Summary
एमिग्डाला टेम्पोरल लोब मिर्गी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो इस संरचना से उत्पन्न होता है और फैलता है। यह लेख रिकॉर्डिंग और उत्तेजक कार्यों दोनों के साथ गहरे मस्तिष्क इलेक्ट्रोड के निर्माण का विस्तृत विवरण प्रदान करता है। यह एमिग्डाला से उत्पन्न होने वाले मेडियल टेम्पोरल लोब मिर्गी के एक मॉडल का परिचय देता है।
Abstract
एमिग्डाला दौरे की सबसे आम उत्पत्ति में से एक है, और मिर्गी के चित्रण के लिए एमिग्डाला माउस मॉडल आवश्यक है। हालांकि, कुछ अध्ययनों ने प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल का विस्तार से वर्णन किया है। यह पेपर द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड निर्माण की एक विधि की शुरूआत के साथ, एमिग्डाला इलेक्ट्रिकल किंडलिंग मिर्गी मॉडल बनाने की पूरी प्रक्रिया को दर्शाता है। यह इलेक्ट्रोड उत्तेजना और रिकॉर्डिंग के लिए अलग-अलग इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करने के कारण मस्तिष्क की चोट को कम करते हुए उत्तेजित और रिकॉर्ड दोनों कर सकता है। दीर्घकालिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) रिकॉर्डिंग उद्देश्यों के लिए, केबल टैंगल्स और गिरने के कारण रिकॉर्ड रुकावट को खत्म करने के लिए स्लिप रिंग्स का उपयोग किया गया था।
19.83 ± 5.742 बार के लिए बेसोलेटरल एमिग्डाला (एपी: 1.67 मिमी, एल: 2.7 मिमी, वी: 4.9 मिमी) के आवधिक उत्तेजना (60 हर्ट्ज, 1 एस हर 15 मिनट) के बाद, छह चूहों में पूर्ण किंडलिंग देखी गई (रेसीन के पैमाने द्वारा वर्गीकृत तीन निरंतर ग्रेड वी एपिसोड के प्रेरण के रूप में परिभाषित)। पूरी किंडलिंग प्रक्रिया के दौरान एक इंट्राक्रैनियल ईईजी दर्ज किया गया था, और 20-70 सेकंड तक चलने वाले एमिग्डाला में मिर्गी का निर्वहन देखा गया था। इसलिए, यह एमिग्डाला से उत्पन्न मिर्गी के मॉडलिंग के लिए एक मजबूत प्रोटोकॉल है, और विधि टेम्पोरल लोब मिर्गी में एमिग्डाला की भूमिका को प्रकट करने के लिए उपयुक्त है। यह शोध मेसिअल टेम्पोरल लोब मिर्गी और उपन्यास एंटीपीलेप्टोजेनिक दवाओं के तंत्र पर भविष्य के अध्ययन में योगदान देता है।
Introduction
टेम्पोरल लोब मिर्गी (टीईएल) मिर्गी का सबसे प्रचलित प्रकार है और इसमें दवा प्रतिरोधी मिर्गी में रूपांतरण का उच्च जोखिम है। सर्जरी, जैसे कि चयनात्मक एमिग्डालोहिप्पोकैम्पेक्टोमी, टीएलई के लिए एक प्रभावी उपचार है, और रोग के एपिलेप्टोजेनेसिस और आईसीटीजेनेसिस अभी भी जांच के अधीन हैं 1,2. टीईएल के रोगजनन को न केवल हिप्पोकैम्पस में बल्कि एमिग्डाला 3,4 में भी बड़े पैमाने पर दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, एमिग्डाला स्केलेरोसिस और एमिग्डाला वृद्धि दोनों को अक्सर टीईएल दौरे 5,6 की उत्पत्ति के रूप में रिपोर्ट किया गया है। एमिग्डाला के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता है; एपिलेप्टोजेनेसिस के अध्ययन के लिए एक एमिग्डाला मॉडल आवश्यक है, और इस मॉडल का एक स्पष्ट चित्रण तत्काल आवश्यक है।
पशु मॉडल में बरामदगी को प्रेरित करने के लिए कई दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं। अतीत में, कॉन्वल्सेंट दवाओं को प्रारंभिक चरण 7 में इंट्रापरिटोनियल रूप से इंजेक्ट कियागया था। यद्यपि यह विधि सुविधाजनक थी, मिर्गी फॉसी का स्थान अनिश्चित था। स्टीरियोटैक्टिक तकनीक और एक विस्तृत पशु मस्तिष्क एटलस के विकास के साथ, स्थानीयकरणकी समस्या को हल करने के लिए इंट्राक्रैनील दवा इंजेक्शन लागू किया गया था। हालांकि, तीव्र चरण के दौरान गंभीर दौरे के लिए हस्तक्षेप की कमी के परिणामस्वरूप उच्च मृत्यु दर हुई, और पुरानी सहज दौरे अस्थिर अंतःस्रावी और जब्ती आवृत्ति 9,10 की समस्या के साथ थे। अंत में, विद्युत किंडलिंग विधि विकसित की गई थी; यह विधि समय-समय पर विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों को कई बार उत्तेजित करती है, जिससे स्थान और शुरुआतके समय 11 दोनों के निश्चित नियंत्रण के साथ दौरे को प्रेरित किया जा सकता है।
इस विधि का एक लाभ यह है कि इलेक्ट्रोड का इंट्राक्रैनील आरोपण न्यूनतम इनवेसिव12 है। इसके अलावा, दौरे की गंभीरता उत्तेजनाओं की समाप्ति से नियंत्रित होती है, जिससे दौरे के कारण होने वाली मृत्यु दर कम हो जाती है। इन परिवर्तनों ने पिछले दृष्टिकोणों की कमियों को हल किया। विशेष रूप से, यह मॉडल पर्याप्त रूप से मानव दौरे की नकल कर सकता है और एसईको जल्दी से प्रेरित करने की क्षमता के कारण स्थिति मिर्गी (एसई) के अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इसका उपयोग मिर्गी विरोधी दवा स्क्रीनिंग14 और मिर्गी के तंत्र पर अध्ययन में भी किया जा सकता है। अंत में, यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि एमिग्डाला मेमोरी मॉड्यूलेशन, इनाम प्रसंस्करण और भावना15 के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। मिर्गी के रोगियों में इन मानसिक कार्यों के विकार अक्सर सामने आते हैं और इस प्रकार, मिर्गी16 में भावनात्मक समस्याओं का अध्ययन करने के लिए एमिग्डाला मिर्गी मॉडल एक बेहतर विकल्प हो सकता है।
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Protocol
इस प्रयोग को जुआनवु अस्पताल, कैपिटल मेडिकल यूनिवर्सिटी की प्रायोगिक पशु नैतिकता समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। सभी चूहों को जुआनवु अस्पताल, कैपिटल मेडिकल यूनिवर्सिटी की पशु प्रयोगशाला में रखा गया था। इस प्रोटोकॉल को चार भागों में बांटा गया है। पहले दो भाग इलेक्ट्रोड और ईईजी रिकॉर्डिंग / उत्तेजना उपकरण को जोड़ने के लिए एक स्लिप रिंग का उपयोग करके इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रिक सर्किट के निर्माण की विधि का परिचय देते हैं। तीसरा भाग इलेक्ट्रोड आरोपण की ऑपरेशन विधि का वर्णन करता है, और चौथा भाग एमिग्डाला मिर्गी मॉडल के लिए उपयोग किए जाने वाले ईईजी रिकॉर्डिंग और उत्तेजना मापदंडों को प्रस्तुत करता है।
1. इलेक्ट्रोड का निर्माण
- निम्नलिखित पहले से तैयार सामग्री तैयार रखें: टेफ्लॉन-लेपित टंगस्टन तार के दो 3 सेमी लंबे टुकड़े (नंगे व्यास: 76.2 μm), चांदी के तार का एक टुकड़ा (नंगे व्यास: 127 μm) समान लंबाई का, और 2 x 2 गेज पंक्ति पिन का एक सेट।
- 5 मिमी इन्सुलेशन कोटिंग को हटाने के लिए प्रत्येक टंगस्टन तार के एक छोर को जलाने के लिए एक लाइटर का उपयोग करें।
नोट: हटाए गए इन्सुलेशन के साथ टंगस्टन तार काला हो जाता है; टंगस्टन तार के इस हिस्से को ऊपरी छोर के रूप में जाना जाता है। - अल्ट्राफाइन मल्टी-स्ट्रैंड तार के एक खंड को छीलें और इसे नीचे से ऊपरी छोर तक लपेटें जहां यह अंधेरा होने लगता है, शीर्ष तक जारी रहता है। इस सुपरफाइन तार (एक नरम बनावट है) को टंगस्टन तार के साथ एक छोर को चुटकी मारकर और दूसरे छोर को धीरे से घुमाकर मिलाएं, जो दो सामग्रियों को आसानी से एक साथ जोड़ने में सक्षम बनाता है।
- धीरे से यह सुनिश्चित करने के लिए खींचें कि वे कसकर लपेटे गए हैं और अतिरिक्त सुपरफाइन तार को काट दें। पूरी प्रक्रिया के दौरान टंगस्टन तार को सीधा रखने की कोशिश करें।
- वेल्डिंग टेबल पर क्लैंप पर पंक्ति पिन को ठीक करें, जिसमें पिन का लंबा हिस्सा बाहर की ओर हो। कुछ सोल्डर पेस्ट लेने के लिए सिरिंज सुई का उपयोग करें और इसे पिन पर लागू करें। वेल्डिंग मशाल को 320 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें; टॉर्च टिप के साथ कुछ लीड-फ्री टिन तार पिघलाएं और मलें।
- टंगस्टन तार के ऊपरी छोर को पंक्ति पिन की एक सुई के साथ ओवरलैप करें और टंगस्टन तार को पिन से बांधने के लिए मशाल पर सोल्डर का उपयोग करें।
नोट: सुपरफाइन तार की मदद के बिना सीधे पिन के साथ टंगस्टन तार को वेल्ड करना बहुत मुश्किल होगा। - एक और टंगस्टन तार और एक अन्य चांदी के तार को पंक्ति पिन पर उसी तरह से वेल्ड करें ताकि प्रत्येक तार एक सुई से मेल खाता हो ( चित्र 1, आई देखें)।
- टंगस्टन तार के ऊपरी छोर की तुलना में दो गर्मी-सिकुड़ने वाली ट्यूबों को थोड़ा लंबा काटें। उन्हें दो टंगस्टन तारों के सोल्डर जोड़ पर रखें, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रवाहकीय भाग ट्यूब में पूरी तरह से कवर किया गया है ताकि दो टंगस्टन तारों के सर्किट को श्रृंखला में नहीं रखा जाए।
नोट: हालांकि तीन तार हैं, यदि उनमें से दो अछूता हैं, तो तीन तार श्रृंखला में नहीं होंगे; चांदी के तार में एक ट्यूब भी जोड़ा जा सकता है। - वेल्डिंग टेबल क्लैंप से इलेक्ट्रोड को हटा दें और इलेक्ट्रोड को धीरे से बड़े प्लियर्स के साथ पकड़ें, क्योंकि थोड़ा अधिक बल के साथ एक अच्छी थर्मल चालकता क्लैंप का उपयोग करके सिकुड़ने योग्य ट्यूब को गर्म करते समय इलेक्ट्रोड के लिए अपना आकार खोना आसान होता है।
- वायु वाहिनी चालू करें और 320 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचने तक गर्म करें। गर्मी-सिकुड़ने वाली ट्यूब को कई सेकंड के लिए उड़ाएं जब तक कि यह कस न जाए (चित्र 1,ii देखें)।
- यदि सुइयां वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान प्लास्टिक शरीर से अलग हो जाती हैं, तो वेल्डिंग भाग और प्लास्टिक शरीर को गर्म पिघल चिपकने वाले के साथ जोड़ दें (चित्र 1,iii देखें)। सावधान रहें कि इसे इंटरफ़ेस पर न लगाएं क्योंकि यह इंटरफ़ेस सम्मिलन को प्रभावित करेगा।
- दो टंगस्टन तारों को पकड़ें और उनके सिरों को अलग रखते हुए उन्हें एक साथ मोड़ें ( चित्र 1, iv देखें)। मुड़े हुए टंगस्टन तारों को लंबाई में लगभग 10 मिमी तक ट्रिम करें ताकि सिरों पर पृथक्करण 0.5 मिमी से अधिक न हो।
नोट: इलेक्ट्रोड लंबाई के लचीले समायोजन की अनुमति देने के लिए इलेक्ट्रोड आरोपण से पहले यह चरण भी किया जा सकता है। - गोंद बंदूक को गर्म करें और इलेक्ट्रोड के चारों ओर गोंद को समान रूप से लागू करें।
- मल्टीमीटर के साथ इलेक्ट्रोड की जांच करें: पंक्ति पिन के अनवेल्ड साइड पर मल्टीमीटर की एक पट्टी रखें, और धीरे से टंगस्टन तार या चांदी के तार के अंत को दूसरी पट्टी पर स्पर्श करें, यह जांचते हुए कि सर्किट चिकना है या नहीं। सुनिश्चित करें कि लाइनों को श्रृंखला में नहीं रखा गया है।
2. स्लिप रिंग कनेक्शन और सर्किट विवरण
नोट: जब चूहों पर इलेक्ट्रोड को एक मुक्त-चलती स्थिति में केबलों के माध्यम से ईईजी डिवाइस में प्लग किया जाता है, तो केबल उलझ सकते हैं क्योंकि चूहे चलते हैं और मुड़ते हैं। यह केबलों को छोटा होने का कारण बनता है, अंततः चूहों को स्थानांतरित करने से रोकता है या केबलों को उनके सिर से गिरने का कारण बनता है। यहां वर्णित विधि में, केबलों को गिरने से रोकने के लिए एक चार-चैनल स्लिप रिंग पेश की जाती है। चार चैनलों को चित्रा 1 बी में चार रंगों में दर्शाया गया है।
- धातु के तार को अंदर उजागर करने के लिए प्रत्येक छोर पर 5 मिमी इन्सुलेशन त्वचा को छील लें।
- प्रत्येक स्टेटर तार में गर्मी-सिकुड़ने वाली ट्यूब का एक खंड जोड़ें।
- प्रत्येक तार को ईईजी डिवाइस कनेक्टर प्लग के साथ वेल्ड करें।
- गर्म हवा के साथ गर्मी-सिकुड़ने वाली ट्यूब को सिकोड़ें।
- प्रत्येक रोटर तार में गर्मी-सिकुड़ने योग्य ट्यूब का एक खंड जोड़ें।
- लाल और नारंगी तारों के संचालन भागों को एक साथ पेंच करें और पंक्ति पिन को फिट करने के लिए उन्हें हेडर में एक जोड़ से वेल्ड करें।
- हेडर पर अन्य दो तारों को प्रत्येक जोड़ पर वेल्ड करें।
नोट: ब्राउन चैनल जो चांदी के तार से मेल खाता है, ग्राउंडिंग के लिए ईईजी डिवाइस से जुड़ा हुआ है। लाल और नारंगी चैनल एक ही टंगस्टन तार से संकेत प्राप्त करते हैं, और नारंगी चैनल ईईजी डिवाइस के लिए एक संदर्भ के रूप में कार्य करता है। लाल चैनल में संकेत अर्थहीन हैं, लेकिन उन्हें वर्तमान उत्तेजना बनाने के लिए काले चैनल के साथ सह-अस्तित्व होना चाहिए। ब्लैक चैनल में सिग्नल मस्तिष्क में वास्तविक विद्युत संकेत हैं। विभिन्न उपकरणों के अनुरूप मल्टी-चैनल स्लिप रिंग के साथ विभिन्न सर्किट डिजाइन किए जा सकते हैं।
3. आरोपण के लिए सर्जरी
- जीवधारी
- सर्जरी के लिए 8 सप्ताह के सी 57बीएल / 6 जंगली प्रकार के नर चूहों का उपयोग करें, जिनका वजन 24-26 ग्राम है।
- उन्हें तापमान-नियंत्रित वातावरण (22 ± 1 डिग्री सेल्सियस) में 12 घंटे प्रकाश-अंधेरे चक्र (प्रकाश समय: 8:00-20:00) के साथ रखें और पानी प्रदान करें और एड लिबिटम खिलाएं।
- सर्जरी के दौरान जानवरों को गर्म रखने के लिए एक अतिरिक्त हीट मैट का उपयोग करें।
- सर्जरी के बाद, एनाल्जेसिक के पहले प्रशासन के रूप में मेलोक्सिकैम को चमड़े के नीचे (10 मिलीग्राम / किग्रा) इंजेक्ट करें। फिर, वसूली को अनुकूलित करने के लिए जानवरों को अलग पिंजरों में रखें। सर्जरी के बाद पहले सप्ताह के लिए पशु के आहार में मेलोक्सिकैम जोड़ें।
- प्रयोग के बाद, एनेस्थीसिया के तहत चूहों के बाएं वेंट्रिकल को 4% पैराफॉर्मलडिहाइड के साथ डालें, और इलेक्ट्रोड लक्ष्य के हिस्टोलॉजिकल सत्यापन के लिए मस्तिष्क के ऊतकों को इकट्ठा करें।
- माउस का वजन करें और 1% पेंटोबार्बिटल समाधान के इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन द्वारा इसे एनेस्थेटाइज करें। ऑटोक्लेविंग द्वारा ड्रिल बिट्स, इलेक्ट्रोड, डेंटल सीमेंट आदि सहित उपयोग किए जाने वाले सभी सर्जिकल उपकरणों और उपभोग्य सामग्रियों को निष्फल करें।
- जब माउस पूरी तरह से एनेस्थेटाइज्ड हो जाता है, तो बालों को आंख से कान के क्षेत्र तक रेजर से शेव करें।
- स्टीरियोटैक्सिक फ्रेम पर माउस को ठीक करें। सामने के ऊपरी दांतों को छेदक पट्टी में डालें और दोनों कान सलाखों को समान रूप से कानों में गहराई से डालें। सर्जरी के दौरान उज्ज्वल प्रकाश के कारण सूखापन और अंधापन को रोकने के लिए आंखों पर एरिथ्रोमाइसिन आंख मलहम लागू करें।
- एक परिपत्र गति में आयोडोफर और 75% अल्कोहल के तीन वैकल्पिक स्वैब के साथ सर्जिकल क्षेत्र को कीटाणुरहित करें। फिर, इस चीरे के बीच से आगे एक चीरा लगाएं, और त्रिकोणीय खिड़की बनाने के लिए चीरा के दोनों ओर की त्वचा को काट दें।
- कपास के एक छोटे से टुकड़े को एक गेंद में रोल करें और इसे 3% हाइड्रोजन पेरोक्साइड से गीला करें। खोपड़ी से जुड़े नरम ऊतक को एक छोटी सूती गेंद के साथ उजागर क्षेत्र को धीरे से रगड़कर हटा दें जब तक कि पूर्ववर्ती और पीछे के फोंटानेल स्पष्ट रूप से दिखाई न दें।
- पूर्ववर्ती और पीछे की ऊंचाइयों को समायोजित करें ताकि पूर्ववर्ती और पीछे के फोंटानेल क्षैतिज स्थिति में हों। अक्षों की उत्पत्ति के रूप में पूर्ववर्ती फोंटानेल की स्थिति पर विचार करें।
- सपाट सतह बनाने के लिए ड्रिल का उपयोग करके, बाएं अनुमस्तिष्क खोपड़ी पर एक स्टेनलेस-स्टील स्क्रू ठीक करें। सुनिश्चित करें कि स्क्रू खोपड़ी से आधे रास्ते में बाहर निकल जाए।
- सुनिश्चित करें कि एमिग्डाला किंडलिंग के लिए निर्देशांक -1.67 मिमी पीछे, -2.7 मिमी पार्श्व, और -4.9 मिमी ब्रेग्मा से उदर हैं। इस स्थान का पता लगाने और इसे चिह्नित करने के लिए स्टीरियोटैक्सिक डिवाइस समायोजित करें।
- 0.5 मिमी व्यास की खोपड़ी ड्रिल के साथ चिह्नित स्थान पर एक छेद ड्रिल करें।
- इलेक्ट्रोड को स्टीरियोटैक्सिक डिवाइस के पता लगाने वाले रॉड पर ठीक करें, इलेक्ट्रोड को छेद के ऊपर लंबवत रखें, और स्थिति को धीरे-धीरे -4.9 मिमी तक गिरा दें। ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोड बॉडी को न हिलाने का ध्यान रखते हुए, स्क्रू के चारों ओर चांदी के तार को तीन बार लपेटें।
- दंत सीमेंट मिलाएं और धीरे से इसे इलेक्ट्रोड और खोपड़ी की सतह पर लागू करें। जब दंत सीमेंट कठोर हो जाता है, तो बाहर को तब तक संशोधित करें जब तक कि सीमेंट जो निश्चित इलेक्ट्रोड को घेरता है वह शंकु में बदल जाता है।
- जब सीमेंट सख्त हो जाता है, तो स्टीरियोटैक्सिक डिवाइस से इलेक्ट्रोड जारी करें। जानवरों में दर्द के कारण होने वाली असुविधा को दूर करने के लिए चमड़े के नीचे मेलोक्सिकैम 10 मिलीग्राम / किग्रा का प्रशासन। सर्जरी के बाद पहले सप्ताह में एनाल्जेसिक प्रभाव के लिए पशु भोजन में मेलोक्सिकैम का उपयोग करें। माउस को हटा दें और इसे पिंजरे में वापस रखें, इसे अन्य चूहों से अलग रखें।
4. विद्युत किंडलिंग
- चूहों को सर्जरी के बाद कम से कम 1 सप्ताह तक आराम करने की अनुमति दें ताकि पोस्टऑपरेटिव रिकवरी की अनुमति मिल सके और सूजन को कम किया जा सके।
नोट: सामान्य तौर पर, जो चूहे पर्याप्त रूप से ठीक नहीं हुए हैं, वे किंडलिंग के लिए अच्छी तरह से प्रतिक्रिया नहीं देते हैं। - माउस को माउस के सिर और ईईजी डिवाइस पर इलेक्ट्रोड को जोड़ने वाले स्लिप-रिंग केबल के साथ एक अनुकूलित बॉक्स में रखें। बॉक्स के ढक्कन में एक छेद के माध्यम से केबल चलाएं, और माउस को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देने के लिए बॉक्स में छोड़ी गई लंबाई को समायोजित करें।
- ईईजी डिवाइस चालू करें और जांचें कि क्या यह ठीक से काम कर रहा है। 1 सेकंड की ट्रेन अवधि के लिए 60 हर्ट्ज पर 1 एमएस मोनोफैसिक स्क्वायर-वेव पल्स देने के लिए उत्तेजक सेट करें।
- पहली उत्तेजना के लिए 50 μA की वर्तमान तीव्रता से शुरू करें; डिस्चार्ज के बाद ईईजी की निगरानी करें, जो उच्च आवृत्ति स्पाइक्स की विशेषता है। यदि कोई निर्वहन के बाद नहीं देखा जाता है, तो अगली उत्तेजना में 25 μA जोड़ें, और इस प्रक्रिया को हर 10 मिनट में जारी रखें जब तक कि निर्वहन के बाद नहीं देखा जाता है और 5 सेकंड तक रहता है।
नोट: यदि प्रयोग को निर्वहन की आवश्यकता नहीं है, तो चरण 4.4 को छोड़ा जा सकता है; 300 μA किंडलिंग के लिए पर्याप्त मजबूत है। - माउस को हर 15 मिनट में चरण 4.3 में निर्धारित वर्तमान तीव्रता के साथ उत्तेजित करें, दिन में 20 बार से अधिक नहीं।
- उत्तेजना के लिए व्यवहार प्रतिक्रियाओं की निगरानी करें।
नोट: लगातार तीन ग्रेड वी एपिसोड की घटना को रेसीन रैंक मानक17 के साथ संयुक्त पूर्ण दयालु माना जाता है।
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Representative Results
इलेक्ट्रोड और सर्किट ईईजी को दर्ज करने और उत्तेजना के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाते हैं (चित्रा 1); यह सेटअप रिकॉर्डिंग और उत्तेजक इलेक्ट्रोड को अलग-अलग प्रत्यारोपित करने की जटिलता से बचता है और मस्तिष्क के ऊतकों को नुकसान को कम करता है। स्लिप रिंग्स का आवेदन सभी प्रकार के उपकरणों के साथ इलेक्ट्रोड कनेक्शन की अनुमति देता है।
हमने छह स्वस्थ वयस्क पुरुष C57BL/6 चूहों पर इलेक्ट्रोड आरोपण सर्जरी की, और सर्जरी के 2 सप्ताह बाद विद्युत उत्तेजना का प्रदर्शन किया गया। उत्तेजनाओं की संख्या बढ़ने के साथ व्यवहार जब्ती स्तर धीरे-धीरे बढ़ गया, ग्रेडिंग रेसीन के पैमाने पर आधारित है: 1 = मुंह या चेहरे की स्वचालितता; 2 = दो या दो से कम मायोक्लोनिक झटके; 3 = तीन या अधिक मायोक्लोनिक झटके और / या फोरलिम्ब क्लोनस; 4 = टॉनिक-क्लोनिक फोरलिम्ब और बैक एक्सटेंशन; 5 = पालन और ढहने के साथ टॉनिक-क्लोनिक फोरलिम्ब और बैक एक्सटेंशन; 6 = टॉनिक-क्लोनिक फोरलिम्ब और जंगली दौड़ने या कूदने के साथ पीठ का विस्तार14. पूर्ण किलिंग के लिए आवश्यक उत्तेजनाओं की संख्या दर्ज की गई थी (तालिका 1)।
पूर्ण किलिंग के बाद उत्तेजना के लिए ईईजी के प्रतिनिधि परिणाम चित्रा 2 में चित्रित किए गए हैं। डिस्चार्ज के बाद का समय 5-15 सेकंड तक रहता है; फिर, इंट्राक्रैनील सहज निर्वहन तेज हो जाता है, और व्यवहार संबंधी लक्षण शुरू होते हैं। जब्ती की अवधि आमतौर पर 1 मिनट से कम होती है, जो एपनिया के परिणामस्वरूप गंभीर ऐंठन से मृत्यु के जोखिम को कम करती है।
मस्तिष्क के ऊतकों में सी-फॉस की अभिव्यक्ति का पता इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री 2 घंटे के बाद लगाया गया था (चित्रा 3); सी-फॉस एंटीबॉडी और एलेक्सा फ्लूर 488-संयुग्मित गधे विरोधी खरगोश आईजीजी का उपयोग किया गया था। परिणामों से पता चला कि इस मॉडल की व्यवहार्यता को सत्यापित करते हुए, एमिग्डाला में सी-फॉस की अभिव्यक्ति में काफी वृद्धि हुई थी।
सभी जानवरों को प्रयोग के अंत में हिस्टोलॉजिकल सत्यापन से गुजरना पड़ा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्तेजना लक्ष्य सटीक था, इलेक्ट्रोड पथ चित्र 4 में दिखाया गया है।
चित्र 1: इलेक्ट्रोड निर्माण में प्रमुख कदम। (A) विभिन्न चरणों में इलेक्ट्रोड की उपस्थिति; आरेखों पर संबंधित चरण चिह्नित किए गए हैं। (बी) स्लिप रिंग इंटरफ़ेस प्लग से जुड़ती है; महिला हेडर सर्किट को इनसेट (ऊपर दाएं) में दिखाया गया है। स्केल पट्टियाँ = 1 सेमी . कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2: इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी के प्रतिनिधि परिणाम। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: एमिग्डाला में सी-फॉस अभिव्यक्ति, एमिग्डाला न्यूरॉन्स में सी-फॉस (हरा); DAPI (नीला) नाभिक को लेबल करता है; स्केल बार = 100 μm. (ए) एमिग्डाला में सी-फॉस; (बी) एमिग्डाला में सी-फॉस। संक्षिप्त नाम: DAPI = 4', 6-diamidino-2-phenyindole. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: इलेक्ट्रोड पथ का हिस्टोलॉजिकल सत्यापन। लाल तीर इलेक्ट्रोड ट्रैक को इंगित करते हैं, सफेद डैश्ड अंडाकार एमिग्डाला है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| उत्तेजनाओं की संख्या | 24 | 12 | 18 | 21 | 16 | 28 |
| औसत: 19.83 मानक विचलन: 5.742 | ||||||
तालिका 1: छह चूहों में से प्रत्येक के लिए आवश्यक उत्तेजनाओं की संख्या पूरी तरह से दयालु होने के लिए।
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Discussion
मिर्गी कई अभिव्यक्तियों और विविध कारणों के साथ बीमारियों का एक समूहहै; यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी प्रकार के मिर्गी के लिए किसी भी एकल मॉडल का उपयोग नहीं किया जा सकता है, और शोधकर्ताओं को अपने विशिष्ट अध्ययन के लिए एक उपयुक्त मॉडल का चयन करना चाहिए। वर्तमान अध्ययन इलेक्ट्रोड निर्माण के सबसे सुलभ तरीकों में से एक का परिचय देता है। इस पद्धति के विभिन्न हिस्सों को विभिन्न प्रयोगात्मक परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए समायोजित किया जा सकता है।
यह विधि उत्तेजक और रिकॉर्डिंग दोनों कार्यों के साथ इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है, जो उत्तेजना और ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए अलग-अलग इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करने के कारण जानवर के मस्तिष्क को चोट को कम करती है। इलेक्ट्रोड का निर्माण करते समय, पंक्ति पिन के विभिन्न आकारों को चुना जा सकता है। जंबो पंक्ति पिन स्लिप रिंग से सबसे मजबूती से जुड़ सकते हैं। हालांकि, जानवर के सिर में कई वस्तुओं को प्रत्यारोपित करने की आवश्यकता हो सकती है; इस मामले में, छोटे पंक्ति पिन का चयन किया जा सकता है क्योंकि वे कम जगह लेते हैं और संचालित करना आसान होता है, और सभी प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड को जोड़ने के लिए एक बहु-चैनल स्लिप रिंग का उपयोग किया जा सकता है। स्लिप रिंग विभिन्न प्रयोगशाला ईईजी उपकरणों की जरूरतों को पूरा करने के लिए विभिन्न प्रकार के इंटरफेस को वेल्ड कर सकते हैं। इसके अलावा, वे जानवर को केबलों को उलझाए बिना स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि इलेक्ट्रोड लंबे समय तक नहीं गिरते हैं, खोपड़ी के पूरी तरह से सूखने के बाद दंत सीमेंट लगाना आवश्यक है। खोपड़ी की सतह पर पहले से कुछ क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर कट भी दृढ़ता बढ़ा सकते हैं। सर्जरी के बाद, जानवरों को सूजन को कम करने की अनुमति देने के लिए कम से कम एक सप्ताह तक ठीक होना चाहिए, और वसूली में सहायता के लिए विरोधी भड़काऊ दवाओं का उपयोग किया जा सकता है। इस सप्ताह के दौरान अन्य प्रयोगों का संचालन करने की सिफारिश नहीं की जाती है।
इस दृष्टिकोण के गुणों के बावजूद, विधि की कई सीमाएं हैं। माउस मस्तिष्क के छोटे आकार के कारण, इलेक्ट्रोड को स्टीरियोटैक्टिक सर्जरी13 के दौरान लक्ष्य स्थान में सटीक रूप से एम्बेडेड नहीं किया जा सकता है। अन्य मॉडलिंग विधियों की तुलना में, इस विधि के लिए जानवर को लंबे समय तक प्रत्यारोपित वस्तु को ले जाने की आवश्यकता होती है; यह अनिवार्य रूप से जानवरों पर प्रभाव डालता है। उदाहरण के लिए, हमने पाया कि जानवर अक्सर अपने सिर को खरोंचते थे क्योंकि वे असहज थे।
इस विधि का उपयोग विभिन्न तकनीकों के संयोजन में किया जा सकता है, जैसे इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी19, पैच क्लैंप20 और ऑप्टोजेनेटिक तकनीक; हालांकि, यह क्लोज्ड-लूप उत्तेजना 21 का उपयोग करकेप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है। एक ही उत्तेजना मापदंडों का उपयोग करने वाले तरीके एक प्राकृतिक सहज जब्ती का प्रतिनिधि नहीं हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे मशीन सीखने के लिए अनुकूल नहीं हैं। निष्कर्ष में, यह विद्युत किंडलिंग विधि प्रयोग पर दवा चयापचय के प्रभाव को शामिल नहीं करती है और कई अध्ययनों के लिए सुलभ, स्थिर, विश्वसनीय और व्यापक रूप से लागू होती है।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
अनुसंधान को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (नंबर 82030037, 81871009) और बीजिंग नगर स्वास्थ्य आयोग (11000022टी000004444685) द्वारा समर्थित किया गया था। हम इस पांडुलिपि की तैयारी के दौरान अपनी भाषाई सहायता के लिए TopEdit (www.topeditsci.com) को धन्यवाद देते हैं।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alexa Fluor 488-conjugated Donkey anti-Rabbit IgG | invitrogen | A-21206 | |
| c-Fos antibody | ab222699 | ||
| Cranial drill | SANS | SA302 | |
| dental cement | NISSIN | ||
| EEG recording and stimulation equipment | Neuracle Technology (Changzhou) Co., Ltd | NSHHFS-210803 | |
| lead-free tin wire | BAKON | ||
| Pin header/Female header | XIANMISI | spacing of 1.27 mm | |
| Silver wire | A-M systems | 786000 | |
| Slip ring | Senring Electronics Co.,Ltd | SNM008-04 | |
| Tungsten wire | A-M systems | 796000 | |
| ultrafine multi-stand wire | Shenzhen Chengxing wire and cable | UL10064-FEP | |
| welding equipment | BAKON | BK881 |
References
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