إجراء لغرس صالحة المنظمة من Microwires للتسجيلات واحدة وحدة في استيقظ، تتصرف الحيوانات

الهدف العام من هذا الإجراء هو زرع مصفوفات الأسلاك الدقيقة بدقة في مناطق الدماغ المستهدفة. يتم تحقيق ذلك عن طريق قياس الإحداثيات على الجمجمة وتمييزها بدقة أولا لبضع القحف. الخطوة الثانية من الإجراء هي إزالة الطبقات ببطء من الجمجمة باستخدام مثقاب الأسنان لإنتاج حج القحف بدقة.

الخطوة الثالثة هي وضع مصفوفة الأسلاك الدقيقة بحيث تمر بشكل مباشر بحدود الجمجمة وتكون مستوية مع الجمجمة. الخطوة الأخيرة هي خفض المصفوفة ببطء حتى تصل إلى هدفها. في النهاية ، يمكن أن تظهر النتائج أن مصفوفات الأسلاك الدقيقة مزروعة.

يمكن أن يستهدف استخدام هذا الإجراء مناطق فرعية منفصلة من الدماغ وينتج عنه عائد عصبي مرتفع ، والذي يمكن الحفاظ عليه عبر التسجيلات الطولية. تسمح مصفوفات الأسلاك الدقيقة لعلماء الأعصاب بفحص أنماط إطلاق الخلايا العصبية المفردة ذات الخصوصية المكانية والزمانية العالية ، سواء تم استخدامها بمفردها أو بالاشتراك مع تقنيات أخرى. توفر تسجيلات الوحدة الواحدة من مصفوفات Microwire نظرة ثاقبة لمعالجة معلومات الدماغ.

يعد تسجيل الإشارات العصبية أثناء السلوك أمرا بالغ الأهمية لفهم وظائف الدماغ. استخدم مختبري الفيزيولوجيا الكهربية أحادية الوحدة لدراسة العمليات الطبيعية مثل رسم الخرائط الجسدية والتعلم الحركي بالإضافة إلى عمليات المرض مثل مرض باركنسون وإدمان المخدرات. الفيزيولوجيا الكهربية في الجسم الحي هي مهارة عالية التخصص تستغرق سنوات لإتقانها.

العرض المرئي لهذه التقنية من الوقت اللازم لإجراء الجراحة بشكل مناسب. بعد تخدير بالبنتوباربيتال ، قم بإعطاء الأتروبين ونترات الميثيل والبنسلين للحفاظ على وظيفة الجهاز التنفسي ومنع العدوى. تحقق من حالة التخدير باستخدام اختبار قرصة الذيل قبل المتابعة حسب الضرورة.

إعطاء حقن متناوبة من الكيتامين والهيدروكلوريد وبنتوباربيتال الصوديوم للحفاظ على التخدير طوال الجراحة. بعد ذلك ، احلق فروة الرأس باستخدام شفرة مشرط رقم 22 ، متبوعا باليود بوفيدون. استخدم أربع حقن تحت الجلد من بوبيفاكائين لتخدير فروة الرأس موضعيا.

اترك خمس إلى 10 دقائق حتى يصبح التخدير الموضعي ساري المفعول. بعد ذلك ، ضع مادة تشحيم للعيون على العينين وقم بتأمين في قضبان الأذن ومشبك الأنف لجهاز تجسيمي بالعين. اجلب رأس إلى وضع مستو تقريبا.

ثم استخدم مشرطا لعمل شق على طول خط الوسط لفروة الرأس. يجب أن يمتد الشق من الجزء الخلفي من عظم الأنف إلى خلف الأذنين مباشرة. باستخدام ملعقة تشريح ، قم بتنظيف الجمجمة من جميع الأنسجة المتبقية حتى يتم الوصول إلى كل من نتوءات الجمجمة الجانبية وحافة الجمجمة الخلفية.

اسحب الجلد حول الشق للخلف باستخدام حوالي ستة مرقئ. ثم نظف أي دم من الجمجمة واتركه حتى يجف حتى يلتصق به أكريليك الأسنان لاحقا. بعد ذلك ، باستخدام مجهر تشريح ، ضع علامة على BMA و lambda عن طريق استيفاء تقاطع خيوط الجمجمة.

قم بإرفاق عنصر مدبب صغير مثل مثقاب الأسنان بذراع تجسيمي وخفضه لتحديد الإحداثيات البطنية الظهرية ل bgma و lambda. بعد ذلك ، اضبط مشبك الأنف حتى تصبح إحداثيات DV ل bgma و lambda في حدود 100 ميكرون من بعضها البعض. بمجرد التسوية ، قم بتسجيل إحداثيات bgma جنبا إلى جنب مع موضع مشبك الأنف.

تحقق مرة أخرى من هذه الإحداثيات التي تعتمد عليها الجراحة. استخدم الآن الإحداثيات المقاسة لحساب الإحداثيات الخلفية الجانبية والأمامية للوسائط للزوايا الأربع لحج القحف النسبي. باستخدام العمليات الحسابية ، ضع علامة على الزوايا الموجودة على الجمجمة بملحق تجسيمي مدبب مطلي بالحبر الأسود.

الآن ، قم بحفر نافذة الجمجمة عن طريق إزالة العظم في سلسلة من الطبقات الصغيرة. ابدأ بحفر الزوايا المحددة للنافذة حيث تم وضع العلامات. بعد ذلك ، قم بتوصيل الزوايا وتحديد النافذة.

أخيرا ، قم بمسح المنطقة داخل المخطط التفصيلي وصولا إلى عمق الأم الجافية. يجب أن يكون الثقب مشطوفا ، ويتسع أسفل الطبقات السطحية للجمجمة. باستخدام ملقط دقيق ، قم بإزالة أي رقائق عظمية متبقية أو حطام أو مادة جافية داخل نافذة الجمجمة.

هذا مهم للغاية لأن الحطام يمكن أن يضر بسلامة المصفوفة أثناء الزرع. بمجرد مسحها ، يجب أن تظل النافذة رطبة بمحلول ملحي بكتيري ثابت. بالنسبة لبقية الجراحة، ابدأ عملية الزرع عن طريق تحديد موقع وضع خمسة براغي للجمجمة وسلك أرضي.

من الناحية المثالية ، يجب أن يكون كل برغي في عظم جمجمة مختلف. ومع ذلك، لا يمكن أن تتداخل المواقع مع موضع المصفوفة. بعد ذلك ، قم بحفر ثقوب مسامير الجمجمة وقم بتثبيت البراغي في مكانها.

اخفض البراغي حتى تظهر ثلاثة أو أربعة خيوط عميقة بما يكفي لاجتياز سمك الجمجمة بعد وضعها ، قم بتنظيف الخيوط اللولبية. الآن قم بحفر حفرة للسلك الأرضي وقم بخفض السلك ببطء على مدى دقيقة إلى دقيقتين في إحداثيات DV المستهدفة. ثبت السلك في مكانه باستخدام أكريليك الأسنان.

بعد ذلك ، أضف الأكريليك حول خيوط مسامير الجمجمة قبل أن تجف. قم بإزالة أي أكريليك زائد من السلك الأرضي أو مسامير الجمجمة. اترك 15 دقيقة حتى يجف أكريليك الأسنان.

وفي الوقت نفسه ، قم بإرفاق المصفوفة بالذراع التجسيمي. قم بتسوية المصفوفة وتوجيهها بحيث تمر بشكل مباشر عبر حدود نافذة الجمجمة. عندما يجف الأكريليك ، املأ نافذة الجمجمة بالكامل بالمحلول الملحي البيولوجي.

ثم اخفض المصفوفة حتى تخلق غمازة في المحلول الملحي. يتم استخدام هذا الإحداثي كمستوى جمجمة للمصفوف. استخدم هذه القيمة لحساب إحداثيات DV النهائية للصفيف.

اخفض المصفوفة ببطء إلى dv النهائي. تنسيق التوقف والانتظار بضع دقائق. مع كل ملليمتر يتم قطعه ، سيقوم المحلول الملحي المعقم بإذابة البولي إيثيلين جلايكول على المصفوفة التي تحافظ مؤقتا على الأسلاك في تأكيدها.

عندما تكون المصفوفة على بعد ملليمتر واحد فقط من الهدف ، قم بخفضها بشكل أبطأ إلى الوجهة النهائية على فترات واحدة من 10 ملليمترات. عندما تكون المصفوفة في مكانها ، اترك الأنسجة ترتاح لمدة خمس دقائق. بعد الباقي ، قم بإذابة الوتد المتبقي عن طريق وضع المزيد من المحلول الملحي.

ثم استخدم أكريليك الأسنان لتثبيت الأسلاك الدقيقة في مكانها. أضف طبقات متعددة من الأكريليك واتركها لمدة 15 إلى 20 دقيقة لتتجمد. بعد ذلك ، قم ببناء ما تبقى من مرحلة رأس باستخدام أكريليك الأسنان في حالة قيام براغي الجمجمة بالأسلاك الأرضية وموصل الأسلاك الصغيرة.

انظر بروتوكول النص لإجراءات ما بعد الجراحة. بعد ذلك ، قم بإزالة من قضبان الأذن وضعه في مكان نظيف. راقب بشكل متكرر حتى يتعافى التنظيم الحراري والحركة.

بمجرد التعافي من التخدير ، انقل إلى سكن واحد. راقب تعافي لمدة سبعة أيام أو أكثر وقدم حقن الكاربروفين والإينرو. فلوكساسين على النحو الموصى به من قبل الطبيب البيطري المعالج ، قد تم قياس التفريغ العصبي من مجموعة الأسلاك الدقيقة المزروعة مرتبطا بالأحداث السلوكية.

على سبيل المثال ، تم قياس إطلاق المنشط لهذه الخلية في النواة المتكئة الموضحة في الصناديق 32 بينما كان يدير الكوكايين ذاتيا. لاحظ أن الخلية تصبح مثبطة مع زيادة مستوى الكوكايين في جسم. ومع ذلك ، تعود الخلية إلى معدل إطلاق النار الأصلي.

مع سقوط الكوكايين بعد انتهاء طوارئ الإدارة الذاتية. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر التحقق من دقة نافذة الجمجمة والتحقق من محاذاة المصفوفة لضمان دقة الهدف. لا تنس أن المصفوفات الصغيرة حساسة بشكل خاص وأن سلامة المصفوفة أمر بالغ الأهمية للزرع المناسب.

يجب توخي الحذر عند التعامل مع الوحدة المفردة للمحو. يمكن دمج التسجيل مع العديد من التقنيات الأخرى مثل الكيمياء المناعية أو علم البصريات الوراثي. عندما تقترن هذه المجموعات بنموذج سلوكي مناسب ، يمكن أن تكشف عن رؤى عميقة حول تعقيدات وظائف الدماغ.