الجراحة الفراغية لغرس صفائف ميكروالكترود في المارموسيت المشتركة (Callithrix jacchus)

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد الخطوات الجراحية التي ينطوي عليها زرع صفائف ميكروليكترود للتسجيل الكهربائي المزمن في المارموست التصرف بحرية. Marmosets هي الرئيسيات الصغيرة التي يتم استخدامها بشكل متزايد في أبحاث علم الأعصاب. هذه الحيوانات تشترك في العديد من المزايا العملية واللوجستية للقوارض.

ويعني ميلهم إلى التوأمة وارتفاع مستوى البراز في سن مبكرة الوصول الجاهزة إلى الأفواج الكبيرة والمتشابهة وراثياً. وبالإضافة إلى ذلك، حجمها الجسم الصغيرة يجعلها سهلة ورخيصة نسبيا لرعاية. كما الرئيسيات، وmarmoset لديه الجهاز العصبي المركزي الذي هو أكثر بكثير مماثلة للإنسان من أن من القوارض.

وهذا يشمل قشرة الفص الجبهي المتقدمة للغاية ونظام بصري. ميزة أن marmosets لديها على العديد من الأنواع الأخرى من الرئيسيات ومع ذلك، هو التقدم المحرز في تعديل وراثيا لهم. مع الجينوم تسلسل عميق والنجاح توليد مؤسس ضرب في والخروج الحيوانات، فمن الواضح أن marmoset تستعد لتصبح نموذجا قويا لدراسة وظيفة الدماغ في الصحة والمرض.

تتضمن الطريقة الشائعة لدراسة وظيفة الدماغ زرع أقطاب كهربائية في مواقع محددة تشريحياً. وهذا يسمح للمرء أن يسجل بشكل مزمن النشاط العصبي في المناطق المستهدفة المختلفة في الحيوانات مستيقظا ويمسك بحرية. قبل الجراحة تحديد تنسيق صفر داخلية لجميع يزرع وأدلة.

للقيام بذلك، قم بإرفاق كل صفيف إلكترود سيتم زرعه على حامل قطب كهربائي وتعيين سلك صغير واحد على الصفر داخل المنطقة. هنا حيث تتقابل قضبان الأذن كرر هذا لصفائف القطب إضافية وأصحاب، إذا لزم الأمر.

بالإضافة إلى ذلك، كرر هذا مع إبرة قياس 24 تعلق بالمثل على حامل مسبار ستيريو. بالنسبة للصفائف الكهربية ، يجب لحام سلك أرضي لكل مسمار آخر سيتم استخدامه. وأخيراً، تنظيم وتعقيم جميع الأدوات والمعدات والمواد القابلة للتخلص من المواد استعداداً للعملية الجراحية.

في يوم الجراحة تأمين الحيوان لم يأكل لمدة ست ساعات قبل بدء التخدير. وسوف تستخدم الأتروبين والكيتامين للحث على التخدير عن طريق تسلسلي, الحقن العضلي. بعد ذلك، حلق رأس الحيوانات باستخدام مقصات الحلاق.

من المهم أن تنبت الحيوان أثناء الجراحة. طريقتنا المفضلة تنطوي على ربط شريط مرن إلى الجدول الجراحي الذي نقوم بإدراجه خلف الكلاب الحيوانات بينما هو في وضعية supine. نحن المقبل استخدام مسبار القطن يميل إلى مسحة تجفيف لسان marmoset وفهمه في يد واحدة.

وهذا يسمح للفني بفتح الفم والمجرى الهوائي بيد واحدة فقط. بعد إدخال أنبوب البطانة، قم بتوصيله إلى تجميع التخدير مع جهاز التنفس الصناعي الذي تم ضبطه على 40 نفسًا في الدقيقة. تأمين أنبوب والتجمع مع الشريط، حسب الحاجة.

مع marmoset الآن في موقف عرضة إصلاح رأس الحيوان في إطار stereotaxic. للقيام بذلك، أولاً، أدخل طرف شريط الأذن الأيمن في القناة السمعية اليمنى للحيوان. متبوعاً بـ شريط الأذن الأيسر في القناة السمعية اليسرى.

بعد ذلك، يجب أن يكون رئيس التسوية بحيث المستوي الأفقي موازية مع الإطار، في حين أن الطائرة الأمامية / الخلفية هو محورها. ويتحقق ذلك عن طريق تمركز رأس الحيوان أولا باستخدام قياسات شريط الأذن المضمونة على مسافات متساوية. بعد ذلك ، يتم إدخال قطعة الفم في فم الحيوان ، وتعديلها حتى تلمس لوحة الحيوان ، في حين أن القضبان المدارية تلامس فقط الهامش السفلي للعظم المداري.

كما يتم تعريف الطائرة الأفقية على أنها الطائرة التي تمر عبر الهامش السفلي للعظم المداري ومركز الميديوس السمعي الخارجي ، ينبغي للمرء أن يتأكد من أن السطح السفلي للعظم المداري هو الآن الانحياز أفقيا مع مركز قضبان الأذن قبل المضي قدما. خلال العملية، من المهم الحفاظ على جميع العلامات الحيوية. وهكذا ينبغي للمرء أن يربط مقياس أكسدة نبض محمول بيد المارموست لضمان أن معدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين ضمن النطاقات المقبولة.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن مسبار درجة حرارة المستقيم المتصل بمنصة تسخين حرارية لجسمية تم تعيينها لـ 37 درجة مئوية، ومسجّلة على الذيل، سيضمن عدم تأثر درجة حرارة الجسم في المارمست سلباً بالتخدير. الخطوة الأخيرة قبل الجراحة هي تنظيف وتطهير رأس الحيوان الحليق بالكلورهيكسيدين واليود ، قبل تغطية الحيوان بمجال جراحي معقمة. إجراء شق في خط الوسط من فروة الرأس بعد تطبيق مسكن محلي في هذا الموقع.

لإعداد سطح الجمجمة، أولا، فصل بعناية العضلات الزمنية من الجمجمة. ويتم ذلك عن طريق قطع فوسا في انها إدراج في الجمجمة مع مشرط. بعد ذلك، يجب فصل العضلات الزمنية بلطف من الجمجمة، وذلك باستخدام raspatory periosteal.

الاستمرار مع raspatory periosteal إزالة periosteum من جميع الجمجمة المكشوفة عن طريق كشط. بعد ذلك ، قم بتحديد موقع استئصال القحف عن طريق إنشاء ثقوب دبر ضحلة في سطح العظام وحفر محيط استئصال القحف. حفر 6-8 ثقوب المسمار، حسب الحاجة، في الجمجمة وزرع مسامير.

في هذا الوقت، الرياح الأسلاك الأرضية محام إلى المسمار معين حول المسمار غير الزفير المجاورة. إزالة العظام في مركز استئصال القحف باستخدام ملقط McPherson. في حين يتم الكشف عن الدماغ والدورة ماطر الاحتفاظ بها رطب مع المالحة العقيمة.

لإزالة ماطر دورا، يجب أن تكون عازمة إبرة قياس 25 أو 26 في حوالي 90 درجة لتسهيل ثقب ورفع سطح ماطر دورا بعيدا عن سطح الدماغ. عند هذه النقطة، وتستخدم مقص الصغرى لمعالجة ماطر dura. نعلق الأقطاب الكهربائية إلى ميكرو مانورسيبولاتور stereotaxic ووضعها، بحيث القطب هو في الإحداثيات الأمامية / الخلفية والأثوانيات الوسيطة / الجانبي المطلوب.

الآن، خفض غيض من القطب حتى اللمسات على سطح الدماغ. أدخل ببطء الصفيف في الدماغ، حتى يصل إلى الإحداثيات الظهرية/البطنية المرغوبة. إضافة قطرة من الطلاء الفضة بين الأسلاك الأرضية وكل برغي لضمان اتصال الكهربائية.

تأمين القطب إلى الجمجمة عن طريق تطبيق الاكريليك الأسنان إلى الجمجمة المكشوفة، المسمار واحد، ومجموعة القطب. كرر إجراء الزرع هذا مع أي صفائف إضافية. وأخيرا، وذلك باستخدام الاكريليك الأسنان، وجعل غطاء الرأس قوي حول المدى الجانبي من صفائف، تماما في حالة الأسلاك الأرضية وأي الجمجمة المكشوفة أو مسامير.

إذا لزم الأمر، يمكن للمرء أن إدراج شريط دعم في غطاء الرأس وختمه في مكانه مع الاكريليك الأسنان. بعد إنشاء غطاء الرأس خياطة الجلد إذا تعرض الأنسجة العضلية أو العظام. وينبغي أيضا تطبيق حل مطهر على الجرح في هذا الوقت.

مع الانتهاء من عملية جراحية حان الوقت لبدء الانتعاش. أولا، إيقاف العرض isoflurane، ولكن ليس الأكسجين، وإزالة الحيوان من إطار stereotaxic. ضع الحيوان على صفحة التدفئة، مع الحفاظ على الأكسجين من خلال أنبوب البطانة.

عندما تبدأ العلامة الأولى من ردود الفعل العصبية مثل تشنجات الحنجرة، وإزالة أنبوب endotracheal. الأكسجين يجب أن يتم تزويد الآن مع قناع حتى الحيوان يقدم علامات واضحة من الانتعاش مخدر، مثل ردود الفعل واقية، لهجة الوضعية، ومحاولات ل ambulate. يجب أن يتم إيواء المارمسيت بشكل فردي ، وتركه للتعافي في قفص نظيف وغرفة لمدة 24 إلى 48 ساعة ، قبل العودة إلى قفص المنزل.

وينبغي أن تكون الحيوانات المزروعة في أقفاص منفصلة. من المهم مراقبة الحيوان لمدة ساعة واحدة على الأقل بعد الجراحة لمراقبة علامات الضيق وعلى وجه التحديد ، والحركات غير المنسقة. وينبغي إعطاء المضادات الحيوية والمسكنات والأدوية المضادة للعدوى في الأيام التالية لعملية جراحية للسيطرة على الألم ومنع العدوى.

في العمليات الجراحية الناجحة ، يجب أن يتعافى الحيوان تمامًا في غضون ثلاثة إلى خمسة أيام. نوصي جلسات التسجيل الكهربائي تبدأ بعد أسبوع واحد على الأقل من الجراحة. في بداية كل جلسة تسجيل تخدير خفيف الحيوان باستخدام ايزوفلوران وتوصيل موصل صفائف القطب إلى نظام تسجيل عصبي.

وضع الحيوان داخل غرفة التجريبية وانتظر الشفاء الكامل للتخدير قبل بدء التسجيلات. بعد الجراحة الناجحة، من الممكن تسجيل المسامير وإمكانات الحقل المحلي من الأقطاب الكهربائية المزروعة على مدى عدة أسابيع. في نهاية المطاف التأكيد النهائي على أن صفائف القطب تم زرعها بنجاح في الهياكل المستهدفة يجب أن تكون مسبقة الشكل بعد الوفاة.

يمكن استخدام أقسام نيسل الملون التي تحتوي على مسارات كهربائية لتحديد موضع كل سلك صغير مزروع. التسجيلات الكهربية المزمنة في الحيوانات التي تتصرف مستيقظة هي تقنيات قوية تستخدم في العديد من خطوط أبحاث علم الأعصاب. كما marmoset المشتركة تقدم العديد من المزايا على النماذج شعبية تاريخيا، والغرض من هذا الفيديو، هو مساعدة علماء الأعصاب الأخرى اعتماد marmoset المشتركة لأبحاثهم.

بالإضافة إلى زرع أقطاب التسجيل المزمنة ، كما هو مفصل في هذا الفيديو ، يمكن تكييف نفس بروتوكول الجراحة المجسومية للعديد من الأطراف التجريبية الأخرى ، بما في ذلك زرع أقطاب كهربائية محفزة ، وقنية دليل ، وinctions microinctions. عند تكييف هذا البروتوكول لإحدى التقنيات المذكورة في الـ طلّاب، سيقوم الجراح بتعديل إجراء الحفر بشكل أساسي ليتوافق مع حجم الغرسة المرغوبة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الإجراء الأرضي ليس ضروريا بالنسبة لكثير من هذه التقنيات، وبالتالي يمكن حذفه.

بغض النظر عن الهدف التجريبي، بعد مشاهدة هذا الفيديو يجب أن يكون لديك فهم حول كيفية تنفيذ جراحة الأعصاب ستيريو بنجاح في marmoset المشتركة.