Beurteilung der metabolischen Neuromodulation, die durch akute tiefe Hirnstimulation bei Ratten mit in vivo FDG-PET induziert wird

Zusammenfassung

Quelle: Casquero-Veiga, M. et al. In vivo Positronen-Emissions-Tomographie zur Aufdeckung von Aktivitätsmustern, die durch tiefe Hirnstimulation bei Ratten induziert werden. J. Vis. Exp. (2022).

Dieses Video zeigt die metabolischen Effekte der tiefen Hirnstimulation (THS) mittels FDG-PET-Bildgebung in einem Rattenmodell. Es werden die Schritte bei der FDG-Verabreichung, der THS-Anwendung und der PET/CT-Bildgebung beschrieben, um Gehirnregionen mit erhöhter oder unterdrückter Stoffwechselaktivität zu kartieren.

Protokoll

Alle Verfahren, bei denen Tiermodelle zum Einsatz kommen, wurden von der örtlichen institutionellen Tierpflegekommission und der tierärztlichen Prüfstelle der JoVE überprüft.

1. Verabreichung der elektrischen Stimulation

HINWEIS: Die elektrische Stimulation wird während der Aufnahmephase von 2-Desoxy-2-[¹⁸F]fluor-D-Glukose (FDG) verabreicht. Für dieses Protokoll wurde die Stimulation mit einem isolierten Stimulator mit hochfrequenter (130 Hz) elektrischer Stimulation im Konstantstrommodus von 150 μA und einer Pulsbreite von 100 μs durchgeführt.

1. DBS-Stimulatorkonfiguration
   1. Bereiten Sie den isolierten Stimulator und die erforderlichen Drähte in einem breiten und ruhigen Raum vor, mit genügend Platz für die Tierkäfige und minimalem Einfluss von potenziell störenden Reizen.
   2. Verbinden Sie die Stimulationsdrähte mit den Drehgelenken, damit sich die Tiere in ihren Käfigen frei bewegen können, und mit dem Stimulator.
   3. Stellen Sie die Stimulationsparameter entsprechend den Anforderungen der Studie ein.
   4. Verwenden Sie ein Oszilloskop, um den Strommodus, die Frequenz und die Impulsbreite zu überprüfen. Bestätigen Sie die biphasische Wellenform mit einer rechteckigen Pulsform.
2. DBS delivery
   1. Nach der bildgebenden Sitzung des Tieres ohne Stimulation (D1) und bis zur Sitzung zwei Tage später mit Stimulation (D2) unterziehen Sie die Tiere einem täglichen Gewöhnungsprotokoll (45 min/Tag), um sie an das Stimulationssystem und die Handhabung durch den Bediener zu gewöhnen und unerwünschte Stressreaktionen in D2 zu vermeiden. Verbinden Sie das Stimulationssystem mit jedem Tier, ohne jedoch die Stimulation einzuschalten.
   2. Sobald der Stimulator eingerichtet und dem Tier FDG injiziert wurde, schließen Sie den Wirbel an die Elektroden an und schalten Sie den Stimulator ein.
   3. Schalten Sie nach 45 Minuten den Stimulator aus, trennen Sie das Tier vom Drehgelenk und bringen Sie es schnell in eine Anästhesie-Induktionskammer, um mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Bildaufnahme zu beginnen.

Materialien