Modulation der kortikalen Erregbarkeit bei einer Ratte durch repetitive transkranielle Magnetstimulation

Legen Sie eine betäubte Ratte auf eine wärmende Decke, um die Körpertemperatur zu halten, und tragen Sie Augensalbe auf, um Trockenheit zu verhindern.

Lokalisieren Sie die Zielregion der Großhirnrinde.

Positionieren Sie eine Magnetspule über dem primären motorischen Kortex.

Wenden Sie die minimale Stimulationsintensität an, die als motorische Schwelle oder MT bezeichnet wird, die elektrische Aktivität in den kortikalen Neuronen erzeugt und zu einer Muskelkontraktion in der kontralateralen Vorderpfote führt.

Bewegen Sie die Spule über den Zielbereich. Mit einer Intensität gleich oder größer als MT wenden Sie die repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) an, um elektrische Aktivität in den kortikalen Zielneuronen zu induzieren.

Die elektrische Aktivität öffnet spannungsgesteuerte Kalziumkanäle, was zu einem Kalziumeinstrom führt, der eine sofortige frühe Genexpression auslöst und die Produktion neurotropher Faktoren fördert.

Die Faktoren regulieren die exzitatorischen Neurotransmitterrezeptoren an der Synapse hoch und erleichtern die Neubildung von Synapsen, was die kortikale Erregbarkeit erhöht.

Lassen Sie das Tier nach der Stimulation sich erholen, um rTMS-induzierte Veränderungen der kortikalen Erregbarkeit zu beurteilen.

Platzieren Sie eine rektale Sonde in einer anästhesierten erwachsenen männlichen Ratte, um die Körpertemperatur zu überwachen, und verwenden Sie eine homöotherme Decke, um die Temperatur auf 37 Grad Celsius zu halten. Tragen Sie Salbe auf die Augen des Tieres auf. Markieren Sie dann, 10 Minuten nach dem vollständigen Übergang zur IV-Anästhesie, einen Punkt 0,5 Zentimeter lateral des Scheitelpunkts auf der bi-aurikulären Linie und befestigen Sie den Spulenhalter fest am Gerät.

Platzieren Sie dann die Mitte einer 25-Millimeter-Achterspule an diesem Punkt und winkeln Sie die Spule um 45 Grad zum Boden. Halten Sie die Spiraloberfläche flach gegen die Schädeldecke und erhöhen Sie allmählich die Stimulationsintensität, um die minimale Reizintensität zu bestimmen, die erforderlich ist, um fünf oder mehr tastbare kontralaterale Kontraktionen der Vorderpfoten durch 10 aufeinanderfolgende biphasische Reize durch die Spirale hervorzurufen. Stellen Sie sicher, dass die Stimulation in erster Linie die kontralaterale Muskelkontraktion ohne ipsilaterale Kontraktion verursacht, um eine einseitige Stimulation zu gewährleisten.

Verwenden Sie ein Wasserkühlsystem, um die Spule 10 Minuten lang zu kühlen. Um die Spulentemperatur mit dem Kühlsystem zu halten, können Sie die Stimulationsintensität über die Softwarekonsole auf 100 bis 110 % des Motorschwellenwerts einstellen. Um dann die rTMS bei einer 1-Hertz-Stimulation anzuwenden, stellen Sie zunächst die Eingabe für 20 Minuten auf 1.200 Schüsse ein. Bewegen Sie dann die Mitte der Spirale zur Zielstelle auf einer Großhirnrinde und kippen Sie die Spule, um den direkten Kontakt zwischen der Spulenmitte und der Schädeloberfläche am Stimulationspunkt zu gewährleisten.

Für eine 20-Hertz-Stimulation stellen Sie die Eingabe auf 1.600 Schüsse über einen Zeitraum von 20 Minuten ein und führen Sie eine zweisekündige Stimulation durch, gefolgt von 28 Sekunden Pause. Für eine Scheinstimulation kippen Sie die Spirale in einer 90-Grad-Drehung zur Schädeldecke und platzieren Sie den Rand der Spirale 2 Zentimeter von der Kopfoberfläche entfernt. Lassen Sie das Tier am Ende der Stimulation unter vollständiger Überwachung genesen.