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Efectos de la estimulación cerebral profunda en la actividad neuronal del hipocampo en un modelo de rata

29 de agosto de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Selvakumar, T., et al., Análisis de los cambios en la expresión génica en el hipocampo de la rata después de la estimulación cerebral profunda del núcleo talámico anterior. J. Vis. Exp. (2015)

Este video demuestra el procedimiento para implantar electrodos en el cerebro de rata para aplicar estimulación cerebral profunda (DBS), que modula la actividad neuronal y mejora la comunicación con el hipocampo, apoyando la supervivencia neuronal y la neurogénesis.

Protocolo

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

1. Cirugía de estimulación cerebral profunda (DBS)

  1. Inyecte la mezcla de ketamina / xilacina por vía intraperitoneal en el animal y confirme que ha alcanzado un plano quirúrgico de anestesia (verificando el reflejo de pellizco del dedo del pie, la profundidad de la frecuencia respiratoria y la regularidad de la respiración). Retire el vello de la región del cuero cabelludo que se incidirá y desinfecte el cuero cabelludo con tres exfoliantes alternos, cada uno de betadine y alcohol o solución salina estéril. Asegure y coloque al animal en el marco estereotáctico.
  2. Use almohadillas de agua tibia circulante para mantener la temperatura corporal del animal en un nivel óptimo. Aplique lubricante ocular para proteger los ojos del animal de la sequedad excesiva.
  3. Utilice las siguientes coordenadas estereotácticas para apuntar al ATN (núcleo talámico anterior): anterioposterior -1,6 mm, mediolateral 1,5 mm y dorsoventral 5,2 mm. Haga una incisión en el cuero cabelludo sagitalmente para revelar el cráneo. Con un par de retractores, asegure el cuero cabelludo inciso para exponer el cráneo. Use solución salina estéril para enjuagar la incisión. Si la incisión está demasiado húmeda, use hisopos de algodón estériles para secarla. Localiza el bregma y márcalo con un rotulador negro. Para guiar la posición de los orificios de las rebabas, haga dos marcas más a aproximadamente 1,5 mm mediolateralmente en ambos lados de la sutura sagital y 1,6 mm posterior a la sutura coronal.
  4. Use un taladro de mano para hacer los agujeros de las rebabas. Asegúrese de que la punta del orificio de la rebaba esté estéril esterilizándola con etanol. Sostenga el taladro en un ángulo de aproximadamente 45 ° con respecto a la superficie del cráneo al taladrar. Cambie con frecuencia entre los dos orificios para evitar el calor excesivo en la ubicación de cualquier orificio de rebaba.
  5. Continúe perforando hasta que la duramadre quede expuesta. Con una aguja con la punta doblada que se asemeja a la forma de una 'L', retire cualquier trozo de hueso roto que obstruya la inserción del electrodo. Tenga cuidado de no dañar la duramadre subyacente y/o el tejido cerebral mientras extrae fragmentos óseos con la aguja doblada.
    NOTA: El uso de una aguja roma o unas pinzas finas y romas también es una opción.
  6. Fije el conjunto de doble electrodo al mango giratorio del marco estereotáctico y fije el mango en un ángulo de 90 °. Usando los ajustes en el marco estereotáctico, coloque el electrodo izquierdo exactamente encima del bregma.
  7. Usando los ajustes estereotácticos para el posicionamiento mediolateral, mueva con precisión el electrodo izquierdo 1,5 mm hacia el lado izquierdo del bregma para que ahora haya dos electrodos perfectamente alineados a lo largo de la sutura coronal pero separados 1,5 mm mediolateralmente del bregma.
  8. Usando los ajustes estereotácticos anteroposteriores, mueva los electrodos 1,6 mm posteriores a la sutura coronal.
  9. Utilice los ajustes dorsoventrales para bajar los electrodos y comprobar primero si los orificios de las rebabas se han hecho en el lugar correcto, de modo que los electrodos se puedan insertar con facilidad, sin tocar los bordes ásperos de los orificios de las rebabas. Si es así, inserte los electrodos a una profundidad de 5,2 mm de la superficie del cráneo.
  10. Conecte los electrodos a través de cables a un estimulador configurado a 130 Hz, 2,5 V y 90 μseg de ancho de pulso.
  11. Administre estimulación de alta frecuencia durante una hora (o durante un período de tiempo deseado según la configuración experimental). Durante el curso de la simulación, recuerde garantizar la profundidad anestésica adecuada con regularidad verificando la ausencia de retracción del pie en respuesta a un pellizco en el dedo del pie. Complemente la anestesia con aproximadamente la mitad de la dosis inicial utilizada para inducir la anestesia. Evite la contaminación de sus guantes estériles al verificar la profundidad de la anestesia y cámbielos si es necesario. Realizar estimulación unilateral o bilateral en función de las necesidades experimentales de cada uno. Incluya controles como estimulación de baja frecuencia (p. ej., 10 Hz) y animales no estimulados (inserción de electrodos sin estimulación posterior).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Marco estereotácticoKopf InstrumentsModelo 900
TaladroDremmel7700, 7.2 V
BisturíBD372610
KetaminePatterson Veterinaria07-803-6637Lista III Sustancias Controladas, obtención, uso y almacenamiento de acuerdo con las reglas institucionales
XilacinaPatterson Veterinaria07-808-1947
BuprenorfinaPatterson Veterinaria07-850-2280Lista III Sustancia Controlada, adquisición, uso y almacenamiento de acuerdo con las reglas institucionales
Grapas quirúrgicasConMed Corporation8035
Suturas (3-0)Harvard Apparatus72-3333
Jeringa (1 ml, 29 1/2 G)BD329464Estéril, uso para administración de anestesia intraperitoneal
Jeringa (3 ml, 25 G)BD309570Estéril, uso para administración de analgesia por vía subcutánea
AgujasBD305761Estéril, uso para limpiar piezas de hueso rotas de los agujeros de las rebabas
EtanolFisher ScientificS25309BUso para esterilización general
Lubricante ocularFisher Scientific19-898-350
EstimuladorMedtronicModelo 3628
Electrodos DBSRhodes Medical Instruments, CASNEX100x-100mmLos electrodos son de platino, betadina concéntrica y bipolar
(povidona yodada)PDIS23125Bastoncillos de un solo uso, uso para esterilizar el cuero cabelludo antes de hacer la incisión

Reimpresiones y permisos

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Etiquetas

Marco estereot xicoimplantaci n de electrodosestimulaci n de alta frecuenciasupervivencia neuronalneurog nesiscoordenadas de Bregmaensamblaje de electrodos duales

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