Hierbei leiten Ablation der Ratte auditorischen Kortex und der Lokalisation der Läsion im Gehirn

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die stereotaktisch gesteuerte Ablation des auditorischen Kortex und die Verwendung einer Koordinatenkarte zur Lokalisierung der Läsion über einem Bild der Gehirnoberfläche zu beschreiben. Diese Methode kann den Forschern der auditorischen Neurowissenschaften helfen, die Rolle der Kortikale in der Signalbahn bei der Wahrnehmung von Schall zu untersuchen. Sowie die Mechanismen und die Plastizität der Linienposition.

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die chirurgische Freilegung und Ablation des auditorischen Kortex mit grundlegenden Methoden ermöglicht, die von jedem Untersucher angepasst werden können. Diese Methode kann also im Bereich der auditiven Neurowissenschaften nützlich sein, sie kann auch in anderen Systemen wie dem visuellen und somatosensorischen System angewendet werden. Diese Methode kann auch verwendet werden, um Defekte zu untersuchen, die die einseitige Ablation des auditorischen Kortex in anderen kortikalen Bereichen ausübt.

visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die korrekte Identifizierung und Übersetzung der stereotaktischen Koordinaten in das Schläfenbein für die genaue Lokalisierung des auditorischen Kortex unerlässlich ist. Um diesen Vorgang zu beginnen, legen Sie die betäubte Ratte auf ein Heizkissen, um ihre Körpertemperatur zu halten. Stabilisieren Sie dann den Kopf des Tieres in einem stereotaktischen Rahmen mit zwei Ohrstangen und einer Beißstange.

Rasieren Sie die Kopfhaut und desinfizieren Sie den Operationsbereich mit Povidon-Jod. Machen Sie mit einem Skalpell einen Schnitt entlang der Mittellinie, um den Schädel freizulegen und das Periost, das die Oberfläche des Schädels bedeckt, zurückzuziehen. Verwenden Sie danach ein steriles Wattestäbchen, um vorsichtig das Blut zu entfernen, das die Oberfläche des Schädels bedeckt.

Um Bregma, Lambda und die interaurale Linie sichtbar zu machen, machen Sie mit einem Skalpell einen Schnitt in den Schläfenmuskel in der Nähe seines dorsalen Ansatzes am Schädel. Danach ziehen Sie den Muskel mit einer Nadel und Nahtmaterial heraus und fixieren das Nahtmaterial am stereotaktischen Rahmen, um das Schläfenbein freizulegen. Senken Sie eine sterile gerade Nadel langsam ab, bis sie sich direkt über der Schädeloberfläche befindet, so dass die Spitze der Nadel auf interauraler Null eingestellt ist.

Legen Sie diesen Punkt auf Null fest. Zielen Sie danach mit vier Punkten auf das AC. Senken Sie dann die Nadel nach rechts über das Schläfenbein, um jeden dieser vier Punkte zu visualisieren.

Markieren Sie die Punkte mit einem Marker auf dem Schläfenbein und verbinden Sie sie, um ein Rechteck zu zeichnen. Das Rechteck dient als Orientierungshilfe zum Öffnen eines Fensters im Knochen. Öffnen Sie bei diesem Vorgang das Fenster mit einer elektrischen Bohrmaschine und einem kleinen Bohrer.

Bohren Sie den Umfang des Rechtecks bei 8.000 U/min, bis der Knochen nachgibt. Kühlen Sie die Bohrfläche, indem Sie sie mit kalter, steriler Kochsalzlösung abspülen, um eine Beschädigung der subkortikalen Strukturen zu vermeiden. Wenn der Knochen nachgibt, achten Sie darauf, dass Sie nicht in das Gehirn bohren.

Wenn die Ränder gelöst sind, ziehen Sie den Deckknochen mit einer feinen Pinzette nach oben und lagern Sie ihn in kalter, steriler Kochsalzlösung. Schneiden Sie mit einem mikrochirurgischen Messer vorsichtig mit einem Operationsmikroskop die Hirnhäute ab und entfernen Sie sie mit zwei feinen Zangen. Wenn Blutungen auftreten, spülen Sie die Operationsstelle mit kalter, steriler Kochsalzlösung aus.

Saugen Sie anschließend die Klimaanlage vorsichtig mit einem chirurgischen Absauggerät ab, das mit einer sterilen 20-Gauge-Nadel mit stumpfer Spitze gekoppelt ist. Aspirieren Sie nur die sechs kortikalen Schichten und nicht die darunter liegende weiße Substanz. Dieser Punkt ist kritisch und muss sehr sorgfältig durchgeführt werden.

Wenn die Aspiration abgeschlossen ist, bedecken Sie die Operationsstelle mit dem extrahierten Knochen und tragen Sie eine resorbierbare hämostatische Gaze auf. Lassen Sie den Schläfenmuskel seine ursprüngliche Position wiederherstellen und nähen Sie die Haut dann mit Wundklammern. Tragen Sie danach eine antibiotische Salbe auf die Wunde auf.

Injizieren Sie anschließend Buprenorphin subkutan als Analgetikum in den Rücken der Ratte, eine Stunde und acht Stunden nach Beendigung der Operation. Lassen Sie das Tier auf dem Heizkissen, bis es aufwacht, und bringen Sie es zur Genesung in seinen Stallkäfig zurück. Wenn die mit der AC-ablierten Ratte durchgeführte Forschung abgeschlossen ist, betäuben Sie sie durch intraperitoneale Injektion von 0,1 Millilitern Natrium-Pentobarbital.

Entfernen Sie nach einer intrakardialen Profusion mit Ringer-Lösung und Formaldehyd die Haut und den Muskel vom Kopf, um den Schädel freizulegen. Machen Sie mit einer Spencer-Schere einen Querschnitt in den Augenhöhlenknochen. Entfernen Sie danach die Rückseite des Schädels und schneiden Sie mit Rongeuren entlang der oberen Ränder des Schädels, um das Gehirn freizulegen.

Achte darauf, das Gehirn nicht zu schädigen. Sobald das Gehirn freigelegt ist, entfernen Sie die Dura mater vorsichtig mit einer feinen Zange. Verwenden Sie einen Finger, um das Gehirn sanft zu unterdrücken und anzuheben.

Heben Sie dann das Gehirn an und durchtrennen Sie die Nerven, bis es frei ist. Tauchen Sie anschließend das Gehirn in Formaldehydlösung und lagern Sie sie 24 Stunden lang bei vier Grad Celsius. Platzieren Sie das Gehirn nach der Fixation vorsichtig in einer sagittalen Rattenhirnmatrix, wobei die laterale Oberfläche des Gehirns freigelegt wird.

Platzieren Sie eine Kamera mit einer Kamerahalterung 21 Zentimeter über der Kortexoberfläche. Wählen Sie dann den Super-Makro-Aufnahmemodus und machen Sie ein Bild von der Oberfläche des Gehirns. Öffnen Sie anschließend mit einem Bildbearbeitungsprogramm die Bilder und skalieren Sie sie um 50 % herunterIdentifizieren Sie die Bregma-, Lambda- und interauralen Nullreferenzen und markieren Sie ihre Position in den Bildern.

Zeichnen Sie die Kontur der Ablation über das laterale Bild des Gehirns. Importieren Sie die Koordinatenkarte, in der sich die primären und sekundären Regionen des auditorischen Kortex befinden, in die Datei des Editorprogramms. Klicken Sie dann auf die Karte und ziehen Sie sie, um sie mit dem seitlichen Foto des abgetragenen Gehirns zu überlagern.

Lassen Sie die Bregma- und Lambda-Referenzen der Koordinatenkarte mit den Bregma- und IA-Referenzen übereinstimmen, die im Bild des lateralen Gehirns identifiziert sind. Verwenden Sie anschließend die Rhinalfissur als Referenz, um das Bild des Gehirns an die Karte anzupassen und sie übereinstimmen zu lassen. Es ist wichtig zu bestätigen, dass die weiße Substanz intakt ist.

Dies kann durch anfängliche Immunfärbung des seriellen Schnitts des Gehirns erfolgen. Um die Wirksamkeit unseres Protokolls zu demonstrieren, ließen wir die drei AC-ablierten Ratten, die überlebten, eine Woche lang und sammelten dann die Cochleae, um die Veränderungen in der Expression der wichtigsten AMPA-Untereinheiten in der adulten Cochlea, GluA2 und GluA3, mittels qPCR zu untersuchen. Der Vergleich zwischen den Transkripten von AC-ablierten Ratten und Scheinkontrolltieren zeigte eine Herunterregulierung von GluA2 und eine Hochregulierung von GluA3 in beiden Cochleae, was mit unserer vorherigen Studie übereinstimmt.

Bei der Operation ist es wichtig, sich an drei Dinge zu erinnern: das Schläfenbein mit geringster Geschwindigkeit und minimalem Druck zu bohren, die Hirnhäute vorsichtig zu entfernen, um eine Verletzung der Blutgefäße zu vermeiden, und die Aspiration auf die graue Substanz zu beschränken. Sobald sie gemeistert ist, kann die chirurgische Freilegung und Ablation des auditorischen Kortex 45 Minuten dauern, wenn sie richtig durchgeführt wird. Im Anschluss an dieses Verfahren können physiologische, verhaltenswissenschaftliche und/oder immunzytochemische Methoden durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z.B. wie sich das Fehlen des auditorischen Kortex auf die Funktion weiterer sensorischer Systeme auswirkt.