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Artículo de método

La estimulación magnética transcraneal repetitiva en el Hemisferio unilateral de cerebro de rata

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DOI:

10.3791/54217

22 de octubre de 2016

En este artículo

Resumen

Aplicamos estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) al hemisferio unilateral del cerebro de rata, colocando una bobina en forma de 8 de 25 mm a 1 cm lateral al vértice en la línea biauricular y angulando la bobina 45°. Se utilizó un sistema interno de refrigeración por agua para la EMTr durante más de 20 minutos.

Resumen

Los modelos anteriores de estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) en roedores adoptaron la estimulación de todo el cerebro en lugar de la EMTr hemisférica unilateral, que es diferente a los protocolos utilizados para sujetos humanos. Reportamos una aplicación exitosa de rTMS en el hemisferio unilateral del cerebro de rata. La EMTr se administró con un protocolo de estimulación de baja frecuencia (1 Hz), alta frecuencia (20 Hz) o simulada a un lado del cerebro mediante el uso de una pequeña bobina en forma de 8 de 25 mm. Colocamos el centro de la bobina 1 cm lateral al vértice en la línea biauricular y angulamos la bobina 45° con respecto al suelo para minimizar un posible efecto directo de la EMTr en la corteza contralateral. También utilizamos un sistema interno de refrigeración por agua para permitir la estimulación magnética repetitiva durante más de 20 minutos, incluso a una frecuencia de estimulación de 20 Hz. Los aumentos en las transcripciones de genes tempranos inmediatos (Arc, Junb y Egr2) fueron mayores después de la EMTr que después de la estimulación simulada. Después de 5 días consecutivos de 20 minutos de EMTr de 1 Hz, la expresión de ARNm de bdnf fue significativamente mayor en la corteza estimulada que en el lado contralateral. El modelo presentado en este trabajo dilucidará los mecanismos moleculares de la EMTr al permitir el análisis de la diferencia interhemisférica en su efecto.

Introducción

Estimulación Magnética Transcraneal Repetitiva (rTMS), una herramienta para la estimulación cerebral no invasiva y neuromodulación, se ha aplicado en el tratamiento de diversas condiciones tales como dolor central 1,2, depresión 3, migraña 4, e incluso ictus 5-7. La rápida evolución de la corriente eléctrica a través de bobinas en la cabeza induce un campo eléctrico en la corteza cerebral y una activación neuronal resultante. La excitabilidad de la corteza cerebral puede ser modulada por rTMS, que pueden durar durante más de 30 min después de la estimulación se termina.

Los mecanismos sugeridos ....

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Protocolo

Todos los procedimientos que utilizan animales fueron revisados ​​y aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales institucional del Hospital Universitario Nacional de Seúl.

1. Configuración Experimental

  1. preparación de animales
    1. Permitir ratas macho Sprague-Dawley de 1 semana a adaptarse a su nuevo entorno antes de iniciar el experimento.
      NOTA: Aunque las ratas de 8 semanas de edad fueron utilizados en el presente estudio, desarrollo o cerebro adulto puede ser elegido de acuerdo con las hipótesis de investigación.
  2. La anestesia de inhalación para la inducción
    1. Inducir y mantener la anestesia con 5% y ....

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Resultados

Quince de 8 semanas de edad ratas Sprague-Dawley fueron utilizados para un análisis entre los calificadores fiabilidad de la determinación separada MT. El uso de la palpación de contracciones musculares, los MTs se podían obtener en todas las ratas y se mide como 33.00 ± 4.21% de salida máxima estimulador (MSO%) y 33,93 ± 0,88% MSO, respectivamente, por dos investigadores independientes. sesgo de Bland y Altman fue -0.93, y los límites de 95% de acuerdo a la -9.13 eran 7,26%.

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Discusión

El propósito principal de este estudio fue la introducción de un modelo animal de rTMS unilaterales. Aunque la estimulación unilateral es una de las características más fundamentales de la investigación rTMS humanos, muchos estudios no lo han adoptado en pequeños animales. Sin embargo, Rotenberg et al. 15 registraron eurodiputados contralateral con estimulación del MT 100% usando una bobina en forma de 8 con un diámetro exterior de lóbulo 20 mm, mientras que la estimulación con 112,5% y 133,3% .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Subvención de la Fundación de Investigación de Corea financiada por el Gobierno de Corea (KRF-2008-313-E00458). Los autores agradecen a Jin-Joo Lee por la asistencia técnica.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Manta homeotérmica con sonda rectalAparato Harvard507222F
Isoflurano (Forane sol.)Choongwae
Propofol (Provive Inj. 1% 20 ml)Claris Lifesciences
Estimulador magnético repetitivo (Magstim Rapid2)Magstim Company Ltd
bobina de 25 mm en forma de 8Magstim Company Ltd1165-00
PET-CTGE Healthcare
QIAzol Reactivode lisisQiagen(Patente de EE. UU. n.º 5.346.994)
RNeasy Lipid Tissue Mini KitQiagen74804
RNeasy Mini Spin ColumnsQiagen(Mat No. 1011708)
Agilent 2100 BioanalyzerAgilent Technologies
Ambion Illumina Kit de amplificación de ARNAmbion
Nanodrop EspectrofotómetroNanoDropND-1000
Illumina RatRef-12 Expression BeadChipIllumina, Inc.
Amersham fluorolink estreptavidina-Cy3GE Healthcare Bio-Sciences

Referencias

  1. Lefaucheur, J. P., et al. Neurogenic pain relief by repetitive transcranial magnetic cortical stimulation depends on the origin and the site of pain. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 75 (4), 612-616 (2004).
  2. Hirayama, A., et al.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

rTMS unilateralestimulación cerebral de ratabobina en ochosistema de refrigeración por aguadeterminación del umbral motorgenes tempranos inmediatosexpresión de BDNFmetabolismo de la glucosadiferencias interhemisféricas