Este protocolo demuestra la combinación de imágenes y electrofisiología para detectar de forma fiable las despolarizaciones que se extienden en ratones adultos después de una lesión cerebral traumática leve.
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Artículo de método
Combinación de imágenes y electrofisiología para visualizar y registrar las despolarizaciones que se propagan en ratones
* These authors contributed equally
En este artículo
Resumen
Resumen
Las despolarizaciones en expansión (SDs) son eventos masivos en el cerebro que a menudo pasan desapercibidos debido a su lenta propagación a través de la materia gris. Debido a que la detección de SD puede ser difícil de alcanzar, se confirma de manera óptima utilizando múltiples métodos. Este protocolo describe métodos para combinar imágenes y electrofisiología para detectar SD de una manera que la mayoría de los laboratorios pueden adoptar de manera confiable y fácil. Las MS ocurren después de lesiones cerebrales traumáticas, accidente cerebrovascular, hemorragias subaracnoideas, isquemia y aura de migraña. Históricamente, las SD se han registrado utilizando amplificadores de CC, que pueden resolver el lento desplazamiento extracelular y la depresión en la actividad de alta frecuencia. Sin embargo, los amplificadores de CC son casi imposibles de usar para grabaciones crónicas in vivo. Este protocolo emplea un amplificador de CA común para registros electrofisiológicos in vivo para confirmar la depresión de alta frecuencia, junto con imágenes no invasivas necesarias para detectar la onda de propagación de SD. Estos métodos pueden adoptarse y/o modificarse de manera confiable para la mayoría de los enfoques experimentales para confirmar la presencia o ausencia de SD después de una lesión cerebral.
Introducción
Las despolarizaciones dispersas (SDs) están asociadas con diversas afecciones neurológicas, incluyendo lesiones cerebrales traumáticas (TBI), accidente cerebrovascular, hemorragias subaracnoideas, isquemia y aura de migraña1. Las SD se han implicado en la progresión del daño tisular en accidentes cerebrovasculares y traumatismos craneoencefálicos2. El mecanismo exacto que subyace a la progresión de la pérdida de tejido sigue sin estar claro3,4. Sin embargo, las SD ocurren cuando las demandas metabólicas de las neuronas no se satisfacen con suficiente oxígeno y gl....
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Protocolo
Todos los procedimientos se realizaron de acuerdo con el Comité de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) del Instituto en la Universidad de Nuevo México. Los ratones C57BL/6J se obtuvieron de una fuente comercial. Se utilizaron números iguales de ratones machos y hembras dentro del rango de edad de 8 a 14 semanas. Todos los ratones pesaron aproximadamente 20 g. Los detalles de los animales, reactivos y equipos utilizados en este estudio se enumeran en la Tabla de Materiales. El Archivo Complementario 1 contiene la lista de abreviaturas.
1. Preparación del cráneo para la obtención de imágenes y la electrof....
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Resultados
Figura 1 ilustra una representación gráfica del montaje experimental. Los tornillos de registro se colocan en la corteza visual primaria, con un electrodo de tornillo craneal situado en el vermis cerebeloso como electrodo de tierra. Los tornillos craneales y los pasadores de oro se fijan al cráneo mediante pegamento de cianocrilato y cemento dental. Es fundamental limitar el cemento dental a la parte caudal del cráneo para dejar espacio para el impacto y la obtención de imágenes. La ubicació.......
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Discusión
La propagación de las despolarizaciones es crucial en varios modelos de enfermedades, incluida la lesión cerebral traumática (TBI), el accidente cerebrovascular y la migraña1. La detección precisa de las SD es esencial para comprender su papel en los déficits conductuales agudos y/o la activación del sistema neuroinmune después de lesiones cerebrales traumáticas leves (mTBI)23,24. Para mitigar el riesgo de perder SD cuando se utiliza un so.......
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Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por el P20GM109089 de NIGMS y las subvenciones del PR200891 del Departamento de Defensa.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| #00-90 x .118 Tornillo de máquina | US Micro Tornillo | 00.90-118-M-SS-P, Amazon | |
| 0.8 mm diámetro broca | Broca PCB | WYTP21, Amazon | |
| 16-A Headstage | Intan | C3335 | |
| 2.1 mm Broca micro fresas | Fine Science Tools | 19007-21 | |
| Amplificador de CA | Intan | RHD sistema | |
| C57BL/6J ratones | Laboratorio Jackson | Jax#000664 | |
| Cámara CCD | Mightex | TCE-1304-U | |
| Lente de extensión | Zeikos | ZE-ETN | |
| Ethiqa XR (Buprenorfina de liberación lenta) | Midwest Veterinary Supply | Número de producto: 267.10000.3 | |
| Pin de conector de oro (hembra) | A-M Systems | 520100 | |
| Pin de conector de oro (macho) | A-M Systems | 520200 | |
| ImageJ2/Fiji | Image J | NA | |
| Impactor One | Leica | 39463930 | |
| Panel de panel LED | Supon | L122t | |
| MATLAB | MathWorks | Código de activación institucional o individual Pegamento | |
| cianoacrilato de grado médico | MasterBond | MB287 | |
| Micro-Manager Camera Software Image | J | NA | |
| Taladro/pulidor de clavos | Makartt Nail Drill Lima de uñas eléctrica | JD700 | |
| Conectores Omnetic | Omnetics | A79014-001 | |
| RHX Software de adquisición de datos | Intan | NA | |
| Acero inoxidable Alambre sin recubrimiento (0.005") | A-M Systems | 792800 | |
| Marco estereotáxico | Instrumentos Kopf | 1923-B | |
| Teets cemento dental 'curado en frío' | A-M systems | 525000, 526000 | |
| Lente de cámara XLR | Nikon | NIKKOR 50 mm f/1.8-16 |
Referencias
- Pietrobon, D., Moskowitz, M. Chaos and commotion in the wake of cortical spreading depression and spreading depolarizations. Nat Rev Neurosci. 15 (6), 379-393 (2014).
- Hartings, J. A., et al. Repetitive cortical spreading depolar....
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Reimpresiones y permisos
