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Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom örtlichen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.
1. Operation der tiefen Hirnstimulation (THS)
- Injizieren Sie das Ketamin/Xylazin-Gemisch intraperitoneal in das Tier und bestätigen Sie, dass es eine chirurgische Anästhesieebene erreicht hat (indem Sie den Zehenklemmreflex, die Atemfrequenztiefe und die Regelmäßigkeit der Atmung überprüfen). Entfernen Sie Haare aus dem Bereich der Kopfhaut, der eingeschnitten werden soll, und desinfizieren Sie die Kopfhaut mit drei abwechselnden Peelings, jeweils mit Betadin und entweder Alkohol oder steriler Kochsalzlösung. Befestigen und positionieren Sie das Tier auf dem stereotaktischen Rahmen.
- Verwenden Sie zirkulierende warme Wasserpads, um die Körpertemperatur des Tieres auf einem optimalen Niveau zu halten. Tragen Sie Augenschmiermittel auf, um die Augen des Tieres vor dem Austrocknen zu schützen.
- Verwenden Sie die folgenden stereotaktischen Koordinaten für die Ausrichtung auf den ATN (Nucleus thalamicus anterior): anterioposterior -1,6 mm, mediolateral 1,5 mm und dorsoventral 5,2 mm.Machen Sie einen Schnitt in der Kopfhaut sagittal, um den Schädel freizulegen. Befestigen Sie mit einem Paar Retraktoren die eingeschnittene Kopfhaut, um den Schädel freizulegen. Verwenden Sie sterile Kochsalzlösung, um den Schnitt zu spülen. Wenn der Schnitt zu nass ist, verwenden Sie sterile Wattestäbchen, um ihn zu trocknen. Suchen Sie das Bregma und markieren Sie es mit einem schwarzen Marker. Um die Position der Bohrlöcher zu bestimmen, machen Sie zwei weitere Markierungen in einem Abstand von etwa 1,5 mm mediolateral auf beiden Seiten der sagittalen Naht und 1,6 mm hinter der koronalen Naht.
- Verwenden Sie einen Handbohrer, um die Fräslöcher zu bohren. Stellen Sie sicher, dass die Spitze des Bohrlochs steril ist, indem Sie es mit Ethanol sterilisieren. Halten Sie den Bohrer beim Bohren in einem Winkel von ca. 45° zur Schädeloberfläche. Wechseln Sie häufig zwischen den beiden Fräslöchern, um übermäßige Hitze an der Stelle eines Fräslochs zu vermeiden.
- Bohren Sie weiter, bis die Dura freigelegt ist. Entfernen Sie mit einer Nadel, deren Spitze die Form eines "L" hat, alle gebrochenen Knochenstücke, die das Einführen der Elektrode behindern würden. Achten Sie darauf, dass die darunterliegende Dura und/oder das Hirngewebe nicht beschädigt werden, wenn Sie Knochenfragmente mit der gebogenen Nadel entfernen.
HINWEIS: Die Verwendung einer stumpfen Nadel oder einer feinen stumpfen Pinzette ist ebenfalls eine Option. - Befestigen Sie die Doppelelektrodeneinheit am drehbaren Griff des stereotaktischen Rahmens und fixieren Sie den Griff in einem 90°-Winkel. Positionieren Sie mit den Einstellungen im stereotaktischen Rahmen die linke Elektrode genau über dem Bregma.
- Bewegen Sie die linke Elektrode mit den stereotaktischen Anpassungen für die mediolaterale Positionierung präzise 1,5 mm zur linken Seite des Bregmas, so dass nun zwei Elektroden perfekt entlang der koronalen Naht ausgerichtet sind, aber mediolateral 1,5 mm vom Bregma entfernt sind.
- Bewegen Sie die Elektroden mit den anteroposterioren stereotaktischen Anpassungen 1,6 mm posterior zur koronalen Naht.
- Verwenden Sie die dorsoventralen Einstellungen, um die Elektroden abzusenken, um zunächst zu prüfen, ob die Bohrlöcher an der richtigen Stelle angebracht wurden, so dass die Elektroden leicht eingeführt werden können, ohne die rauen Kanten der Bohrlöcher zu berühren. Wenn ja, führen Sie die Elektroden in einer Tiefe von 5,2 mm von der Schädeloberfläche ein.
- Verbinden Sie die Elektroden über Kabel mit einem Stimulator, der auf 130 Hz, 2,5 V und 90 μsec Pulsbreite eingestellt ist.
- Liefern Sie eine hochfrequente Stimulation für eine Stunde (oder für einen gewünschten Zeitraum gemäß dem Versuchsaufbau). Denken Sie während der Simulation daran, regelmäßig die richtige Anästhesietiefe sicherzustellen, indem Sie überprüfen, ob sich der Fuß als Reaktion auf ein Zehenklemmen nicht zurückgezogen hat. Ergänzen Sie die Anästhesie mit etwa der Hälfte der Anfangsdosis, die zur Einleitung der Anästhesie verwendet wird. Vermeiden Sie eine Kontamination Ihrer sterilen Handschuhe bei der Überprüfung der Narkosetiefe und wechseln Sie diese bei Bedarf. Führen Sie eine einseitige oder bilaterale Stimulation durch, je nach den eigenen experimentellen Bedürfnissen. Dazu gehören Kontrollen wie niederfrequente Stimulation (z. B. 10 Hz) und nicht stimulierte Tiere (Einführen von Elektroden ohne anschließende Stimulation).