Evaluación de la neuromodulación metabólica inducida por estimulación cerebral profunda aguda en ratas mediante FDG-PET in vivo

Resumen

Fuente: Casquero-Veiga, M. et al. Tomografía por emisión de positrones in vivo para revelar patrones de actividad inducidos por estimulación cerebral profunda en ratas. J. Vis. Exp. (2022).

Este video demuestra los efectos metabólicos de la estimulación cerebral profunda (DBS) utilizando imágenes FDG-PET en un modelo de rata. Describe los pasos involucrados en la administración de FDG, la aplicación de DBS y las imágenes PET / CT para mapear regiones cerebrales con actividad metabólica aumentada o suprimida.

Protocolo

Todos los procedimientos que involucran modelos animales han sido revisados por el comité institucional local de cuidado de animales y la junta de revisión veterinaria de JoVE.

1. Administración de estimulación eléctrica

NOTA: La estimulación eléctrica se administra durante el período de captación de 2-desoxi-2-[¹⁸F]fluoro-D-glucosa (FDG). Para este protocolo, la estimulación se administró con un estimulador aislado, con estimulación eléctrica de alta frecuencia (130 Hz) en un modo de corriente constante, 150 μA y un ancho de pulso de 100 μs.

1. Configuración del estimulador DBS
   1. Prepare el estimulador aislado y los cables necesarios en una habitación amplia y silenciosa, con suficiente espacio para las jaulas de los animales y una influencia mínima de estímulos potencialmente perturbadores.
   2. Conecte los cables de estimulación a los giratorios para permitir que los animales se muevan libremente dentro de sus jaulas y al estimulador.
   3. Establecer los parámetros de estimulación según las necesidades del estudio.
   4. Use un osciloscopio para verificar el modo actual, la frecuencia y el ancho del pulso. Confirme la forma de onda bifásica con una forma de pulso rectangular.
2. DBS delivery
   1. Después de la sesión de imagen del animal sin estimulación (D1) y hasta la sesión dos días después con estimulación (D2), someter a los animales a un protocolo de habituación diaria (45 min/día) para acostumbrarlos al sistema de estimulación y al manejo del operador, evitando respuestas de estrés indeseables en D2. Conecte el sistema de estimulación a cada animal, pero sin encender la estimulación.
   2. Una vez que se haya configurado el estimulador y se haya inyectado FDG al animal, conecte el eslabón giratorio a los electrodos y encienda el estimulador.
   3. Después de 45 minutos, apague el estimulador, desconecte al animal del eslabón giratorio y transfiéralo rápidamente a una cámara de inducción de anestesia para comenzar la adquisición de imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET).

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Commutator	Plastics One, USA	SL2+2C	Conmutador de 4 canales para electrodos bipolares concéntricos de
platino-iridio	DBS Plastics One, USA	MS303/8-AIU/SPC	Electrodos para DBS
FDG	Curium Pharma España S.A., España	-----	2-[¹⁸F]fluoro-2-desoxi-D-glucosa (radiotrazador PET)
MatLab R2021a	The MathWorks, Inc		Software de soporte para resonancia magnética SPM12
	McCausland Center for Brain Imaging, Universidad de Carolina del Sur, EE. UU.	v2.1.58-0	Software para preprocesamiento y análisis de imágenes
Estación de trabajo multimodal (MMWKS)	BiiG, España		Software para el procesamiento y análisis de imágenes
Mapeo paramétrico estadístico (SPM12)	The Wellcome Center for Human Neuroimaging, UCL Queen Square Institute of Neurology, Reino Unido	SPM12	Software para el análisis de imágenes de vóxeles
STG1004	Multi Channel Systems GmbH, Alemania	STG1004	Estimulador aislado
SuperArgus escáner PET/CT	Sedecal, España	S0026403	Escáner NanoPET/CT para imágenes de animales pequeños
Ratas Wistar (Rattus norvergicus)	Charles River, España	Animalario	utilizado