
sonra melatonin ile pinealektomi+melatonin gruplarındaki hayvanlara 14 gün boyunca melatonin (10 mg/kg
i.p.) günlük olarak enjekte edildi. Epileptiform aktivite sol sensorimotor kortekse intrakortikal yoldan penisilin
(200 IU) enjeksiyonu ile oluşturuldu. Elektrokortikogram (ECoG) kayıtları üretan anestezi altında bir veri
kazanım sistemi kullanılarak gerçekleştirildi.
BULGULAR: İlk epileptiform deşarjların başlangıç latansı pinealektomili hayvanlarda belirgin olarak azaldı.
Melatonin intraperitoneal olarak uygulanması epileptiform aktivitede azalmaya neden oldu. Diğer taraftan,
pinealektomi uygulaması epileptiform aktivite sıklığında artışa neden olmuştur. Bu etki pinealektomili sıçanlara
günlük melatonin verilmesiyle önlenmiştir.
SONUÇ: Bulgularımız, pinealektominin epileptiform aktivitenin diken frekansını arttırdığını, eksojen melatonin
uygulamasının ise azalttığını göstermiştir. Sonuç olarak, epilepsinin önlenmesinde melatoninin antiepileptik bir
madde olarak önemli bir rol oynayabileceğini düşünmekteyiz.
Anahtar Kelimeler: Pinealektomi, Melatonin, Epileptiform aktivite, Penisilin, Sıçan
Karadeniz Teknik Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (Protokol numarası:
2010/29). Karadeniz Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir
(2009.114.001.3).
Influence of pinealectomy and exogenous melatonin on epileptiform activity in
rats
OBJECTIVES: Melatonin is a neurohormone secreted mainly by the pineal gland. The aim of the present study
was to analyze the effects of pinealectomy and exogenous melatonin administration on epileptiform activity
induced by penicillin in adult male Sprague Dawley rats.
MATERIALS & METHODS: Animals were divided into six groups (n=8) as control, 5% ethanol, sham-
operated, melatonin, pinealectomy, pinealectomy+melatonin groups. The two groups of rats were submitted to
pinealectomy, and seven days after surgery, animals in the melatonin and pinealectomy+melatonin groups
were injected daily with melatonin (10 mg/kg i.p.) for 14 days. Epileptiform activity was induced by intracortical
injection of penicillin (200 IU) into the left sensorimotor cortex. The recordings of electrocorticogram (ECoG)
were carried out by using a data acquisition system, under urethane anesthesia.
RESULTS: Latency to the onset of initial epileptiform discharges was dramatically reduced in the
pinealectomized animals. The intraperitoneal administration of melatonin to rats caused a decrease in the spike
frequency of epileptiform activity. On the other hand, pinealectomy application caused an increase in the
frequency of epileptiform activity. This effect was prevented by daily melatonin administration to
pinealectomized rats.
CONCLUSION: Our results demonstrate that pinealectomy increases and exogenous melatonin decreases the
spike frequency of epileptiform activity. In conclusion, we suggest that melatonin may play an important role in
prevention of epilepsy as an antiepileptic substance.
Keywords: Pinealectomy, Melatonin, Epileptiform activity, Penicillin, Rat
Affirmed by Karadeniz Technical University Animal Studies Ethical Committee (Protocol number:2010/29).
Supported by the Scientific Research Fund of Karadeniz Technical University (2009.114.001.3).
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
91
S35
Büyük bir nöron havuzunda epileptik nöbet olmamasını garanti eden koşullar –
Kuramsal bir çalışma
H.Özcan Gülçür
Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü, İstanbul
Bogazici University, Institute of Biomedical Engineering, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Epileptik nöbet sırasında beyinde anormal aşırı ya da senkron nöronal etkinlikler oluşmaktadır;
kuramsal açıdan bu sistemin kararlılığının kaybolması demektir. Bu bildiride büyük bir nöron topluluğunda
epileptik nöbet olmamasını garanti eden koşullar araştırıldı.
GEREÇ ve YÖNTEM: Doğrusal olmayan ve çok karmaşık yapısından dolayı, beyin, ya da birbirine bağlı
herhangi bir büyük nöron topluluğunun kararlılık analizi son derece zordur. Bu nedenle, sistem kararlılığını
güvence altına alan koşullar araştırılırken nöron modelleri olarak Hodgkin-Huxley tipi modeller yerine
Lapicque'in sızdıran tümlev-al-ateşle (STA) modelinden esinlenerek oluşturduğumuz olan genelleştirilmiş STA
(GSTA) nöron modelleri kullanıldı. Lapicque STA modelini, nöronal eylem gerilimlerinin üretilme mekanizmaları
bilinmeden çok önce, 1907 yılında önermişti. Bu model nöronların temel özellikleri yakalayan en basit modeldir
ve günümüzde de yaygın olarak kullanılmaktadır.
BULGULAR: GSTA modeli ile modellenmiş, birbirine bağlı nöron toplulukları incelendi. Kararlılık tüm nöronlar
tarafından yayılan darbe sayısının sonlu olması olarak tanımlandı. Bu "sonlu darbe kararlılığı" (SDK) tanımı L1
∩
Lp çıkış kararlılığı ile ilgilidir ve sistem tarafından harcanan enerjinin sınırlı olması anlamına gelmektedir. SDK
için gelişmiş bir Lyapunov-benzeri bir yaklaşım ve doğrudan bir ölçüt geliştirildi.
SONUÇ: Geliştirdiğimiz Lyapunov-benzeri yöntemin nöron sayısı çok fazla olan sistemlere uygulanması zordur.
Doğrudan yöntemin ise hem uygulanması oldukça kolaydır hem de aynı zamanda her bir nöron tarafından
yayılan darbe sayılarına da kısıtlar vermektedir.
Anahtar Kelimeler: Sızdıran tümlev-al-ateşle modeli, Epilepsi, Kararlılık
Conditions that guarantee nonexistence of epileptic seizures in a large pool of
neurons - A theoretical study
OBJECTIVES: During an epileptic seizure there is abnormal and excessive or synchronous neuronal activity in
the brain which, from a theoretical point of view, is a loss of system’s stability. In this paper we investigate the
conditions that guarantee nonexistence of epileptic seizures in a large pool of neurons.
MATERIALS & METHODS: Due to the highly nonlinear, and very complex structure, analysis of stability of the
brain, or any large aggregate of interconnected neurons is extremely difficult. Because of this, to investigate
criteria that guarantee system stability we used the GLIF neuron model which is a generalization of Lapicque’s
leaky integrate-and-fire (LIF) model. Lapicque proposed his LIF model in 1907, long before the mechanisms
responsible for the generation of neuronal action potentials were known. It is the simplest neuron model that
captures the essential properties of neuronal signaling and is still widely used today.
RESULTS: We considered large aggragates of interconnected neurons modeled via the GLIF model. Stability
was defined in terms of finiteness of the number of pulses emitted by all the neurons. This definition of "finite-
pulse stability" (FPS) is related to L1
∩
Lp output stability and implies finite energy expended by the system. An
improved Lyapunov-like approach and a direct criterion for FPS have been developed.
CONCLUSION: The Lyapunov-like method is relatively more difficult to apply for high order systems. The
direct method is not only easier to apply, but also provides bounds on the number of pulses emitted by each
neuron.
Keywords: Leaky integrate-and-fire model, Epilepsy, Stability
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
92
S36
İnsan işitme sisteminin yapisal ve işlevsel özelliklerinin 3 boyutlu
simulasyonu
Merve Evren
1
, Vedat Evren
2
, Ersin O. Koylu
2
1
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı, İzmir
2
Ege Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İzmir
1
Ege University, Natural and Applied Sciences, Department of Biotechnology, Izmir, Turkey
2
Ege University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Izmir, Turkey
AMAÇ: Eğitim ve araştırmalarda üç boyutlu uygulamaların kullanımı son yıllarda giderek artmaktadır. Tıp ve
biyoloji gibi yaşam bilimleri ile ilgili birçok alanda da iki boyutlu resimler yerine üç boyutlu modeller
kullanılmaya başlanmıştır. Duysal sistemler, sinirbilim konuları arasında işlevsel mekanizmaların anlaşılması
açısından en karmaşık olanlardandır. İnsanda duysal sistemlerle ilişkili vücut parçalarının doğru biçimde
modellenmesi ve ilgili mekanizmaların sanal ortamda hareketlendirilmesi ile sinirbilim eğitimine önemli bir katkı
sağlanacağı düşünülmektedir. Çalışmamızda duysal sistemlerden işitme sistemi seçilmiştir.
GEREÇ ve YÖNTEM: Atlas, kitaplardaki mevcut görsel materyal ile radyolojik görüntüler ve maketlerden
yararlanılarak kulaktaki yapılar bilgisayar ortamında modellendi. Modelleme sırasında yapıların ölçü ve oranları
korundu. Hedefe yönelik olarak, uygun bilgisayar programlarından yararlanılarak ses dalgasının dış kulak
yolundan girişinden itibaren orta ve iç kulak yapıları üzerinde neden olduğu fonksiyonel değişikler ve buradan
sinir sinyallerine dönüşümü hem makro düzeyde, hem de hücresel düzeyde modellenerek grafik animasyon
olarak simüle edildi.
BULGULAR ve SONUÇ: Hareketli 3 boyutlu sanal modeller ve işlevsel özellikleri içeren video sunumumuzda
gösterilmektedir.
Anahtar Kelimeler: 3D modelleme, Animasyon, İnsan işitme sistemi, Simulasyon
3D simulation of the structural and functional properties of the human auditory
system
OBJECTIVES: Use of three-dimensional applications in education and research has increased recently. Three-
dimensional models were started to employ instead of two-dimensional illustrations in many life sciences
related areas such as medicine and biology. Sensory systems are the most complex ones among the
neuroscience themes in terms of interpretation of their functional mechanisms. Accurate modeling of related
anatomical parts and simulation of mechanisms of the sensory systems in humans will provide an important
contribution to the neuroscience education. Auditory system has been selected in our study.
MATERIALS & METHOD: Recent visual materials in the anatomy books and radiological images were screened
and modeled in the computer environment. Measures and aspect ratios of the structures were preserved. By
using the appropriate software and hardware, the functional effects of the sound waves on the structures of
external, middle and internal ear and finally the conversion of these waves to neural signals have been modeled
and simulated in a graphics animation comprising both microscopic and macroscopic levels to achieve the goal.
RESULTS & CONCLUSION: Animated three-dimensional virtual models and simulations of functions will be
shown in our video during presentation.
Keywords: 3D modeling, Animation, Human auditory system, Simulation
Poster Bildiriler / Poster Presentations
93
POSTER BİLDİRİLER / POSTER
PRESENTATIONS
Poster Bildiriler / Poster Presentations
94
Poster Bildiriler 1 / Poster Presentations 1
P01
İnsan tibialis anterior motor ünitelerinde germe refleksi
Oğuz Sebik
1
, Ş. Utku Yavuz
1
, Melek Berna Ünver
1
, Natalie Mrachacz-Kersting
2
, Dario Farina
3
, Kemal
S. Türker
1
Ege Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, İzmir
2
Aalborg Üniversitesi, Duysal Motor Etkileşim Merkezi, Aalborg, Danimarka
3
Göttingen Georg-August Üniversitesi, Bernstein Kompütasyonel Sinirbilim Merkezi, Nörorehabilitasyon Mühendisliği Bölümü,
Göttingen, Almanya
4
Koç Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
1
Ege University, Faculty of Medicine, Department of Biophysics, Izmir, Turkey
2
Aalborg University, Center for Sensory Motor Interaction, Aalborg, Denmark
3
Georg-August University of Göttingen, Bernstein Center for Computational Neuroscience, Department of Neurorehabilitation
Engineering, Göttingen, Germany
4
Koç University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Istanbul, Turkey
Dostları ilə paylaş: |