Überwachung der Hirnrinde mit einem Multi-Elektroden-Array als Reaktion auf anfallsauslösende Wirkstoffe

Beginnen Sie mit einem Hirnschnitt, der den anterioren cingulären Kortex (ACC) und die Thalamusregionen enthält.

Befestigen Sie die Gehirnscheibe mit einem Anker an einem Mehrelektrodenarray oder einer MEA-Kammer, einem elektrischen Signalmessgerät, das mit sauerstoffhaltiger künstlicher Zerebrospinalflüssigkeit durchblutet ist.

Positionieren Sie die transkranielle Gleichstromstimulation oder tDCS-Elektrode, wobei eine in der Nähe des ACC und die andere distal zum ACC platziert wird, um den Hirnschnitt mit Gleichstrom zu versorgen.

Zeichnen Sie Basissignale auf und liefern Sie elektrischen Strom über tDCS an den Slice.

Passen Sie die Elektrodenlänge und den tDCS-Strom an, um qualitativ hochwertige Signale zu erhalten.

Geben Sie mit einer Stimulationselektrode Stromimpulse an den Thalamus ab, der durch Stimulation des ACC einen künstlichen Anfall auslöst.

Passen Sie den Strom an, um den Thalamus-Cingulus-Signalweg zu stimulieren, der den Thalamus mit dem ACC verbindet, um eine optimale ACC-Reaktion zu erhalten.

Nehmen Sie es über die MEA auf.

Infundieren Sie anfallsauslösende Medikamente in die MEA-Kammer

Geben Sie mit Stimulationselektroden elektrische Impulse an den Thalamus-Cingulat-Signalweg ab und zeichnen Sie die medikamenteninduzierte ACC-Reaktion auf.

Bestätigen Sie die Platzierung einer MEA-Sonde auf dem Mehrkanalsystem. Verwenden Sie einen Schlauch, um den ACSF in die MEA-Kammer zu führen, und den anderen Schlauch, um den ACSF aus der Kammer zu führen. Perfundieren Sie das Präparat kontinuierlich mit warmem, sauerstoffhaltigem ACSF bei 30 Grad Celsius. Übertragen Sie mit einem feuchten Wattestäbchen eine Gehirnscheibe in die MEA.

Bewegen Sie die Gehirnscheibe vorsichtig, um den ACC über den Elektroden auszurichten. Stabilisieren Sie dann die Hirnscheibe mit einem Schnittanker, um eine gute elektrische Verbindung zwischen der Schicht und den Elektroden zu gewährleisten. Platzieren Sie anschließend die Anodenelektrode proximal zum ACC und die Kathodenelektrode distal zum ACC. Erfassen Sie die Feldstärke anhand der beiden Feldorientierungen von MEA. Geben Sie dann die elektrischen Ströme mit einem Stimulator ab.

Stellen Sie den Abstand zwischen den beiden Silberchlorid-Elektroden auf etwa 1,5 bis 2 Zentimeter ein und stellen Sie die Stromstärke des Stimulators so ein, dass der DCS zwischen 0,5 und 2 Milliampere liegt. Platzieren Sie bei diesem Verfahren eine Wolframelektrode in MT und geben Sie Impulse vom Stimulator an den Thalamusbereich der Scheibe ab. Verwenden Sie als Nächstes verschiedene Stromintensitäten, um den Schwellenwert zu bestimmen, der eine ACC-Antwort auslöst.

Bewegen Sie die Wolframelektrode entlang des Thalamo-Cingulationswegs, um das optimale Reaktionsprofil zu erhalten. Nehmen Sie 10 bis 20 ACC-Reaktionen auf und verwenden Sie die Software, um automatisch alle ACC-Reaktionen zu mitteln, die durch leere Stimulation hervorgerufen werden.

Um eine anfallsähnliche Aktivität zu induzieren, fügen Sie der Perfusionslösung 250 Mikromolare für AP und 5 Mikromolare Bicuculline hinzu und perfundieren Sie die Scheibe für 2 bis 3 Stunden. Halten Sie die Pumpe auf einer relativ schnellen Perfusionsrate, was dazu beitragen kann, die Bildung eines pH-Gradienten zu verhindern. Platzieren Sie als Nächstes die Wolframelektrode in MT und führen Sie eine elektrische Stimulation durch, um ein ACC-Reaktionsprofil zu erhalten. Zeichnen Sie 10 bis 20 Sweeps auf und mitteln Sie die Antworten. Ersetzen Sie anschließend die Perfusionslösung durch frisches ACSF, um die Medikamente auszuwaschen.