طريقة عامة لتقييم الأثر العميق تحفيز الدماغ على الوريد الميثامفيتامين الإدارة الذاتية

الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم آثار التحفيز العميق للدماغ المنفصل زمانيا ومكانيا عن بيئة تعاطي المخدرات للميثامفيتامين الوريدي في القوارض. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في الطب النفسي للإدمان ، مثل: هل يمكن للتحفيز الكهربائي لمناطق الدماغ المنفصلة أن يقلل من تعاطي المخدرات ، وتحت أي ظروف يكون هذا العلاج أكثر فعالية؟ الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن العلاج الكهربائي يتم تقديمه في وقت مختلف وفي بيئة مختلفة عن بيئة تعاطي المخدرات.

هذا يقترب بشكل وثيق مما سيكون ممكنا في المرضى من البشر. سيوضح هذا الإجراء الدكتور فينيتا باترا ، أحد زملاء ما بعد الدكتوراه في مختبرنا ، والسيد جلين غيرين ، كبير فني المختبرات لدينا. تم توضيح الاستعدادات لهذه التجربة في بروتوكول النص.

للبدء ، قم بتحميل الفئران في الغرف الفعالة بأسرع ما يمكن وهدوء لتقليل القطع الأثرية السلوكية. اغسل قسطرة الفئران ب 0.1 مل من محلول ملحي 0.9٪ لضمان سالكية الخط قبل بداية التجربة. بعد ذلك ، قم بتوصيل مقود زنبركي من الفولاذ المقاوم للصدأ بقنية التوجيه على ظهر القوارض.

قم بتوصيل الطرف الآخر من القنية بقطب سائل مانع للتسرب فوق الغرفة المشغلة. لكي تتعلم الفئران مهمة الإدارة الذاتية بسرعة ، قم بتشغيل الجلسات لمدة ست ساعات يوميا على مدار أربعة إلى خمسة أيام متتالية ، ودائما في نفس الوقت تقريبا من اليوم. لكل مكبس رافعة نشط ، قم بتسريب واحد من الميثامفيتامين ، متبوعا بمهلة مدتها 30 ثانية حيث لا توفر الرافعة شيئا.

بحلول نهاية الأسبوع الأول ، ستكون القوارض بارعة في إعطاء الميثامفيتامين بنفسها. خلال الأسبوع الثاني من التدريب ، قم بتشغيل الفئران في جلسات يومية مدتها ساعتان ، من الاثنين إلى الجمعة ، للحفاظ على الإدارة الذاتية للميثامفيتامين الوريدي وتحسينها. استمر في إجراء الجلسات بنسبة ثابتة واحدة ، مع مهلة ثلاثين ثانية.

يتم الوصول إلى استجابة مستقرة ومكثفة عندما يختلف العدد الإجمالي لحقن الميثامفيتامين خلال كل ثلاث جلسات متتالية بأقل من عشرة بالمائة. يحدث مؤشر آخر للاستجابة المكثفة المستقرة عندما يكون العدد التراكمي للحقن خلال الثلاثين دقيقة الأولى أكبر من العدد التراكمي للحقن خلال الثلاثين دقيقة الثانية. عندما تطور الفئران نمط تحميل المخدرات هذا ، فإنه يشير إلى سلوك الإدمان ، وليس مجرد الاستخدام العرضي.

في نهاية كل جلسة ، قم بإعداد حقنة لشطف القسطرة وفصل المقود عن ظهر القوارض. اغسل قسطرة الفئران ب 0.1 مل من محلول ملحي 0.9٪ يحتوي على 800 وحدة دولية من الستربتوكيناز لمنع تجلط الدم. بعد التدفق ، أدخل غمدا على كل قنية توجيه لمنع الانسداد.

ثم أعد الجرذ إلى قفص منزله. انظر البروتوكول النصي حول اختبار سالكية القسطرة وكيفية معالجة المشكلات الشائعة في هذه التجربة. قم بإعداد عشرة إلى اثني عشر صندوقا زجاجيا لهذه التجربة.

في كل صندوق ، قم بتغطية الجزء الخارجي من الجدران الثلاثة بورق صلب غير شفاف لمنع الفئران من رؤية بعضها البعض. ومع ذلك ، اترك الجدار الأمامي واضحا لعرض أثناء جلسات التحفيز. بعد ذلك ، قم بتغطية قمم الصناديق جزئيا بلوحة صلبة لمنع الفئران من الهروب ، مع السماح بتدفق الهواء.

في اللوحة العلوية ، ادعم المبدلات للتوصيل الكهربائي بين غطاء رأس القوارض ونظام التحفيز. استخدم نظام تحفيز يمكنه توصيل تيار مستمر إلى متعددة متزامنة لتجارب DBS. يجب أن يتضمن واجهة قابلة للبرمجة.

باستخدام كبلات الطول المخصصة ، قم بتوصيل منافذ قناة المحفزات بالقاعدة الإلكترونية الفائقة لكل مبدل. بعد ذلك ، قم بتوصيل قاعدة التمثال الإلكترونية السفلية للمبدل بقاعدة القطب المزروعة على غطاء رأس القوارض باستخدام كابلات مقاس 16 بوصة مغطاة بنابض من الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب أن يسمح الكابل بحرية الحركة للفئران إلى كل منطقة من العلبة دون إحداث توتر كبير على غطاء الرأس.

ما يكون الكابل الذي يصل إلى المكان الذي يمكن أن يذهب إليه رأس الفئران عندما يكون على أربعة أقدام طويلا بما يكفي. لبرمجة النظام ، استخدم لغة برمجة مرئية لتحديد الوظائف التي سيؤديها كل جهاز لتلبية نقاط النهاية التجريبية ، والبيانات التي سيتم تخزينها و / أو إسقاطها للعرض في الوقت الفعلي. حدد التردد المطلوب وعرض النبضة والسعة في لوحة التحكم المرئية قبل بدء التجربة.

تتشابه المعلمات النموذجية للتحفيز عالي التردد في الفئران مع تلك المستخدمة في تحفيز الدماغ العميق البشري السريري. تردد من 130 إلى 180 هرتز ، وعرض نبضة من 60 إلى 90 مللي ثانية ، وسعة تيار من 100 إلى 250 ميكروأمبير. بالنسبة لتجربة تحفيز الدماغ ، عند تحميل الفئران في الصناديق ، قم بتوصيل كابل زنبركي من الفولاذ المقاوم للصدأ من العاكس بكل قاعدة قطب كهربائي على غطاء الرأس.

اختبر أولا مقاومة كل قطب كهربائي باستخدام خمسة ميكرو أمبيرات من التيار عند 1000 هرتز لمدة ثانيتين. إذا كانت مقاومة القطب الكهربائي تساوي أو تقل عن 125 كيلو أوم ، فتابع التجربة. ولكن إذا لم يكن الأمر كذلك ، ففكر في إزالة من التجربة لأن مقاومة القطب قد تقطع التيار إلى مستويات علاجية فرعية محتملة.

ابدأ بجلسة أو جلستين وهميتين لتعويد الفئران. لا تطبق أي علاج نشط خلال هذه الجلسات. مباشرة بعد كل جلسة وهمية ، انقل الفئران إلى الصناديق الفعالة لجلسة يومية مدتها ساعتان من الإدارة الذاتية للميثامفيتامين الوريدي.

بالنسبة للتجربة ، قم بموازنة الفئران إلى مجموعتين ، مجموعة تحفيز نشطة ومجموعة تحفيز زائفة تحصل على جلسات وهمية. قم بإجراء جلسات التحفيز العميق للدماغ اليومية لمدة خمسة أيام ، لمدة ثلاث ساعات في اليوم. راقب بعناية خلال جزء من كل جلسة تحفيز لملاحظة ما إذا كان التحفيز يسبب أي تغيير واضح في السلوك.

مباشرة بعد كل جلسة تحفيز عميق للدماغ ، ابدأ جلسة الإدارة الذاتية اليومية للميثامفيتامين الوريدي للفئران. بعد وضع القسطرة الوداجية الوريدية وأقطاب التحفيز العميق للدماغ داخل الجمجمة ، اكتسبت الفئران الإدارة الذاتية للمخدرات وصعدت بعد يومين من الوصول الممتد إلى الميثامفيتامين. بعد ذلك ، تم نقل الفئران إلى جدول يومي مدته ساعتان من التدريب الفعال لمنع سمية الميثامفيتامين وإنشاء معدل ثابت للاستجابة يمكن التلاعب به من خلال التدخلات العلاجية المختلفة.

بحلول اليوم السادس من التدريب الفعال ، طورت الفئران دافعا متزايدا لتناول الدواء ، كما يتضح من ظهور نمط التحميل الأمامي للتناول. واستمر هذا النمط إلى حد كبير خلال الدورات اللاحقة. بعد إنشاء نمط تعاطي المخدرات المستقر هذا ، تم إعطاء التحفيز العميق للدماغ وفقا للبروتوكول الموصوف.

أدى ذلك إلى انخفاض ملحوظ في الإدارة الذاتية للميثامفيتامين الوريدي. بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال هذه التقنية في إطار زمني من أسبوعين إلى أربعة أسابيع ، باستخدام حوالي عشرة إلى اثني عشر لكل مجموعة. هذا مناسب بشكل مثالي لاختبار آثار التحفيز العميق للدماغ ، نظرا للعمر المحدود لأغطية الرأس والقسطرة الوريدية في القوارض التي تستخدم الميثامفيتامين.

يمكن استخدام هذا الإجراء للتحقيق في المعلمات الكهربائية البديلة ، وأهداف الدماغ المختلفة ، وأنماط التوصيل الجديدة ، بالإضافة إلى مجموعات من العلاج الكهربائي والعوامل الصيدلانية التي قد تؤدي إلى تعديل سلوكي طويل الأمد.