Summary
Biz kayıtları anestezi karıştırıcıların olmadan yapılan insan durumuna daha benzerdir gözün (Elektroretinogram) ve bilinçli sıçanlarda beyin (görsel uyarılmış potansiyel), görsel elektrofizyolojik sinyaller ölçmek için cerrahi implantasyon ve Kayıt işlemleri göstermektedir.
Abstract
tam saha elektroretinogram (ERG) ve görsel uyarılmış potansiyel (VEP) laboratuar ve klinik ortamlarda hem de retinal ve görsel yolu bütünlüğünü değerlendirmek için yararlı araçlardır. Şu anda, preklinik ERG ve VEP ölçümleri kararlı elektrot yerleşimleri sağlamak amacıyla anestezi ile yapılmaktadır. Bununla birlikte, anestezinin çok varlığı, normal fizyolojik tepkileri kontamine gösterilmiştir. Bu anestezi boşa aşmak için, bilinçli sıçanlarda ERG ve VEP'in tahlil için yeni bir platform oluşturmayı. Elektrotlar cerrahi ERG tahlil ve epidural VEP'in ölçmek için görsel korteks over göz alt conjunctivally implante edilir. genlik ve hassasiyet bir dizi / zamanlama parametreleri ışık enerjileri artırmayı ERG ve VEP hem deneye tabi tutulur. ERG ve VEP sinyallerinin en az 4 hafta sonrası cerrahi implantasyon için istikrarlı ve tekrarlanabilir olduğu gösterilmiştir. anestezi olmadan ERG ve VEP sinyalleri kaydetmek için bu yeteneği klinik öncesi s boşaetting klinik verilere üstün çeviri sağlamak gerekir.
Introduction
ERG ve VEP sırasıyla laboratuvar ve klinikte hem de retina ve görme yollarının bütünlüğünü değerlendirmek için in vivo araçları minimal invaziv bulunmaktadır. Tam saha ERG retina yolu 1,2 farklı hücre sınıflarını temsil eden her elemanı ile, farklı bileşenler ayrılabilir bir karakteristik dalga biçimi verir. Klasik tam saha ERG dalga fotoreseptör etkinlik sonrası ışığa maruz 2-4 temsil ettiği gösterilmiştir ilk negatif yamaç (a-dalgası) oluşur. A-dalgası orta retina, ağırlıklı olarak ON-bipolar hücreleri 5-7 elektriksel aktivitesini yansıtan önemli bir pozitif dalga (b-dalgası) tarafından takip edilmektedir. Ayrıca, bir çubuk yanıtları 8'den koni izole etmek aydınlık enerji ve inter-uyaran-aralığı değişebilir.
Flaş VEP retina ışık uyarısına yanıt olarak görsel korteks ve beyin sapı elektrik potansiyelleri temsil9,10. Bu dalga retino-geniculo-striate yolunun 11-13 ve sıçanlarda 11,13 çeşitli V1 lamina yapılan kortikal işleme temsil geç bileşenin nöronların aktivitesini yansıtan erken bileşeni ile, erken ve geç bileşenlerine ayrılabilir. Bu nedenle, ERG ve VEP eşzamanlı ölçümü görsel yolunda yer alan yapıların kapsamlı değerlendirmesini verir.
Şu anda, hayvanlarda elektrofizyoloji kaydetmek için, anestezi elektrot dengeli yerleştirme sağlamak için kullanılır. Orada bilinçli sıçanlarda 14-16 yılında ERG ve VEP'in ölçmek için girişimleri olmuştu ancak bu çalışmalar hantal olabilir ve hayvan hareketlerini ve doğal davranışlarını 17 kısıtlayarak hayvan strese yol açabilir kablolu kurulum, istihdam var. Geliştirilmiş minyatür ve pil ömrü gibi kablosuz teknolojisindeki son gelişmeler sayesinde, ERG An için telemetri yaklaşımını uygulamak artık mümkünKablolu kayıtları ve uzun vadeli canlılığı artırmak ilişkili stres azalan d VEP kaydı. Telemetri prob tamamen içselleştirilmiş kararlı implantasyonları kronik sıcaklık, kan basıncı 18, aktivite 19 izlenmesi yanı sıra elektroensefalografi 20 başarılı olduğu kanıtlanmış. teknolojisindeki ilerlemeler bu tür kronik çalışmalar için platformun programı artan tekrarlanabilirlik ve bilinçli kayıtların istikrar ile yardımcı olacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etik deyimi: Hayvan deneyleri Bilimsel Amaçlarla Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı (2013) Avustralya Kanunu'na göre yapılmıştır. Hayvan Etik onay Hayvan Etik Kurulu, Melbourne Üniversitesi elde edilmiştir. maddeler, burada, sadece, olup tıp ve veterinerlik alanlarında kullanıma yöneliktir Laboratuvar deneyleri için bulunmaktadır.
1. hazırlanması Elektrotlar
Not: Üç kanallı verici, aynı anda yapılacak 2 ERG 1 VEP kayıt sağlayan cerrahi implantasyon için kullanılır. Aktif üç üç aktif olmayan elektrotlar göz takmak için implantasyondan önce bir halka şekline önceden-moda olması gerekir. inaktif elektrotlar tam renkli kılıflar kaplı iken tanımlama amacıyla, imalatçı, yarı beyaz yarı renkli plastik kılıflar aktif elektrotlar kapalı etti. Toprak elektrodu (şeffaf plastik kılıf) dokunulmaz. tüm aktif ve pasif elektrikli İçingazeller davranış 1.1, 1.2, 1.3 ve 1.7 adımları tekrarlayın.
- İki ince uçlu pense ile çift sarmallı paslanmaz çelik elektrot halletmek.
- Halka elektrot şekil kalan tek uzun düz iplikli bırakarak, paslanmaz çelik ipliklerini (ucundan yaklaşık 1 cm) birini Trim.
- elektrodun ucunda düzgün bir halka oluşturur, geri kendisi ve büküm üzerine tek paslanmaz çelik teli katlayın.
- ERG aktif elektrotlar moda için bu döngü ~ 0.2 - döngünün tabanı çevirerek çapı 0,5 mm (Burada anlatılan amaç için, her iki gözlerden ERG kaydetmek için bu şekilde iki aktif elektrotları şekil) ve ERG inaktif ve VEP elektrotlar köprüsü çapı -0.8 mm çapında (bu örnekte, bir aktif VEP elektrot ve üç aktif olmayan elektrotlar için bunu) sunuyor.
- paslanmaz çelik vida (çapı 0,7 mm, uzunluk 3 mm) böylece elektrot vida başının dayanacak etrafında dairesel VEP aktif elektrot kanca.
- Hooİkinci paslanmaz çelik vida (çapı 0,7 mm, uzunluk 3 mm) yaklaşık 3 inaktif elektrotlar (2 ERG, 1 VEP) k.
- tahrişi azaltmak için iki paslanmaz çelik telin sivri uçları üzerinde ileri plastik kovan çekin.
- yaklaşık 25 ° C 'de en fazla 10 saat boyunca% 2 glutaraldehid ıslatarak telemetri verici sterilize edin. Daha sonra, steril tuzlu su ile 3 kez verici yıkayın.
2. Verici İmplantasyon
- Hayvan hazırlanması
- % 70 etanol ile temizleyerek deney öncesinde cerrahi alan dezenfekte edin. Kullanmadan önce tüm cerrahi ekipman otoklavlamayın ve zaman değil ameliyat sırasında kullanımda Klorheksidin ekipman korumak. steril bir ortam sağlamak için, ameliyat sırasında cerrahi bir örtü ile hayvan örtün. Tüm Deneyciler cerrahi maske, steril eldiven ve önlük giymek emin olun.
- 3 L / dk ve maintai bir akış hızında,% 2 izofluran - 1,5 anestezi nedenameliyat boyunca 2 L / dk'da% 2 - 1.5 olarak ned. ayak parmakları arasında kas kıstırma üzerine bir pedal refleksinin yokluğu ile anestezi yeterli derinliği onaylayın.
- sternum kasıktan yukarıdaki karın üzerinde 40 mm x 30 mm alan tıraş.
- Gözleri, alnının üzerine posterior 30 mm x 20 mm alanı Tıraş ve kulaklara ön.
- İki traş alanları dezenfekte edin. alın bölgesi için% 10 povidon-iyot üç kez (Cerrahi Teknologları Derneği tarafından belirlenen Uygulama Standardı ile uyumlu olmak, gözün yakın bölge için alkol bazlı antiseptik kullanımını önlemek) ile dezenfekte edin. karın üzerinde% 10 povidon iyot ve% 70 etanol ile dezenfekte edin.
- Ek topikal anestezi için korneaya Proxymetacaine 1 damla uygulayın.
- gözlerin kurumasını önlemek için korneaya karboksimetilselüloz sodyum 1 damla uygulanır.
- cerrahi implantasyon
- 10 mm kesi yapmakcerrahi neşter ile kulakları arasındaki dikey orta hat boyunca kafasına.
- sternum altında orta hat boyunca deri tabakası ile karın üzerinde 5 mm kesi yapmak.
- Tünel kafa kesi karın kesi 5 mm çaplı kanül deri altından.
- kafasına karın kanül yoluyla vericinin elektrot tellerini (3 aktif ve 3 inaktif) besleyin.
- Verici tabanı ile referans elektrot bırakın ve aseptik gazlı bez ile elektrot ucu kapsamaktadır.
- aseptik gazlı bez ile elektrot uçları (3 aktif ve 3 inaktif) kapsamaktadır.
- stereotaksik platforma sıçan başını sabitleyin.
- cerrahi makas ile uzunluğu 30mm alnı kesi uzatın.
- ~ 3 ve 9 saat - 2 sütür (0 3) gevşek cilt geri çekilmeden cerrahi alan Açığa.
- Bregma, lambda ve orta hat sütür maruz sterilize gazlı bez kullanarak kafatası örten periost kazımak. VEP aktif olarak kafatası yoluyla iki delik stereotaksik koordinatlarını (orta hat üzerinde bregma 5 mm rostral) ve inaktif (7 mm ventral orta hatta lateral 3 mm bregma).
- Küçük bir tornavida premade deliklere derinlemesine ~ 1 mm ile kafatasına önceden bağlı paslanmaz çelik vidalarla (çap 0,7 mm, uzunluğu 3 mm) VEP aktif ve aktif olmayan elektrotlar takın. Bu altta yatan kortikal doku zarar vermeden kemiğe vida tutturur.
- geçici olarak üst göz kapağı geri çekmek için 0 sütür - ERG aktif elektrotlar 8 kullanmak implant için.
- Üstün konjunktival forniksten aracılığıyla gözün arkasından bir 16 G 21 kanül deri altına yerleştirin.
- rehberlik İğneyi çıkarın.
- Göz doğru alından kısaltılmış plastik kateter yoluyla aktif elektrot besleyin. Sonra plastik kateter çıkarın.
- Elektronik işitme önlemek için, elektrot döngü geçirilir, - geçici bir sütür (0 8) kullanıngeri tünelin içine çekilerek gelen Trode.
- 12 saat, limbusta arkasında 1 mm üstün konjonktiva üzerinde 0,5 mm kesi yapmak. Altta yatan sklera maruz künt diseksiyon kullanın.
- Yarım skleral kalınlıkta limbusta hemen arkasında 0 sütür - 0 veya 9 - 8 implant.
- ERG aktif elektrottan geçici dikiş çıkarın.
- elektrot ucu sağlanması ardışık 3 knot bağlayarak yarım skleral kalınlık dikişine ERG aktif elektrot Anchor limbus yakındır.
- (0 - - 9 0 8) 1 ila 2 kesintiye sütürler kullanılarak konjonktiva kapağını kapatın. konjonktiva tamamen konforunu arttırmak için ERG elektrodu kapsar emin olun.
- gözkapağı geri çekilmeden dikiş çıkarın.
- kontralateral göz için aynı işlemi tekrarlayın.
- Tüm paslanmaz vida ve elektrot kabloları sabitlemek için kafatası üzerinde siyanoakrilat jeli uygulayın. Emin olun ERG aktif elektrotlar tr güvence önce çok sıkı çekti değilmümkün göz hareketleri.
- 0 sütür - olmayan bir emilebilir 3 kullanılarak kafa yarayı kapatmak.
- karın bölgesi ortaya çıkarmak için kemirgen döndürün. cerrahi makas ile linea alba boyunca 40 mm karın dermal kesi uzatmak.
- İç karın boşluğuna maruz iç kas duvarından 35 mm kesi yapmak.
- iki sütür (3 - 0) kullanarak hayvanın sağ taraf iç karın duvarına verici yapıyı ekleyin. karaciğer temastan kaçının.
- Döngü Toprak elektrodu ve bir sütür (3 - 0) Bu durumda güvenli. Bu karın boşluğunda serbest yüzen yerleştirin.
- sürekli sütür (- 0 3) kullanılarak Periton kapatın.
- kesintiye dikişlerle (- 0 3) kullanarak cilt kesisi kapatın.
- Post-operatif bakım
- sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar hayvan izleyin. Ev hayvanları teker teker cerrahi sonrası.
- carpr yönetmeofen deri altından 4 gün boyunca, günde bir kez analjezi (5 mg / kg) dir.
- 7 gün sonrası ameliyat için içme suyuna profilaktik ağızdan antibiyotik (Enrofloxin, 5 mg / kg) ekleyin.
- İlk 7 gün sonrası ameliyat için tahrişi azaltmak için cilt insizyonu sitelerine bir anti-inflamatuar merhem sürün.
Bilinçli Sıçanlarda 3. Davranış ERG ve VEP Kayıtlar
- Koyu önce ERG ve VEP kayıtları 12 saat boyunca hayvan adapte
- Loş kırmızı aydınlatma (17.4 cd.m -2, λ max = 600 nm) altındaki tüm deneysel manipülasyonlar yapmak
- topikal anestezi (% 0.5 Proxymetacaine) ve dilate (% 0.5 tropicamide) kornea düşer uygulayın.
- özel yapılmış, açık süzgeç içine bilinçli kemirgen Kılavuzu.
Not: Bu, plastik borunun uzunluğu 60 mm Me sabit genel çapı olan farklı büyüklükteki fareleri karşılamak için ayarlanabilir. Cihazın ön ucu kafası mo en aza indirmek için uca doğru daralmaktadırletle ve normal nefes sağlamak için delikler bulunmaktadır. Bu konik ön Ganzfeld kürenin açılışına uyum ve sıçan baş ve gözlerin istikrar sağlar. kemirgen süzgeç (3 ila 5 vesilelerle) ameliyattan önce acclimatized olduğunu unutmayın. - çanağın açıklık ile hizalanmış gözlü Ganzfeld kabın önünde kemirgen yerleştirin.
- Vericinin ~ 5 cm mesafede bir mıknatıs geçirerek kalıcı verici açın. Verici alıcı bazında LED durum ışığı kontrol ederek üzerinde olduğundan emin olun.
- Daha önce açıklandığı gibi 21 ışık enerjileri (yani -5,6 1,52 günlüğüne cd.sm -2) aralığında sinyal toplayın. Kısaca, parlak ışıklı enerjilerde sönük ışık seviyelerinde (~ 80 tekrarlar) ve daha az ortalama daha sinyalleri (~ 1 tekrarlama). Yavaş yavaş dimmest gelen parlak ışık seviyesine 1 180 saniye arasında interstimulus aralığı uzatmak.
- ERG çubuk izole etmek içinve koni yanıtları ikiz flaş paradigma 8 kullanmaktadır. Örneğin, 1.52 log cd.sm iki yanıp söner -2-arasında 500 milisaniye arası uyaran aralığı ile başlatırlar.
- Parlak ışıklı enerjilerde VEP sinyalleri, ortalama 20 tekrarlar kaydetmek için (yani, 1.52 log cd.sm -2, 5 sn arası uyaran aralığı).
- ERG ve VEP Kayıtların 7, 10, 14, 21 ve 28 gün sonrası ameliyat yapmak, zamanla sinyal değişkenliği ile değerlendirilir implant stabilitesi, değerlendirmek.
- ksilazin anestezi (12: 1 mg / kg) Deney döneminin ardından, ketamin sonra pentobarbiturate arasında intrakardiyak enjeksiyonu (1.5 ml / kg) ile sıçanları euthanize.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Fotoreseptör tepkisi Kuzu ve Pugh modeline dayalı, her bir hayvan için üst 2 ışıklı enerjilerin (1.20, 1.52 log csm -2) de ERG cevabının ilk inen bacak ön kenarına gecikmiş bir Gauss uydurma analiz edilir 22 Hood ve Birch 23 tarafından formüle edilmiştir. Bu formül, bir genlik ve duyarlılık parametresi, (Şekil 1C ve 1D sırasıyla,) döndürür. Bir hiperbolik fonksiyonu da bir genliğe ve hassasiyet parametresi (Şekil 1e ve 1f, sırasıyla) verdi her bir hayvan için, çubuk, bipolar hücre ışık enerjisi yanıt takıldı. Koni bipolar hücre büyüklüğü bu en yüksek tepkiye ulaşmak için geçen zaman olarak alındı örtülü kez, dalga biçiminin tepe tepki (Şekil 1A ve 1B üst dalga biçimi) gibi analiz edilmiştir. Daha fazla bilgi için Charng ve arkadaşları bakınız 24.
Şekil 1A ve B 7. günde bilinçli farelerde SEM'ler (n = 8) ve 28.-cerrahi ± ERG dalga biçimini gösterir. Dalga 7. günde karşılaştırıldığında 28. günde biraz daha büyük gibi görünen, ancak doğrusal karışık model analizi hassasiyeti (Şekil 1D (koyu adapte PIII) genlik (Şekil 1C) fotoreseptör için (= 0.14 0.67 p) anlamlı bir zaman etkisi ortaya çıktı ve ); çubuk bipolar hücre (koyu adapte PII) genlik (Şekil 1E) ve duyarlılık (Şekil 1F); koni bipolar hücre (ışık adapte PII) genlik (Şekil 1G) ve örtük zaman (Şekil 1 H). (- 2F Şekil 2B) parametreleri Benzer şekilde, VEP dalga SEM (n = 8, Şekil 2A) 7 ve 28. günlerde genliği (Şekil 2B ve 2C) ve zamanlama ile ameliyat sonrası, benzer görünüranlamlı zaman etkisini gösteren (p 0.93 = 0.20). Bu sonuçlar, sağlam ERG ve VEP sinyal kararlılığı gösterir.
Ortalama sinyal-gürültü (SNR, n = 8) her iki ERG (Şekil 3A) ve su oranı VEP (Şekil 3B), beş duyarlı kayıt seansları boyunca iyi bir stabilite döndü. gürültü 10 msn ön uyarı aralığının hesaplanan genlik çukur maksimal pik iken Bu senaryoda, ERG sinyali ERG P2 cevabın çokluğunu olarak tanımlanır. Gürültü de 10 msn öncesi uyaran aralığının dip zirve tarafından döndürülen ise VEP olarak, P2-N1 genliği sinyali olarak kabul edilir. ERG ve VEP hem SNR (p = 0.49 ve 0.62 sırasıyla) karşısında önemli bir zaman etkisi vardı.
Şekil 1: Bilinçli Electroretinograms Sergi belirginlesirsetik Dalga formları ve tekrarlanabilir ölçümler (A - B). 7. günde (A) ve 28 (B) aydınlık enerjilerin geniş bir yelpazesinde SEM'ler (n = 8) ± ERG dalga ameliyat sonrası. (CF) Çubuk ve koni ERG parametreleri implantasyon sonrası zamana karşı çizilmiştir. Rod (koyu adapte PIII) photoreceptoral genlik (C) ve duyarlılık (D), çubuk bipolar hücre (koyu adapte PII) genlik (E) ve duyarlılık (F) ve koni bipolar hücre (ışık adapte PII) genlik (G ) ve örtük zaman (H) tüm 5 seans boyunca istikrarlı kayıtları gösterdi. Tüm semboller ortalama değeri (± SEM) göstermektedir. Bu rakam Charng ark gelen modifiye edilmiştir. 24 Şekil 4. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2:. Bilinçli Görsel Uyarılmış Potansiyeller SEM'ler ± (A) VEP dalga formları Karakteristik dalga formunda ve tekrarlanabilir Ölçümleri Exhibit (n = 8) gün 7 ve 28 sonrası cerrahide çizilir. (B - F) VEP genliği ve zamanlama parametreleri implantasyonu sonrası 1 ay içinde değerlendirilir. P1-N1 (B) ve P2-N1 (C) Genlik yanı sıra P1 örtülü zaman parametreler tüm 5 kayıt oturumları boyunca stabil idi (D), N1 (E) ve P2 (F). Tüm semboller ortalama değeri (± SEM) göstermektedir. Bu rakam Charng ark gelen modifiye edilmiştir. 24 Şekil 6. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. ontent "fo: keep-together.within-page =" 1 ">
Şekil 3:. Telemetri Sistemi Süresi içinde Kararlı Sinyal-Gürültü Oranı gösterir sinyal-gürültü (A) oranı ERG ve (B) VEP zaman içinde önemli ölçüde (n = 8) değişmemiştir. Tüm semboller ortalama değeri (± SEM) göstermektedir. Bu rakam Charng ve ark., 24 Şekil S1 modifiye edilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bağlı görme elektrofizyoloji minimal invaziv doğası gereği, insan hastalarda ERG ve VEP kayıtları bilinçli koşullar altında yürütülen ve sadece elektrot yerleştirme için topikal anestezik kullanımını gerektirir. Buna karşılık, hayvan modellerinde görsel elektrofizyoloji geleneksel gönüllü göz ve vücut hareketlerini ortadan kaldırarak istikrarlı elektrot yerleştirme sağlamak için genel anestezi altında yapılır. Bizim önceki yayın 24 ve diğerleri 25-27 tarafından gösterildiği gibi Ancak, yaygın olarak kullanılan genel anestezikler ERG ve VEP yanıtları değiştirebilir. bir kemirgen modelinde bilinçli ERG ve VEP platformunun böyle bir gelişme olarak da klinik bulgulara klinik öncesi daha iyi çevirilebilirlik göze olabilir hayvan modellerinde fizyolojik yanıtlar, üstün bir temsilini sağlar. anestezi bir diğer dezavantajı, bir deney süresini sınırlar. Daha özel olarak ise, tekrar Administ gibi uzun süreli anestezi kullanımıanestezik rasyon, uyuşturucu kurmak ve ilgili solunum problemleri 28 gibi yan etkilerin görülme şansını artırabilir.
Bu çalışma bilinçli sıçanlarda telemetri sistemi en az 28 gün sonrası ameliyat için sağlam ERG ve VEP sinyal kararlılığı dönmüştü. Grubumuz aynı anda 24 bilinçli kablosuz ERG ve VEP yanıtları yapmak için ilk ve bu yazının ilgili cerrahi ve kayıt işlemleri ayrıntıları. Kablolu bilinçli ERG ve VEP kayıtları ile yapılan diğer cerrahi işlemler için karşılaştırma 1 aylık bir süre üzerinde 15 VEP kayıtları ERG üstün istikrar ve eşdeğer tekrarlanabilirlik göstermektedir.
cerrahi teknikler ve daha sonra bilinçli kayıtları potansiyeli, çeşitli hayvan modellerinde tatbik edilmelidir. Platform anestezi 29 ile ilişkili boşa önlemek için faydalıdır çoklu uygulamalar potansiyel yarar vardır. bu dahilude ilaç keşfi, insan çalışmaları ve kronik ya da boyuna deneylere geliştirilmiş çeviri.
tekniğine Olası değişiklikler implante ve eş zamanlı olarak kaydedilen biyopotansiyel kanallarının sayısını değiştirerek içerir. Bu 2 göz 1 ile göz ve 2 görsel korteks görsel uyarılmış elektrofizyoloji ölçebilir, böylece 1 ila 4 biyopotansiyel potansiyel müşterilerin değişebilir ve. biyopotansiyel kanallarının sayısındaki değişiklik de yüksek frekanslı elektrofizyolojik sinyaller için etkileri olacaktır kayıtlı bant genişliğinin değişikliğine yol açan unutmayın. Örneğin bu çalışmada (F50-EEE) kullanılan 3 kanallı biyopotansiyel verici aynı anda retina ve bilinçli bir sıçan görsel korteks görsel uyarılmış yanıtları kaydetmek mümkün olduğunu göstermek için seçildi. sadakatle ERG a- b-dalgalar kaydedebilirsiniz fakat thei için salınım potansiyeli değiştirecek 100 Hz, - Ancak, bu 3 kanal vericileri 1 bir bant-genişliğiyüksek frekans 24 r. Bunun aksine, eğer, daha az kayıt kanalları (yani, daha geniş bir bant genişliği) kullanılabilir olabilir daha sonra da bir verici titreşimli potansiyelleri kaydetmek için çalışma ilgi olmuştur. ışık stimulusu yerine de kullanılabilir uyaranlara titreşmeye yanıt olarak tam-alan ERG ve VEP, görsel fizyolojisi iletken, örneğin değiştirilmiş olması için de mümkündür.
diğer hayvan modelleri bu tekniği çevirisinde bir büyük sınırlama hayvanın gözünün boyutudur. Bir sıçanlarda daha büyük hayvanlara göz elektrotlar implante hiçbir sorun olması gerekir. Ancak, bunun nedeni daha küçük çalışma alanına fare gözün üzerine ERG elektrot implante zor olacaktır. Kortikal implantasyonu, diğer yandan, çok laboratuvar hayvanlarında gerçekleştirmek için oldukça basit olmalıdır.
yakından başarılı implantasyon sağlamak için uyulması gereken cerrahi çeşitli yönleri vardırn. ERG elektrot halka nedeniyle döngü üzerinde herhangi bir kaba kenarları tarafından uyarılan edilebilir tahrişe pürüzsüz bir halka haline getirilir zorunludur. Diğer sklera elektrodu verdiği süre ERG aktif elektrotlar implantasyonu iki eşzamanlı denemecileri tarafından kolaylaştırılır, bir gözünü stabilize etmek. Özellikle bakım tam kalınlıkta skleral sütür göz küresi delinme ve vitreus sızıntıya neden olacak gibi sadece yarım kalınlığı ise skleral sütür (2.2.19) sağlamak için alınmalıdır. Kafatasının üzerine elektrotlar implantasyonu (VEP aktif ve ERG / VEP inaktif elektrotlar) daha az teknik olarak zor ERG elektrotlar daha olduğunu. Bununla birlikte, elektrotlar kafatası demirlemiş bir kez, teller gereksiz gerginliği azaltmak için doğal açılmak için izin şarttır. önce cerrahi implantasyon kayıt süzgeç için iklimlendirme ERG ve VEP kayıtları sırasında aşırı hareketlerini azaltmak için avantajlıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bioamplifier | ADInstruments | ML 135 | Amplifies ERG and VEP signals |
| Carboxymethylcellulose sodium 1.0% | Allergan | CAS 0009000-11-7 | Maintain corneal hydration during surgery |
| Carprofen 0.5% | Pfizer Animal Health Group | CAS 53716-49-7 | Post-surgery analgesia, given with injectable saline for fluid replenishment |
| Chlorhexadine 0.5% | Orion Laboratories | 27411, 80085 | Disinfection of surgical instrument |
| Cyanoacrylate gel activator | RS components | 473-439 | Quickly dries cyanoacrylate gel |
| Cyanocrylate gel | RS components | 473-423 | Fix stainless screws to skull |
| Dental burr | Storz Instruments, Bausch and Lomb | E0824A | Miniature drill head of ~ 0.7 mm diameter for making a small hole in the skull over each hemisphere to implant VEP screws |
| Drill | Bosch | Dremel 300 series | Automatic drill for trepanning |
| Enrofloxin | Troy Laboratories | Prophylactic antibiotic post surgey | |
| Ganzfeld integrating sphere | Photometric Solutions International | Custom designed light stimulator: 36 mm diameter, 13 cm aperture size | |
| Gauze swabs | Multigate Medical Products Pty Ltd | 57-100B | Dries surgical incision and exposed skull surface during surgery |
| Isoflurane 99.9% | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | Proprietory Name: Isoflo(TM) Inhalation anaaesthetic. Pharmaceutical-grade inhalation anesthetic mixed with oxygen gas for VEP electrode implant surgery |
| Kenacomb ointment | Aspen Pharma Pty Ltd | To reduce skin irritation and itching after surgery | |
| Luxeon LEDs | Phillips Lighting Co. | For light stimulation, twenty 5 W and one 1 W LEDs, controlled by Scope software | |
| Needle (macrosurgery) | World Precision Instruments | 501959 | for suturing abdominal and head surgery, used with 3 - 0 suture, eye needle, cutting edge 5/16 circle Size 1, 15 mm |
| Needle holder (macrosurgery) | World Precision Instruments | 500224 | To hold needle during abdominal and head surgery |
| Needle holder (microsurgery) | World Precision Instruments | 555419NT | To hold needle during ocular surgery |
| Optiva catheter | Smiths Medical International LTD | 16 or 21 G | Guide corneal active electrodes from skull to conjunctiva |
| Povidone iodine 10% | Sanofi-Aventis | CAS 25655-41-8 | Proprietory name: Betadine, Antiseptic to prepare the shaved skin for surgery 10%, 500 ml |
| Powerlab data acquisition system | ADInstruments | ML 785 | Acquire signal from telemetry transmitter, paired to telemetry data converter |
| Proxymetacaine 0.5% | Alcon Laboratories | CAS 5875-06-9 | Topical ocular analgesia |
| Restrainer | cutom made | Front of the restrainer is tapered to minimize head movement, length can be adjusted to accommodate different rat length, overall diameter is 60 mm. | |
| Scapel blade | R.G. Medical Supplies | SNSM0206 | For surgical incision |
| Scissors (macrosurgery) | World Precision Instruments | 501225 | for cutting tissue on the abodmen and forhead |
| Scissors (microsurgery) | World Precision Instruments | 501232 | To dissect the conjunctiva for electrode attachment |
| Scope Software | ADInstruments | version 3.7.6 | Simultaneously triggers the stimulus via the ADI Powerlab system and collects data |
| Shaver | Oster | Golden A5 | Shave fur from surgical areas |
| Stainless streel screws | MicroFasteners | L001.003CS304 | 0.7 mm shaft diameter, 3 mm in length |
| Stereotaxic frame | David Kopf | Model 900 | A small animal stereotaxic instrument for locating the implantation landmarks on the skull |
| Surgical drape | Vital Medical Supplies | GM29-612EE | Ensure sterile enviornment during surgery |
| Suture (macrosurgery) | Ninbo medical needles | 3-0 | for suturing abdominal and head surgery, sterile silk braided, 60 cm |
| Suture needle (microsurgery) | Ninbo medical needles | 8-0 or 9-0 | for ocular surgery including, suturing electrode to sclera and closing conjunctival wound, nylon suture, 3/8 circle 1 × 5, 30 cm |
| Telemetry data converter | DataSciences International | R08 | allows telemetry signal to interface with data collection software |
| Telemetry Data Exchange Matrix | DataSciences International | Gathers data from transmitters, pair with receiver | |
| Telemetry data receiver | DataSciences International | RPC-1 | Receives telemetry data from transmitter |
| Telemetry transmitter | DataSciences International | F50-EEE | 3 channel telemetry transmitter |
| Tropicamide 0.5% | Alcon Laboratories | Iris dilation | |
| Tweezers (macrosurgery) | World Precision Instruments | 500092 | Manipulate tissues during abdominal and head surgery |
| Tweezers (microsurgery) | World Precision Instruments | 500342 | Manipulate tissues during ocular surgery |
References
- Frishman, L. J. Origins of the Electroretinogram. , The MIT Press. (2006).
- Granit, R. The components of the retinal action potential in mammals and their relation to the discharge in the optic nerve. J Physiol. 77, 207-239 (1933).
- Brown, K. T. The eclectroretinogram: its components and their origins. Vision Res. 8, 633-677 (1968).
- Brown, K. T., Murakami, M. Biphasic Form of the Early Receptor Potential of the Monkey Retina. Nature. 204, 739-740 (1964).
- Kline, R. P., Ripps, H., Dowling, J. E. Generation of b-wave currents in the skate retina. Proc Natl Acad Sci U S A. 75, 5727-5731 (1978).
- Krasowski, M. D., et al. Propofol and other intravenous anesthetics have sites of action on the gamma-aminobutyric acid type A receptor distinct from that for isoflurane. Mol Pharmacol. 53, 530-538 (1998).
- Stockton, R. A., Slaughter, M. M. B-wave of the electroretinogram. A reflection of ON bipolar cell activity. J Gen Physiol. 93, 101-122 (1989).
- Nixon, P. J., Bui, B. V., Armitage, J. A., Vingrys, A. J. The contribution of cone responses to rat electroretinograms. Clin Experiment Ophthalmol. 29, 193-196 (2001).
- Weinstein, G. W., Odom, J. V., Cavender, S. Visually evoked potentials and electroretinography in neurologic evaluation. Neurol Clin. 9, 225-242 (1991).
- Sand, T., Kvaloy, M. B., Wader, T., Hovdal, H. Evoked potential tests in clinical diagnosis. Tidsskr Nor Laegeforen. 133, 960-965 (2013).
- Brankack, J., Schober, W., Klingberg, F. Different laminar distribution of flash evoked potentials in cortical areas 17 and 18 b of freely moving rats. J Hirnforsch. 31, 525-533 (1990).
- Creel, D., Dustman, R. E., Beck, E. C. Intensity of flash illumination and the visually evoked potential of rats, guinea pigs and cats. Vision Res. 14, 725-729 (1974).
- Herr, D. W., Boyes, W. K., Dyer, R. S. Rat flash-evoked potential peak N160 amplitude: modulation by relative flash intensity. Physiol Behav. 49, 355-365 (1991).
- Guarino, I., Loizzo, S., Lopez, L., Fadda, A., Loizzo, A. A chronic implant to record electroretinogram, visual evoked potentials and oscillatory potentials in awake, freely moving rats for pharmacological studies. Neural Plast. 11, 241-250 (2004).
- Szabo-Salfay, O., et al. The electroretinogram and visual evoked potential of freely moving rats. Brain Res Bull. 56, 7-14 (2001).
- Valjakka, A. The reflection of retinal light response information onto the superior colliculus in the rat. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 245, 1199-1210 (2007).
- Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J. A novel miniature telemetric system for recording EEG activity in freely moving rats. J Neurosci Methods. 168, 119-126 (2008).
- Lim, K., Burke, S. L., Armitage, J. A., Head, G. A. Comparison of blood pressure and sympathetic activity of rabbits in their home cage and the laboratory environment. Exp Physiol. 97, 1263-1271 (2012).
- Nguyen, C. T., Brain, P., Ivarsson, M. Comparing activity analyses for improved accuracy and sensitivity of drug detection. J Neurosci Methods. 204, 374-378 (2012).
- Ivarsson, M., Paterson, L. M., Hutson, P. H. Antidepressants and REM sleep in Wistar-Kyoto and Sprague-Dawley rats. Eur J Pharmacol. 522, 63-71 (2005).
- He, Z., Bui, B. V., Vingrys, A. J. The rate of functional recovery from acute IOP elevation. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, 4872-4880 (2006).
- Lamb, T. D., Pugh, E. N. A quantitative account of the activation steps involved in phototransduction in amphibian photoreceptors. J Physiol. 449, 719-758 (1992).
- Hood, D. C., Birch, D. G. Rod phototransduction in retinitis pigmentosa: estimation and interpretation of parameters derived from the rod a-wave. Invest Ophthalmol Vis Sci. 35, 2948-2961 (1994).
- Charng, J., et al. Conscious wireless electroretinogram and visual evoked potentials in rats. PLoS Onez. 8, e74172 (2013).
- Galambos, R., Szabo-Salfay, O., Szatmari, E., Szilagyi, N., Juhasz, G. Sleep modifies retinal ganglion cell responses in the normal rat. Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 2083-2088 (2001).
- Meeren, H. K., Van Luijtelaar, E. L., Coenen, A. M. Cortical and thalamic visual evoked potentials during sleep-wake states and spike-wave discharges in the rat. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 108, 306-319 (1998).
- Nair, G., et al. Effects of common anesthetics on eye movement and electroretinogram. Doc Ophthalmol. 122, 163-176 (2011).
- Amouzadeh, H. R., Sangiah, S., Qualls, C. W. Jr, Cowell, R. L., Mauromoustakos, A.
- Charng, J., et al. Retinal electrophysiology is a viable preclinical biomarker for drug penetrance into the central nervous system. J Ophthalmol. , (2016).
