بدء نشاط Ictal الحادة في القوارض والأنسجة البشرية الجيل وبناء على الطلب

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في دراسة آليات النوبات ، مثل ، ما هي الشبكات الفرعية العصبية المسؤولة عن بدء الاستيلاء على الأقطاب الكهربائية وإنهاء. والميزة الرئيسية لهذه التقنية، هو أنه يمكن استنساخ أحداث الاستيلاء على الإلكتروغرافي، على الطلب، وفي النماذج في الجسم الحي وفي المختبر التي تذكرنا تلك التي لوحظت سريريا. ويمكن أيضا استخدام هذه التقنية للبحث عن العلاجات المضادة للمضبوطات المحتملة، من خلال محاولة إحداث أحداث الاستيلاء على الإلكتروغرافي أثناء تطبيق مختلف المرشحين للمخدرات المضادة للمصادرة.

لتحضير الشرائح القشرية، قم بلصق أنسجة الدماغ قبل الظهر على مسرح الاهتزاز، باستخدام الغراء اللاصق الفوري. ضع حامل الأطياف في علبة المخزن المؤقت برفق. تأكد من أن الجزء الظهري من الدماغ يواجه شفرة الاهتزاز.

شريحة الدماغ إلى 450 ميكرومتر سميكة الأقسام، في الظهر إلى الاتجاه البطني. جعل أول قطع في الدماغ الحيواني قبل الظهر لإزالة لمبة الشم. ثم، إجراء تخفيضات لاحقة حتى يتم ملاحظة منطقة المحرك somatosensory.

استخدام ماصة تتحمل واسعة. نقل شرائح التاجية المستهدفة إلى طبق بيتري تحتوي على محلول تشريح بارد. لشرائح التاجية، وجعل قطع عرضية فقط تحت commissure القشرية الجديدة، ومن ثم، وقطع في خط الوسط لفصل نصفي الكرة الأرضية.

ثم، استخدم شفرة حلاقة جديدة لقطع أي نسيج زائد عن الشرائح. من المهم للغاية إجراء عملية تشريح الدماغ بكفاءة. في كل لحظة لا يتم غمر أنسجة الدماغ في ACSF، يضر جودته.

التالفة، وسوء نوعية أنسجة الدماغ هو أقل عرضة لتوليد أحداث الاستيلاء على الكهربائي. نقل الجزء الظهري من شرائح التاجية، التي تحتوي على القشرة الجديدة، إلى طبق بيتري الثاني مليئة ACSF 35 درجة مئوية، للحظة. ثم، على الفور نقل الشرائح إلى غرفة الحضانة، التي تحتوي على 35 درجة مئوية ACSF carbogenated.

اترك شرائح الدماغ مغمورة قليلاً في غرفة الحضانة عند درجة حرارة 35 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. ثم، إزالة غرفة الحضانة من حمام الماء والسماح لها بالعودة إلى درجة حرارة الغرفة. انتظر ساعة واحدة حتى يتعافى الدماغ شرائح، قبل إجراء التسجيلات الكهربائية الفيزيولوجية.

في هذا الإجراء، وقطع ورقة العدسة التي هي أكبر قليلا من شريحة الدماغ. استخدام ماصة واسعة تتحمل أو فرشاة بالتفصيل لنقل شريحة الدماغ على ورقة عدسة قطع التي يتم عقدها في مكان باستخدام ملاقط الأسنان. ثم، نقل ورقة العدسة مع شريحة الدماغ إلى غرفة التسجيل، وتأمينه في وضع مع شاشة القيثارة.

في وقت لاحق، وافر شريحة الدماغ في غرفة تسجيل مع ACSF carbogenated في 35 درجة مئوية بمعدل ثلاثة ملليلتر في الدقيقة الواحدة. استخدم ميزان الحرارة الرقمي لضمان أن تكون غرفة التسجيل من 33 إلى 36 درجة مئوية. ثم، ردم الأقطاب الزجاجية مع 10 ميكرولترات من ACSF، وذلك باستخدام حقنة هاملتون.

تحت 20 مرة stereomicroscope، دليل القطب الزجاج تسجيل في طبقة القشرية السطحية، اثنين، ثلاثة، وذلك باستخدام المتلاعبين اليدوي. عرض النشاط الكهربائي لشريحة الدماغ مع البرامج القياسية. للحث على الأنشطة الشبيهة بالمضبوطات الكهربائية ، وافرز شريحة الدماغ مع ACSF تحتوي على 4-AP في 100 ميكرومولار.

عرض النشاط الكهربائي لشريحة الدماغ مع البرامج القياسية. لتوليد أحداث تشبه المضبوطات الكهربائية، وذلك باستخدام استراتيجية optogenetic على شرائح الدماغ من الفئران optogenetic، واستخدام المتلاعب اليدوي لوضع 1،000 ميكرون سلك قطر الألياف البصرية مباشرة فوق منطقة التسجيل. تطبيق نبضة قصيرة من الضوء الأزرق لبدء حدث ictal.

وقد تم تطوير برنامج MATLAB سهل الاستخدام خصيصًا للكشف عن وتصنيف الأنواع المختلفة من أحداث الصرع التي تحدث في المختبر وفي نماذج المضبوطات في الجسم الحي 4-AP. يتوفر برنامج الكشف هذا من مستودع فاليانت لابز GitHub. تطبيق 100 micromolar 4-AP إلى نوعية جيدة 450 ميكرون الحجم شرائح الدماغ القشرية من فأرة VGAT قناة VGAT، بشكل موثوق المتكررة مثل هفودبسين الأحداث الشبيهة ictal في غضون 15 دقيقة.

تطبيق 100 micromolar 4-AP على شرائح من نوعية رديئة، أدى إلى انفجار الأحداث أو ارتفاع النشاط. في المتوسط، 40٪ من شرائح من كل الدماغ قبل الظهر تشريح، ولدت بنجاح الأحداث مثل ictal. وعلاوة على ذلك، أسفرت 83٪ من الفئران تشريح في شريحة واحدة على الأقل في الدماغ التي ولدت بنجاح الأحداث مثل ictal.

في شرائح الدماغ مع الأحداث التي تحدث بشكل عفوي مثل ictal ، وتطبيق نبضة خفيفة قصيرة 30 مللي ثانية على شريحة الدماغ ، أثار بشكل موثوق حدث يشبه الناحية الذبائية الذي كان متطابقًا في مورفولوجيا. تم إجراء نفس النتائج في شرائح الدماغ من Thy واحد Channelrhodopsin اثنين من الفئران. وهكذا، بغض النظر عن أي من السكان الفرعية العصبية تم تفعيلها، أي حدث تزامن وجيزة في الشبكة العصبية القشرية المعزولة، أدى إلى بداية حدث يشبه ictal.

وتألفت هذه الأحداث الشبيهة بـ "سكال" من مسمار رقّي، وإطلاق نار يشبه المقوي، وإطلاق نار يشبه التكون، ونشاط يشبه الانفجار قرب النهاية. كانت مماثلة في طبيعتها إلى التواقيع الكهربائية المرتبطة المضبوطات السريرية. بعد هذا الإجراء، يمكن إجراء أنواع أخرى من انتقالات حالة الدماغ لمعالجة أسئلة مثل، ما هي الآليات البيولوجية العصبية الكامنة تحت انتقالات حالة الدماغ؟

وكيف يمكننا تنظيم هذه التحولات لمنع الدخول إلى مختلف حالات الدماغ المرضية؟