مقالة منهجية
التحفيز العميق للدماغ (DBS) هو العلاج المستخدمة على نطاق واسع وفعال لاضطرابات عصبية عدة، مثل المرض، خلل التوتر مجهول السبب باركنسون أو الزلزال. ويستند DBS على تقديم المحفزات الكهربائية إلى هياكل تشريحية عميقة محددة في الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء تأثير DBS لا تزال غامضة. وقد أدى هذا إلى اهتمام في التحقيق في تأثير DBS في النماذج الحيوانية، وخاصة في الفئران. كما DBS هو العلاج على المدى الطويل، ينبغي أن تركز البحوث على التغيرات الجزيئية الوراثية من الدوائر العصبية التي تحدث بعد عدة أسابيع من DBS. على المدى الطويل DBS في الفئران يشكل تحديا لأن الفئران تتحرك حولها في قفص، والذي يسبب مشاكل في حفظ في مكان السلك الرائدة من رأس الحيوان إلى مشجعا. وعلاوة على ذلك، والهياكل هدفا للالتحفيز في الدماغ الفئران صغيرة ولا يمكن بسهولة وضعها وبالتالي الأقطاب في الموقف المطلوب. وهكذا، فإن انشاء لstimula طويلة الأمدوقد وضعت نشوئها من الفئران باستخدام أقطاب البلاتين / الايريديوم مع مقاومة من حوالي 1 MΩ لهذه الدراسة. إلكترود مع هذه المواصفات يسمح ليس فقط التحفيز الملائم ولكن أيضا تسجيل هياكل الدماغ العميق لتحديد المنطقة المستهدفة لDBS. في لدينا مجموعة المتابعة، وجزءا لا يتجزأ من إلكترود مع المكونات لسلك في الاسمنت الأسنان مع أربعة مسامير ترسيخ المضمون على الجمجمة. الأسلاك من قابس إلى مشجعا كان يحميها الربيع الفولاذ المقاوم للصدأ. وتواصل قطب إلى الدائرة لمنع السلك من أن تصبح متشابكة. عموما، هذا التحفيز انشاء يوفر درجة عالية من حرية الحركة للجرذ وتمكن المكونات الرأس، فضلا عن اتصال سلكية بين المكونات ومشجعا، إلى الابقاء على قوة طويلة الأمد.
التحفيز العميق للدماغ (DBS) هو علاج يقوم على إيصال النبضات الكهربائية عبر أقطاب كهربائية مزروعة في هياكل الدماغ محددة، مثل الكرة الشاحبة الداخلي 1، نواة تحت المهاد (STN) 2-4 أو المهاد المتوسط بطني 5. في العقدين الأخيرين، تم إنشاء هذا العلاج كأداة علاجية قوية لمرض باركنسون 1-4، خلل التوتر 6 والهزة 7، ويستخدم أيضا لتعديل الألم المزمن 7، الاضطرابات النفسية (أي الوسواس القهري 8، الاكتئاب الشديد 9) أو الصرع المستعصي 10،11. وعلاوة على ذلك، قد DBS، في المستقبل، يصبح الخيار لعلاج ارتفاع ضغط الدم الشرياني الحرارية 12 أو انخفاض ضغط الدم الانتصابي 13.
الآليات الفسيولوجية التي يقوم عليها آثارمن DBS تبقى سوء فهم. وقد وفرت دراسات في القوارض تخدير نظرة ثاقبة الردود العصبية لتحفيز عالية التردد التي تحاكي تطبيقها سريريا DBS 14. ومع ذلك، فإن هذه الدراسات لا تفتقر فقط التثبت السلوكي للتأثير DBS ولكن يؤدي أيضا إلى تفاوت كبير اعتمادا على المعلمات التحفيز تطبيق 14.
للتحقيق أكثر من الإيجاز الآثار السلوكية والآليات الكامنة وراء DBS في القوارض واعية، وهناك حاجة إلى التحفيز انشاء يلبي متطلبات محددة. يستخدم DBS الغالب كعلاج طويل الأمد (على سبيل المثال، مرض باركنسون، والألم المزمن). وبالتالي، ينبغي أن تصمم تحفيز انشاء في القوارض بحيث تتكون الوحدة من إلكترود مع المكونات، فضلا عن الأسلاك من قابس إلى مشجعا الخارجية؛ وهذه الوحدة يجب أن تكون خفيفة الوزن ولكن غير قابلة للكسر عند ثابتة على الجمجمة. وعلاوة على ذلك، وحرية التنقل لا غنى عنها بالنسبة للفئران خلال stimulaنشوئها على مدى فترة طويلة. الهياكل الهدف من DBS صغيرة. على سبيل المثال، STN في الفئران يبلغ طولها 1،2 ملم وحجم 0.8 ملم 3،15. لذلك، يجب أن تكون مصممة بحيث أقطاب نواة لا lesioned خلال الإدراج واستهداف الاحتياجات على وجه الدقة. كما استخدمت معظم الدراسات التي أجريت في DBS القوارض بارزة مقرها الإدراج المجسم من القطب إلى هيكل الهدف، يمكن أن نسبة الخطأ تكون مرتفعة نسبيا، حتى عند استخدام الإحداثيات وفقا لPaxinos واتسون 16. هذه النتائج في عدد أكبر من الحيوانات اللازمة للتوصل إلى نتيجة ذات مغزى من الناحية الإحصائية.
في هذه الدراسة تم إدخال تقنية زرع قطب كهربائي، الذي يستهدف STN بدقة عالية باستخدام نظام microrecording، بينما ارتفع القطب. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم نظام التحفيز التي لا تسمح فقط على درجة عالية من التنقل للحيوان حفز لكن يضمن أيضا stimulati المستمرعلى طريق تثبيت آمن من السلك التحفيز (التي محمي بواسطة ربيع الفولاذ المقاوم للصدأ) على رأس الفئران.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتمت الموافقة على التجارب على الحيوانات من قبل جامعة فورتسبورغ وسلطات الدولة القانونية (فرانكونيا السفلى، عدد الموافقة: 54-2531.01-102 / 13)، وأجرى وفقا لتوصيات للبحوث في الدراسات التجريبية السكتة الدماغية (17) والبحوث الحيوانية الحالي: إبلاغ في المبادئ التوجيهية التجارب فيفو (http://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines).
1. التخدير
2. جراحة
3. تحفيز
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
زرع قطب كهربائي في STN من الفئران باستخدام نظام التسجيل - كما عرضت هنا - هو إجراء فعال ودقيق لDBS أن يستغرق حوالي 1 ساعة لكل حيوان. هذا النموذج هو إجراء بسيط إلى حد ما: من 10 الفئران تعرض لعملية جراحية، ونجا كل تدخل. أربع وعشرين ساعة بعد التدخل، تم رصد وتحقيق أي حيوان أكثر من 1 من 3 نقاط وفقا للقانون شدة حالة كل الفئران. خلال الفترة من التحفيز المستمر (14 يوما و 24 ساعة يوميا)، لا أسلاك منفصلة، وكسر أو تعرض للعض من خلال. أي من 10 الفئران فقد الغطاء من الاسمنت الأسنان كما أنها لم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تقدم هذه الدراسة مجموعة خطوة بخطوة تعليمات لزرع قطب كهربائي المزمن القطب في STN من الفئران. على الرغم من الأقطاب الكهربائية التنغستن مع مقاومة منخفضة غالبا ما تستخدم لDBS 18،19، القطب القطب مصنوعة من البلاتين / الايريديوم (حزب العمال / عير) كان يعمل التي كان لها مقاومة من حوالي 1 MΩ. يتم استخدام أقطاب حزب العمال / عير أيضا في المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون بسبب خصائصها مواتية: يظهروا الحد الأدنى من التآكل 20 والتي لا تنتج تلف الأنسجة ذات الصلة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
نود أن نشكر السيد Wabbel على إعداد الأسلاك والسيد Tietsch لبناء المقابس والأقفاص وفقا لخططنا. تم دعم هذا العمل من قبل Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich 688). فيليكس فلوري حاصل على زمالة Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) ، العيادات الجامعية في فورتسبورغ ، ألمانيا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| PT / الأشعة تحت الحمراء الكهربائي | FHC Inc. | UE | حسب الطلب: المواصفات: UEPSEGSECN1M |
| المقابس | GT Labortechnik (أرنشتاين / ألمانيا) | ||
| دبوس | DISTRELEC | 143-95-324 | صف واحد ، 90 درجة ؛ 1x3 datamate ، نوع M80-8420342 |
| مقبس | DISTRELEC | 143-95-621 | صف واحد ، عمود مستقيم 2 مم رقم 1 × 3 datamate ، نوع M80-8400342 |
| بلاستيك زنبركي من الفولاذ المقاوم | ONE | SS0102 | Part-#: .120 X .156 معرف الربيع (مم): 3.0 ؛ سبرينغ OD (مم): 4.0 |
| أسمنت أسنان / سائل 64707938 Paladur | Heraeus Kulzer | ، 500 مل | |
| أسمنت أسنان / مسحوق 64707954 Paladur | Heraeus Kulzer | ، ورد ، 500 جرام | |
| برغي رأس | هامر & ريس | V2ADIN84 M1.6x3 | |
| Jodosept PVP | فيتوكينول | 435678 / E04 | |
| Mepivacain 1٪ | AstraZeneca | PZN03338515 | |
| Epinephrine | Sanofi-Aventis | PZN00176118 | |
| ترامادوليهيدروكلوريد | Rotexmedica | 38449.00.00 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن