Method Article

La estimulación de corriente directa y multi-electrodo matriz de registro de la actividad convulsiva en ratones cerebro rebanada preparación

DOI:

10.3791/53709

June 7th, 2016

In This Article

Summary

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Los estudios han demostrado que la estimulación catódica transcraneal de corriente directa puede producir efectos supresores sobre las convulsiones resistentes a los medicamentos. En este estudio, se diseñó una configuración experimental in vitro en la que se evaluó la estimulación de corriente continua y el registro de la matriz de múltiples electrodos de la actividad similar a las convulsiones en la preparación de cortes de cerebro de ratones. Se evaluaron los parámetros de estimulación de corriente continua.

Abstract

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Catódica transcraneal estimulación de corriente directa (tDCS) induce efectos supresores sobre las convulsiones resistentes a los medicamentos. Para llevar a cabo acciones efectivas, los parámetros de estimulación (por ejemplo, orientación, intensidad de campo, y la duración de estimulación) deben ser examinados en el tramo preparativos ratones cerebrales. Pruebas y la organización de la orientación del electrodo respecto a la posición de la rebanada de cerebro de ratones son factibles. El presente método conserva la vía thalamocingulate para evaluar el efecto de DCS sobre las actividades que parecen convulsiones corteza cingulada anterior. Los resultados de los registros de matriz multicanal indicaron que catódica DCS disminuyó significativamente la amplitud de las respuestas de estimulación evocado y duración de 4-aminopiridina y la actividad convulsiva-como bicuculina inducida. Este estudio también encontró que las aplicaciones DCS catódica en 15 min causó depresión a largo plazo en la vía thalamocingulate. El presente estudio investiga los efectos de DCS en thalamocingulate plasticidad sináptica y actividades agudos que parecen convulsiones. El procedimiento actual puede poner a prueba los parámetros de estimulación óptimos incluyendo la orientación, intensidad de campo, y la duración de estimulación in vitro en un modelo de ratón en. Además, el método puede evaluar los efectos de DCS en las actividades corticales que parecen convulsiones, tanto a nivel celular y de la red.

Introduction

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La epilepsia es un trastorno neurológico común. El treinta por ciento de los pacientes con epilepsia sufren de convulsiones resistentes a los medicamentos. La estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) proporciona un enfoque no invasivo para controlar o alterar las actividades de la red en grandes áreas del cerebro, como las convulsiones. Los estudios clínicos han demostrado que la tDCS trata eficazmente las convulsiones intratables2 y puede producir efectos supresores a corto y largo plazo sobre las convulsiones3-5. Sin embargo, el mecanismo terapéutico de las acciones de la tDCS aún no está claro. El modelo de corte de cer....

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Protocol

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Procedimientos que involucran sujetos animales fueron aprobados por el Cuidado de Animales y el Institucional utilización, Academia Sinica, Taipei, Taiwán.

1. Preparación de la solución experimental y Equipo para multielectrode grabación de matriz

  1. Preparar artificial líquido cefalorraquídeo (ACSF; NaCl 124 mM, KCl 4,4 mM, 1 mM NaH 2 PO 3, 2 mM de MgSO4, CaCl2 2 mM, NaHCO3 25 mM y glucosa 10 mM, burbujeado con 95% de O2 y 5% de CO 2).
  2. Utilizar dos tipos de sondas MEA: 6 x 10 MEA plana y 8 x 8 MEA. La primera sonda abarca la región que comprend....

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Results

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Preparación de la instalación de Thalamocingulate rebanada y sistema de grabación MEA

La rebanada MT-ACC de los ratones es una rebanada preparación especial que permite la exploración de las propiedades electrofisiológicas de la vía thalamocingulate. La Figura 1A muestra la manera en que se preparó la rebanada MT-ACC. El cerebro del ratón se retiró rápidamente y se mantiene en LCRa oxigenado fresco (Fi.......

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Discussion

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En el presente estudio, se evaluaron los efectos de la duración y la orientación de DCS en la actividad convulsiva ACC. Para obtener datos estables en cortes de cerebro de ratón, cómo mantener la integridad de la vía MT-ACC y para evitar daños es fundamental, sobre todo los pasos en los que se realizan dos cortes en ángulo ventral y dorsal de un corte de la corteza. Por otra parte, el tiempo para preparar el corte de cerebro también puede afectar a la actividad de la sección de cerebro, que debe ser el menor tiempo posi.......

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Disclosures

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Los autores declaran que no tienen intereses contrapuestos.

Acknowledgements

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Estamos agradecidos por el apoyo técnico del Núcleo de Electrofisiología de Circuitos Neuronales de Academia Sinica. Este trabajo contó con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencias (102-2320-B-001-026-MY3 y 100-2311-B-001-003-MY3) y del Programa de Neurociencias de la Academia Sinica.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
anestésico:
IsofluranoHalocarbon Products Corporation NDC 12164-002-254%
NombreCompanyNúmero de catálogoComments
aCSF (total:1 L):
D(+)-GlucosaMERCK1.08337.100010 mM
Carbonato de hidrógeno sódicoMERCK1.06329.050025 mM
Cloruro de sodioMERCK1.06404.1000124 mM
(+)-L-ascorbato de sodio, >=98%SIGMAA4034-100G0.15 g/2 c.c
Sulfato de magnesio, anhidro, ReagentPlusSIGMAM7506-500G2 mM
Cloruro de calcio dihidratadoMERCK1.02382.10002 mM
Dihidrógeno fosfato de sodio monohidratoMERCK1.06346.10001 mM
Cloruro de potasioMay & Baker LTD Dagenham InglaterraMS 76164.4 mM
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
Medicamentos:
(+)-BicucullineTOCRIS01305 µ M en aCSF
4-AminopiridinaTOCRIS0940250 µ M en aCSF
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
>Rebanada de cerebro Preparación:
VibratomeSerie1000Bloque cortado en 500 µ m rodajas gruesas
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Sistema MEA:
Sondas de matriz multielectrodo (MEA): 6 x 10 sistemas multicanal MEA planosplanos 60MEA500/30iR-Ti-pr MEAS 6x10diámetro del electrodo, 30 y micro; m; espaciado de electrodos, 500 y micro; m; impedancia, 50 kΩ a 200 Hz
Sondas de matriz de electrodos múltiples (MEA): 8 x 8 MEA Ayanda Biosystems60MEA200/10iR-Ti-pr MEAS 8x8electrodo de forma piramidal; diámetro, 40 y micro; m; altura de la punta, 50 y micro; m; espaciado de electrodos, 200 y micro; m; impedancia, 1.000 kΩ a 200 Hz
Se utilizó un amplificador de 60 canales con un filtro de paso de banda ajustado entre 0,1 Hz y 3 KHz con una amplificación de 1.200XSistemas multicanalMEA-1060-BC
MC Software Rack a una frecuencia de muestreo de 10 KHzSistemasSoftware para la recogida de datos y registros
Control de un generador de impulsosSistemas multicanalSTG 1002
Kits de anclaje y sujeciones de corteWarner InstrumentsSHD-26H/10; WI64-0250
Bomba peristáltica-minipuls3GilsomMINIPULS3tasa de perfusión: 8 ml/min
NameCompanyNúmero de catálogo>Comentarios
Sistema de estimulación:
Estimulador aisladoSistemas A-M Modelo2100intensidad de ± 350 μ A , duración de 200 μ sec
Electrodo de tungstenoA-M Systems575300colocado en el tálamo
multicanal

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schiller, Y., Najjar, Y. Quantifying the response to antiepileptic drugs: effect of past treatment history. Neurology. 70 (1), 54-65 (2008).
  2. Fregni, F., et al. A controlled clinical trial of cathodal DC polarization in patients with refrac....

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Direct Current StimulationMulti electrode ArrayBrain Slice PreparationSeizure like ActivityThalamocingulate PathwayAnterior Cingulate CortexField StrengthStimulation DurationElectrode OrientationCathodal DCS

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