يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

زرع نظام قطب كهربائي على الرأس في نموذج الفئران للكشف عن النوبات في الوقت الفعلي

1.2K مشاهدات

يوليو 8, 2025

في هذه المقالة

الملخص

المصدر: Kozák, G., et al. التحفيز الكهربائي المزمن عبر الجمجمة والتسجيل داخل القشرة في الفئران. J. Vis. Exp. (2018).

يوضح هذا الفيديو طريقة زرع نظام قطب كهربائي على الرأس في فأر مخدر للكشف عن النوبات في الوقت الفعلي. يتضمن الإجراء وضع أقطاب كهربائية محفزة وتسجيل ، وتثبيتها بأسمنت الأسنان ، وتوصيلها بمكبر صوت مثبت على الرأس.

البروتوكول

تمت مراجعة جميع الإجراءات التي تنطوي على نماذج حيوانية من قبل لجنة رعاية المؤسسية المحلية ومجلس المراجعة البيطرية JoVE.

1. تصنيع أقطاب التحفيز

  1. لعمل قطب تحفيز واحد ، قم بقص ست قطع بطول 10 سم من أسلاك التوصيل المصغرة ، وقم بإزالة 2 سم من الكسوة من أحد طرفيها ، و 1 سم على الطرف الآخر.
  2. قم بلف كبلين معا ولحمهما على الجانب المقشر الأقصر.
  3. احصل على شريط من عبوة ثلاثية الأشرطة لأي دائرة متكاملة باستخدام علبة SOT-353 (ترانزستور مخطط صغير -353).
  4. قم
  5. بغرزة الأسلاك الملتوية من خلال الفتحات الثلاثة للعبوة. يجب أن يكون الجزء المقشر الأطول من الأسلاك في تجاويف العبوة. ضع الكابلات بحيث تتماشى نهاية العزل مع حافة الثقوب.
  6. ضع الأسمنت السني في الثقوب لإصلاح الأسلاك.
    أنذر: يجب أن يكون أسمنت الأسنان كثيفا بدرجة كافية لتجنب التسرب إلى تجويف العبوة.
  7. بمجرد أن يتم تصلب الأسمنت (10 دقائق على الأقل) ، اقلب العبوة وضع طبقة رقيقة من الغراء الفائق في الحفرة لتشكيل ختم مانع لتسرب الماء باتجاه الأسمنت المسامي. تجنب لصق الأسلاك المقشرة.
  8. قم بلف الكابلات معا على الجانب المقشر الأقصر وقم بلحامها (الشكل 1 أ).
  9. أمسك الجزء المقشر الأطول من الأسلاك بطرف ملاقط دقيقة ، ولفها ، ولفها في التجاويف (الشكل 1 ب). إذا لزم الأمر ، قم بقطع الكابل الزائد.
< p class = "jove_title" >2. تصنيع أقطاب التسجيل

  1. لعمل قطب ثلاثي تسجيل واحد (الشكل 1C-D) ، قم بقص قطعة بطول سنتيمتر واحد من أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام منشار دوار عالي السرعة. قم بإزالة الزعنفة من نهايات الأنبوب بإبرة حادة وتأكد من أن الأنبوب نظيف من الحطام ومنفذ تماما.
    ملاحظه: لا تستخدم الكماشة لأنها ستشوه الأنبوب.
  2. ثني دبوس فاصل لوح مطلي بالذهب بطول لا يقل عن 3 سم لتشكيل حامل على شكل حرف J. قم بقص الساق الأطول من الشكل "J" ولحامها معا لاستعادة الشكل الأصلي لعمل مفصل قابل للفصل بين الجزء الخطي الطويل ، والذي سيتم تثبيته بواسطة الجهاز التجسيمي ، والشكل "U" ، الذي سيحمل القطب الكهربائي ، ويعمل كنقطة تثبيت. قم بلصق الأنبوب والساق الأقصر لحامل "J" معا. قم بلصق بعض القضبان الإضافية التي يبلغ طولها 1 سم ، إذا لزم الأمر ، لتحقيق الاستقرار.
  3. قص 3 قطع من أسلاك القطب الكهربائي بطول 2.5 سم بمقص متناهية الصغر من الفولاذ المقاوم للصدأ. تأكد من أن القطع واضح وحاد وأن العزل سليم على السطح الدائري لسلك القطب. تأكد أيضا من عدم ثني طرف القطع بسبب القوة المطبقة. ثني 1 أو 2 مم على أحد طرفي كل سلك بزوايا مختلفة (على سبيل المثال ، واحد يسار مستقيم ، وواحد 45 درجة ، وواحد زاوية قائمة) لجعلها قابلة للتمييز.
  4. املأ الأنبوب بالأسلاك. اختر تباعدا مناسبا للأقطاب الكهربائية للتجربة (على سبيل المثال ، لتسجيل إمكانات المجال المحلي القشري (LFP) وكثافة المصدر الحالي (CSD) ، فإن النتوء الموصى به لأطراف الأسلاك من فتحة الأنبوب هو 4.5 مم و 4.1 مم و 3.7 مم على التوالي). لاحظ السلك الذي يتوافق مع العمق للحفاظ على ترتيب القناة المناسب.
  5. بمجرد محاذاة الأسلاك بجوار بعضها البعض وتكون متوازية مع الأنبوب ، لإصلاح أسلاك القطب الكهربائي ، ضع قطرة واحدة من الغراء الفائق السائل على طرفي الأنبوب بإبرة حادة. تأكد من أن الغراء يتدفق إلى الأنبوب بسبب التأثير الشعري ، ولكن ليس باتجاه مواقع التسجيل في النهايات البارزة.
  6. قم بإعداد لوحة واجهة قطب كهربائي بموصل دقيق مناسب متوافق مع نظام التسجيل المراد استخدامه.
  7. أدخل الأطراف غير المسجلة والمثنية للأسلاك في فتحات لوحة واجهة القطب الكهربي المقابلة لقناة التسجيل المطلوبة. عندما تكون جميع الأسلاك في موضعها ، ادفع المسامير الذهبية في الثقوب باستخدام الملقط.
    ملاحظه: يمكن تثبيت المسامير الذهبية في مكانها باستخدام الأسمنت للأسنان ، ولكن في معظم الحالات ، تكون مستقرة بدرجة كافية بدون خطوة الأمان هذه.
< ص الفئة = "jove_title" >3. التخدير

  1. ضع في غرفة تحريض تخدير محكمة الغلق واملأها ب 4-5٪ من الأيزوفلوران في 2 لتر / دقيقة هواء طبي.
  2. عندما يكون الجرذ مستلقيا ، أخرج من الغرفة وضعه في إطار تجسيمي مع أنف تهوية مناسبة.
  3. اضبط مستوى الأيزوفلوران على 2٪ ، على الرغم من أن معدل تدفق الهواء يجب أن يظل كما هو. تحقق من مستوى التخدير. إذا كان هناك غياب منعكس انسحاب المخلب استجابة للقرص ، فاستمر ، وإلا قم بزيادة عمق التخدير.
  4. مراقبة درجة حرارة جسم الفئران والحفاظ عليها عند 37 ± 0.5 درجة مئوية باستخدام نظام مراقبة الحرارة المنزلية. ضع قطرة من مرهم البارافين على العينين لمنع جفاف القرنية. كرر هذا الإجراء عدة مرات أثناء الجراحة ، إذا لزم الأمر.
  5. حقن تحت الجلد 0.3 مجم / كجم من الأتروبين لتجنب تكوين المخاط في الشعب الهوائية. للعمليات الجراحية الأطول ، كرر ذلك كل أربع ساعات. راقب التنفس واضبط المرذاذ إذا لزم الأمر.
< p class = "jove_title" >4. زرع أقطاب التحفيز والتسجيل

ملاحظة: قم بالأوتوكلاف بجميع الأدوات الجراحية اللازمة واتبع بعناية القواعد العامة للتعقيم والتعقيم أثناء الإجراء بأكمله. تجنب لمس المناطق غير المعقمة خارج منطقة الجراحة. اغمر الأقطاب الكهربائية في الكحول الإيثيلي (70٪) لمدة 30 دقيقة قبل الزرع.

  1. قم بإزالة معظم الشعر من فروة الرأس باستخدام ماكينة قص الشعر. ضعي كريم إزالة الشعر على فروة الرأس ، ووزعيه بالتساوي على السطح ، وانتظري بضع دقائق. استخدمي ملعقة لإزالة الكريم والشعر المتبقي برفق. شطف الجلد بالماء ، ثم مع المطهر.
  2. حقن 1 - 2٪ ليدوكائين (لا تتجاوز الجرعة الإجمالية 7 مجم / كجم) تحت الجلد لتخدير الجلد. ضع قطرة واحدة من المرهم البيطري للعينين (مثل البارافين).
  3. قم بعمل شق سهمي شامل وطويل (~ 2 سم) في خط الوسط بمشرط من الجبهة إلى الرقبة. قم بتشريح الأنسجة، بما في ذلك السمحاق، من الجمجمة. بعد ذلك ، باستخدام إزميل أو ملاقط الأسنان ، قم بتنظيف المنطقة الواقعة بين العظمتين الصدغيتين. اسحب الجلد المقطوع باستخدام أربعة بلدغ لإبقاء الجمجمة مكشوفة.
  4. ضع ملاقط دقيقة برفق بين الحافة الحادة للعظم الصدغي والعضلات وافصلها. قم بحركات القفز لفضح أكبر قدر ممكن من السطح الكبير للعظم الصدغي ، ويفضل أن يكون ذلك من حافة العظم القذالي إلى مستوى الغرز الإكليلية ، دون الإضرار بالعضلات.
  5. ضع الضاعمات بشكل مرتين لإبقاء العظام الصدغية مكشوفة.
  6. اشطف سطح الجمجمة ب 1-2 مل 3٪ بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) ، ثم اغسله ب 1-2 مل من الماء.
  7. جفف سطح العظام الصدغية بالهواء بعناية فائقة ، وتخلص من الرطوبة بعصي العين. اختبر ما إذا كانت أقطاب التحفيز تتلاءم مع سطح الجمجمة الرأسي النظيف (يجب أن تكون الحافة العلوية لقطب التحفيز متماشية مع حافة كريستا العظم الصدغي). إذا لزم الأمر ، أعد ضبط البلدغ والمباعدات أو قم بتشكيل أقطاب التحفيز بالمقص.
  8. املأ تجاويف أقطاب التحفيز بالهلام الموصل للكهرباء وضع طبقة رقيقة من الغراء على حافة الأقطاب الكهربائية.
  9. ضع قطب التحفيز على السطح الجاف للعظم الصدغي بحركة واحدة دقيقة وثبته ثابتا في مكانه لمدة دقيقة واحدة باستخدام ملاقط دقيقة. تأكد من عدم ملامسة الرطوبة للغراء. امسح بعصي العين ، إذا لزم الأمر.
    أنذر: إذا أصبح القطب غير مستقر ، فقم بإزالته. بعد تنظيف العظام ، كرر هذه الخطوة باستخدام قطب تحفيز جديد.
  10. ضع أسمنت الأسنان على حواف قطب التحفيز ، مع تجفيف الرطوبة المتسربة في الأنسجة باستمرار باستخدام أعواد العين. ثم قم بتغطية قطب التحفيز بالكامل بالأسمنت.
  11. بعد أن يصلب الأسمنت تماما ، كرر هذه الخطوات على الجانب المقابل.
  12. حفر بعض الثقوب في جميع أنحاء الجمجمة لتثبيت البراغي. قم بدفع مسامير مصغرة في الثقوب وضع الأسمنت السني فوقها. استخدم رأس حفر بقطر أصغر ~ 10٪ مقارنة بقطر المسمار.
  13. اعتمادا على الغرض من التجارب ، إما لحام موصل بنهايات الكابلات ، ووضعه على السطح ، وتغطيته بالأسمنت ، أو الاستمرار في زرع أقطاب التسجيل والألياف الضوئية ، أو إعداد نافذة قحفية فوق الجمجمة. في هذه الحالة الأخيرة ، قم بلحام الموصلات وتثبيتها في البناء فقط في النهاية. في حالة الحاجة إلى تسجيلات TES و LFP متزامنة طويلة الأمد ، قم بزرع ثلاثة توائم من القطب الكهربائي المذكورة أعلاه بدلا من الأسلاك المفردة.
    ملاحظه: يسمح هذا الإعداد بإزالة القطع الأثرية لتحفيز الوضع الشائع8. للحصول على تفاصيل تسجيل زرع القطب الكهربائي ، راجع البروتوكولات السابقة.
  14. اغسل الأنسجة المكشوفة بكثرة بالمطهر. حقن تحت الجلد 1 - 2٪ ليدوكائين (لا تتجاوز الجرعة الإجمالية 7 مجم / كغ).
  15. قم بإزالة حواف الجرح وإغلاقها بخيوط بسيطة متقطعة حول الموصل / الغرسة. ثم تطهير الجرح ببوفيدون اليود.
  16. حقن 5 ملغ/كغ من الكاربروفين تحت الجلد. كرر هذا إذا لزم الأمر.
    ملاحظه: يمكن استخدام أي مسكنات أخرى ، بما يتوافق مع المتطلبات التي حددها مجلس الأذونات الأخلاقية المحلي.
  17. قم بتعليق التخدير ، وحرر سماعات الأذن والأنف ، ووضع في قفص التعافي بعد الجراحة لاستعادة الوعي.
  18. تأكد من أن تحت إشراف دقيق خلال الساعات الأولى بعد الجراحة. استمر في مراقبة منطقة الزرع بشكل دوري.
    ملاحظه: لا ينبغي ترك دون رقابة حتى يستعيد وعيه الكافي للحفاظ على الرضوخ القصي. ضع بشكل فردي حتى يتعافى تماما من الإجراء.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-1
الشكل 1: خطوات التحفيز وتسجيل تصنيع القطب. (أ) تم خياطة الأسلاك الملتوية من خلال الثقوب وتثبيتها على العبوة قبل لف الأسلاك المقشرة في التجاويف. (ب) الشكل النهائي لأقطاب التحفيز. داخلي: أسلاك ملفوفة داخل العبوة ؛ (ج) منظر جانبي لأقطاب التسجيل؛ (د) منظر علوي لأقطاب التسجيل. الداخل: طرف مواقع التسجيل ، تباعد 400 ميكرومتر. (

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لم يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات سائل سيانواكريليت هنكل لوكتايت 401 جل سيانواكريليت هنكل لوكتايت 454 سلك لأقطاب التحفيز شركة فينيكس واير 36744MHW - PTFE Microminiature ربط الأسلاك فاصل اللوحة ربط E-tec البيني SP1-020-S378 / 01-55 موصل ربط E-tec البيني P2510I-02 عبوة شريط لأقطاب التحفيز نيكسبيريا 74HC1G00GW يمكن استخدام عبوات الشريط لأي دائرة متكاملة مع علبة SOT-353 قبضة الأسمنت الصف الصناعي السد دنتسبلي 675571 (مسحوق) 675572 (مذيب) جل موصل كهربائي ركسترا جل تخطيط القلب تسجيل سلك القطب الكهربائي شركة كاليفورنيا فاين واير .002 (50 ميكرون) التنغستن 99.95٪ (مادة CFW #: 100-211) ، HMl-Natural ، مقطعة إلى قطع 3.0 بوصة ، مستديرة ، قطع قطعة طول الأسلاك مقص متناهية الصغر آلة Hammacher الفولاذ المقاوم للصدأ HSB 544-09 أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ شركة فيتا نيدل 29 RW ، 304SS أنابيب ، TIG ملحومة وقابس منشار دوار عالي السرعة دريميل نموذج # 395 حامل المنشار الدوار دريميل نموذج # 220 عجلة قطع المنشار الدوارة دريميل نموذج # 409 عصي العين لومان راوشر العصي العينية المؤيدة للأوفتا مطهر رطب إيجيس البيتادين مطهر جاف فاغنر فارما ريسبتل اليوريا آلة الحفر NSK-Nakanishi المملكة المتحدة حزمة Vmax35RV مسامير التثبيت Antrin Miniature Specials، Inc. 000-120x1 / 16 SL ربط MS SS

الوسوم