Estimulación fótica intermitente en un modelo de conejo: una técnica para inducir ataques epilépticos y registrar simultáneamente parámetros multisistémicos

Resumen

Fuente: Bosinski, C., et al. Monitoreo multisistémico para la identificación de convulsiones, arritmias y apnea en conejos conscientes restringidos. J. Vis. Exp. (2021).

En este video, mostramos un procedimiento para el registro simultáneo de datos de video-EEG-ECG-capnografía-oximetría generados mediante la inducción de convulsiones en un modelo de conejo.

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. Experimento de estimulación fótica

1. Coloque una fuente de luz con un reflector circular a 30 cm frente al conejo a la altura de los ojos, con la intensidad del flash ajustada al máximo (16 candelas). La fuente de luz se indica con un punto blanco en la Figura 1E.
   nota: Se debe utilizar una habitación con poca luz para provocar la respuesta fotosensible.
2. Como los ojos del conejo están a un lado de la cabeza en lugar de al frente de la cabeza (como en los humanos), coloque 2 espejos a cada lado del conejo y 1 detrás del conejo para que la luz entre en los ojos del conejo><. nota: Un espejo plano de ≥ de 20 cm de alto por ≥ 120 cm de largo crea un recinto triangular alrededor del conejo para asegurar que la luz intermitente entre en los ojos del conejo, como se ve en la Figura 1E.
3. Conecte la fuente de luz a un controlador que tenga una velocidad, intensidad y duración ajustables.
4. Grabe video usando una cámara con luz roja y capacidades de grabación infrarroja.
5. Exponga a los conejos a cada frecuencia durante 30 s con los ojos abiertos y luego otros 30 s con una mascarilla quirúrgica cubriendo su cara para simular o causar el cierre >nota: Estudios previos han demostrado que el cierre de los ojos es la maniobra más provocativa para provocar la fotosensibilidad a las convulsiones. Además, el 10% de los pacientes fotosensibles solo presentan signos electroencefalográficos con los ojos cerrados. Una convulsión se puede identificar clínicamente mediante la observación de la presencia de sacudidas mioclónicas en la cabeza y en todo el cuerpo, clonus o un estado tónico. El registro del EEG se analiza más a fondo para determinar la correlación electroencefalográfica (p. ej., picos, polipicos y descargas rítmicas) con las manifestaciones motoras para un diagnóstico definitivo de la actividad convulsiva. Los movimientos en los que el EEG está oscurecido por artefactos musculares u ondas de epileptogenicidad indeterminada deben ser revisados por un epileptólogo para su confirmación.
6. Aumente la frecuencia del estimulador fótico de 1 Hz a 25 Hz en incrementos de 2 Hz. A continuación, realice el mismo protocolo de fotoestimulación, pero esta vez disminuya la frecuencia de 60 Hz a 25 Hz en incrementos de 5 Hz.
   nota: Si un conejo tiene una convulsión, el experimento debe detenerse. Continúe monitoreando al conejo durante 30 minutos. A continuación, regrese el conejo a la sala de alojamiento y vigile cada 1 h durante 3 h para que se recupere por completo. Sin embargo, si la estimulación fótica induce una respuesta fotoparoxística, entonces se omiten el resto de las frecuencias ascendentes y la serie se inicia de nuevo descendiendo desde 60 Hz hasta que se produce otra respuesta fotoparoxística. Esto permitirá determinar los umbrales superiores e inferiores de estimulación fótica. No es necesario ningún retraso, ya que la respuesta fotoparoxística cesará después de que se interrumpa la estimulación fótica. Si no está claro si se ha producido una respuesta fotoparoxística, la frecuencia se repite después de un retraso de 10 s.
7. Una vez finalizado el experimento, retire los cables de EEG y ECG del conejo y devuélvalo a su jaula de origen para que el personal de cría lo cuide de rutina.

Resultados

Figura 1: Conejo conectado al equipo. (A) La ubicación de los electrodos de ECG, el brazo izquierdo está indicado por un punto amarillo. El brazo derecho se indica con un punto blanco. La pierna izquierda se indica con un punto rojo. El suelo anterior a la pierna derecha se indica con un punto verde. (B) Conejo en sujeción con electrodos de ECG y EEG conectados.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
ordenador	Dell	Optiplex 5040	Ordenador de adquisición
Electrodo de ECG	RhythmLink (en inglés)	RLSND116-2.5	Electrodos de clavija subdérmica de 13 mm y 35 grados doblados (0,4 mm de diámetro)
Electrodo de EEG	RhythmLink (en inglés)	RLSP513	Electrodos de clavija subdérmica recta de 13 mm (0,4 mm de diámetro) de 5
EEGLAB (2020)	Centro Swartz de Neurociencia Computacional	Acceso abierto	Puede realizar análisis espectrales de EEG
Adaptador de Ethernet a Ethernet	Linksys	USB3G16	Adaptador para conectar la cámara al ordenador
Acolchado de espuma	genérico	N/A	Reduce la presión aplicada al cuello de los conejos pequeños por el sujetador para evitar los efectos cardiorrespiratorios adversos de la compresión del cuello
Luz IR	Bosch	EX12LED-3BD-8W	Facilita las grabaciones en la oscuridad
LabChart Pro (2019, versión 8.1.16)	ADInstrumentos	N/A	Análisis de ECG
MATLAB (R2019b, actualización 5)	Obras de matemáticas	N/A	Necesario para ejecutar EEGLAB
micrófono	Estéreo de Sony	ECM-D570P	Registro de las manifestaciones sonoras de las convulsiones
Cinta médica Micropore, Papel, Blanco	3M	1530-1	Se utiliza para asegurar cables y crear férulas para la oreja
Natus NeuroWorks	Natus	LC101-8	Adquisición y revisión de software
Estimulador fótico	hierba	PS22	Estimulador para controlar la frecuencia, el retardo, la duración, la intensidad de los pulsos de luz
Organizador / empaquetador de alambre de plástico	12Vwire.com	LM-12-100-BLK	Haz cables para reducir el ruido
PS 22 Estimulador Fótico	Instrumentos de hierba	BZA641035	Luz estroboscópica con frecuencia de flash, retardo e intensidad ajustables
Tubería de PVC	genérico	N/A	Evita que los conejos pequeños pateen sus patas traseras y causen lesiones en la columna
Amplificador cuántico	Natus	Año 13926	Amplificador / digitalizador
Amplificador Quantum HeadBox	Natus	22134	Caja de conexiones de 64 pines
Protector de conejos	Plas-Labs	501-TC	Hay disponibles sujetadores de conejos de varios tamaños. 6" x 18" x 6" en este estudio.
Almohadilla de goma (refuerzo)	genérico	N/A	Cría conejos pequeños en el sujetador para evitar la compresión del cuello
Pinza para la oreja de SpO2	NONIN	61000	PureSAT/SpO2
Adaptador de sensor de SpO2	NONIN	Año 13931	XPOD PureSAT/SpO2
Cámara PTZ SRG-X120 1080p con salida HDMI, IP y 3G-SDI	Sony	SRG-X120	Cámara Impela