يحدد هذا البروتوكول إطارا موحدا للتقييم بعد الجراحة بعد زرع تخطيط الدماغ المزمن متعدد الأقطاب في الفئران، بما في ذلك المراقبة المتسلسلة لجودة الإشارة، والتعافي السلوكي، والعلامات الالتهابية العصبية لتحديد البدء المناسب لتسجيلات طويلة الأمد المستقرة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يحدد هذا البروتوكول إطارا موحدا للتقييم بعد الجراحة بعد زرع تخطيط الدماغ المزمن متعدد الأقطاب في الفئران، بما في ذلك المراقبة المتسلسلة لجودة الإشارة، والتعافي السلوكي، والعلامات الالتهابية العصبية لتحديد البدء المناسب لتسجيلات طويلة الأمد المستقرة.
يتيح زرع الأقطاب المتعددة داخل الجمجمة اكتساب إشارات عصبية متزامنة عبر مناطق الدماغ، لكنه يسبب اضطرابات بعد الجراحة تؤثر على جودة البيانات وتوقيت التجارب. يصف هذا البروتوكول سير عمل موحد لزرع أقطاب تخطيط الدماغ داخل الجمجمة متعددة المواقع المزمن وتقييم منظم بعد الزرع في فئران سبراج-داولي. تزرع أقطاب أسلاك التنجستن بشكل تدريجي في ثلاثة مواقع داخل الجمجمة المحددة مسبقا (القشرة الحزامية الأمامية، الحصين CA1، والقشرة الداخلية) باستخدام استراتيجية جراحية مصممة لتقليل اضطراب الأنسجة.
بعد الزراعة، يحدد البروتوكول التقييم الطولي عبر خمسة مجالات: دقة تحديد موقع الأقطاب، سلامة الجهد الموضعي للحقل، السلوك المرتبط بالألم، سلوك التغذية، وعلامات الالتهاب العصبي. تجرى التقييمات الكهربائية الفسيولوجية والسلوكية في نقاط زمنية محددة مسبقا بعد العملية (الأيام الأساسية وبعد العملية 1، 4، 7، 10، و13) لدعم المراقبة المتسقة للتأثيرات المبكرة بعد الجراحة (n = 3). تستخدم التحليلات النسيجة لتوصيف استجابات الأنسجة المحلية في نهاية الدراسة (n = 3 لكل نقطة زمنية).
يتم توفير معايير تشغيلية وفترات تقييم لتوجيه القرارات المتعلقة بالجاهزية التجريبية وبدء التسجيلات طويلة الأمد. يوفر هذا البروتوكول نهجا منظما لمراقبة ما بعد الزرع ويبلغ التوقيت المناسب للتجارب الفسيولوجية العصبية لاحقا.
يتيح تخطيط كهربائي الدماغ داخل الجمجمة (EEG) قياسا عالي الدقة للنشاط العصبي من خلال تسجيل الإشارات مباشرة من نسيج الدماغ 1,2، مما يوفر مزايا في الخصوصية المكانية ودقة الإشارة مقارنة بطرق تخطيط الدماغ في فروة الرأس3. توفر التسجيلات داخل الجمجمة متعددة المناطق رؤى حول التفاعلات على مستوى الشبكة، والتي تستخدم على نطاق واسع للتحقيق في الديناميكيات العصبية الكامنة وراء الإدراك والمرض، وغالبا ما تطبق في نماذج القوارض للدراسات الميكانيكية والطولية 4,5.
تستخدم أقطاب أسلاك التنجستن عادة في التسجيلات المزمنة بسبب استقرارها الميكانيكي وتوافقها الحيوي 6,7,8. ومع ذلك، يتطلب الزرع جراحة جراحية جراحية يمكن أن تعطل مؤقتا فسيولوجيا الأعصاب، وسلامة الأنسجة، وسلوك الحيوانات 9,10,11. يمكن أن تؤثر تحديات مثل الإجهاد الجراحي الحاد، والالتهاب الموضعي، واستجابات الدبقية، والتغيرات في التغذية أو سلوك الإصابات بالألم على جودة الإشارة والتفسير التجريبي خلال فترة ما بعد الزرع المبكرة 12,13,14. ومع ذلك، تظل فترة التعافي هذه إلى حد كبير تجريبية، حيث تتراوح فترات التعافي المبلغ عنها بين 5 إلى 7 أيام15,16. أما التأخيرات الطويلة، فقد تؤدي إلى مشاكل إضافية مرتبطة بإعادة تشكيل الأنسجة أو إزاحة الأقطابالكهربائية 17.
على الرغم من الاستخدام الواسع لتخطيط الدماغ المزمن، لا يوجد إطار موحد لمراقبة ما بعد الزرع يدمج التقييمات الكهربائية الفيزيولوجية والسلوكية والالتهابية والنسيجية لتوجيه توقيت التجارب. لذلك، يعالج البروتوكول الحالي هذه الفجوة من خلال وضع نهج منظم لتقييم حالة ما بعد الزرع في نموذج زرع متعدد الأقطاب داخل الجمجمة المزمن في فئران سبراج-داولي (SD) المخدرة (6 أسابيع). باستخدام أقطاب أسلاك التنجستن المزروعة في القشرة الحزامية الأمامية (Cg1)، والحصين CA1، والقشرة الداخلية (EC)، يحدد البروتوكول التقييم الطولي لثبات الأقطاب، وخصائص إشارة تخطيط الدماغ، والمؤشرات السلوكية، والعلامات الالتهابية خلال فترة أسبوعين. على الرغم من أن التقييمات تجرى تحت التخدير العام للراحة العملية، إلا أن هذا النهج لا يؤثر على الهدف الأساسي المتمثل في وضع إطار لزرع الأقطاب الكهربائية واستقرارها. يهدف هذا البروتوكول إلى توجيه المراقبة بعد الجراحة ودعم تحديد النقاط الزمنية المناسبة بشكل منتظم لبدء الدراسات الفسيولوجية العصبية لاحقا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ جميع إجراءات الحيوانات وفقا للإرشادات المؤسسية وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية في جامعة كابيتال الطبية (رقم الموافقة: AEEI-2024-391).
1. تحضير الحيوانات
2. جراحة زرع الأقطاب المتعددة
3. الرعاية والتعامل بعد العملية
4. تسجيل تخطيط الدماغ الطولي
5. تحليل إشارات تخطيط الدماغ
6. تقييم الألم
7. سلوك التغذية ووزن الجسم
8. تقييم التهاب الأعصاب
9. السلامة والتخلص من النفايات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تحملت جميع فئران SD ال 21 زرع الأقطاب داخل الجمجمة وأكملت بروتوكول الدراسة. تم جمع المقاييس الطولية (تخطيط الدماغ، وزن الجسم، سلوك التغذية، ودرجات الألم) من نفس الحيوانات عبر نقاط زمنية (n = 3)، بينما كانت تقييمات الالتهاب العصبي مقاييس نهائية في كل نقطة زمنية (n = 3 فئران يوميا: خط الأساس، 1، 4، 7، 10، 13). تم تقييم البيانات للاستقرار باستخدام اختبارات شابيرو-ويلك. يتم التعبير عن البيانات الموزعة عادة كمتوسط ± SEM ومقارنة باستخدام تحليل جديد أحادي الاتجاه أو مقاييس متكررة مع تصحيح بونفي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يظل زرع الأقطاب الكهربائية المزمنة داخل الجمجمة لمراقبة تخطيط الدماغ الكهربائي في القوارض تقنية أساسية للتحقيق في الديناميكيات العصبية بدقة زمنية عالية. إن إنشاء نافذة مراقبة وتعافي مناسبة بعد العملية أمر بالغ الأهمية لضمان موثوقية الإشارة ورفاهية الحيوان. توفر هذه الدراسة إطارا منظما لتقييم الاستقرار الفيزيولوجي الكهربائي، والنتائج السلوكية، والاستجابات الالتهابية بعد زرع الأقطاب الكهربائية المتعددة في فئران SD، مما يوفر إرشادات عملية للتنفيذ في بروتوكولات التسجيل طويلة الأمد.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفون لا يفرضون أي تضارب مصالح.
وقد دعم هذا العمل مشروع المواهب الشابة الممتازة التابع لجامعة كابيتال الطبية (A2308).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| نظام إزالة الإيزوفلوران النشط | RDW | R510-31-6 | |
| الحيوانات | نهر تشارلز | ||
| مجموعة اختبار BCA | سولاربيولوجيا | PC0020 | |
| نظام تصوير ChemiDoc | بيو-راد | 17001401 | |
| راتنج الأسنان | الرأس | XG473P03 | |
| كاشف كشف ECL | سولاربيولوجيا | PE0010 | |
| مرهم العين بإريثروميسين | رينهي | 1.00E+11 | |
| الأجسام المضادة الثانوية المضادة للأرانب في الماعز | بروتين تك | SA00001-2 | |
| جراف باد بريزم 9.0 | برنامج جراف باد | برنامج التحليل الإحصائي | |
| مضخم الصوت في المسرح الرأسي | BIOPAC Systems Inc | EEG100C | |
| وسادة التدفئة | تقنية يويان | S-100 | |
| ImageJ | المعاهد الوطنية للصحة | برنامج تحليل الصور | |
| الأجسام المضادة متعددة النسيلات IL-6 | بروتين تك | 21865-1-AP | |
| اليودوفور | كلينبوم | 430-DFXDY100 | |
| إيزوفلوران | الدفع الخلفي | R510– 31 | |
| جهاز تسجيل الأعصاب مع NeuroExplorer (الإصدار 5.012) | بليكسون | OPX-A1600-128-16C | برنامج تحليل البيانات الفيزيولوجية الكهربائية |
| غشاء PVDF | سيتيفا | RPN303F | |
| نظام SDS-PAGE | بيو-راد | 1658004 | |
| جهاز الستيريوتاكسيك | تكنولوجيا العلوم في تشونغ شي | ZS-PDC | |
| TNF-&; الأجسام المضادة متعددة النسيلات | بروتين تك | 17590-1-AP | |
| جهاز النقل | بيو-راد | 1703937 | |
| سلك التنغستن | أنظمة A-M | 785500 | |
| نظام تسجيل الفيديو | باسلر | acA1920 | |
| الأجسام المضادة وحيدة النسيلة &بيتا;-أكتين | بروتين تك | 2D4H5 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
