30 de noviembre de 2017
Este protocolo describe un método sencillo para grabación simultánea de co localizada electroencefalografía (EEG) y campo local multi-laminar en una rata anestesiado. Un orificio de trépano en el cráneo para la introducción de un microelectrodo se muestra para producir distorsión insignificante de la señal de EEG.
El objetivo general de esta metodología es registrar simultáneamente la electroencefalografía colocalizada y el potencial de campo local en la rata anestesiada. Para comenzar este procedimiento, registre el peso de la rata en una báscula de laboratorio. Anestesiar a la rata en una cámara de isoflurano.
Luego colóquelo en un soporte estereotáxico, con una toalla de papel debajo de su cuerpo y apoye sus dientes en la barra de mordida. A continuación, administre isoflurano de forma continua a través de un cono nasal de plástico duro montado en la pinza nasal. Conecte el cono a un sistema anestésico de isoflurano para animales pequeños.
Después de eso, inserte una almohadilla térmica termostática debajo de la toalla de papel sobre la que descansa la rata y luego asegure la cabeza de la rata con dos barras para los oídos. Controle la temperatura corporal con un termómetro rectal. Ahora, afeita la parte superior de la cabeza del animal.
Luego, aplique ungüento oftálmico en los ojos para prevenir la sequedad de la córnea. Antes de exponer el cráneo, aplique gotas de lidocaína en el cuero cabelludo y masajee suavemente la piel. Después de eso, haga una incisión en la línea media de aproximadamente dos a tres centímetros en el cuero cabelludo con un bisturí para exponer el cráneo.
Separe cuidadosamente el músculo temporal, contralateral a la almohadilla del bigote, que se va a estimular del cráneo utilizando un raspador de camisa y un par de pinzas de disección dentadas y curvas. Limpie el cráneo con bastoncillos de algodón siempre que sea necesario. Usando una sutura trenzada, de seda y no absorbible, ate el músculo separado al cuero cabelludo con un nudo apretado y luego ate la sutura de forma segura al marco estereotáxico.
A continuación, utilice las coordenadas estereotáxicas para localizar la corteza del barril, que es de dos coma cinco milímetros caudal al bregma y de seis milímetros lateral a la línea media. A continuación, dibuja un punto en la ubicación de la corteza somatosensorial con un rotulador permanente de punta fina. Perfora un agujero de menos de dos milímetros de diámetro en el cráneo.
Tenga cuidado de no perforar la duramadre. Adelgace la parte inferior del agujero hasta que quede translúcido. Para evitar que el cráneo se sobrecaliente durante la perforación, aplique solución salina estéril en el área de trabajo cada 10 a 15 segundos.
A continuación, utilice una aguja de calibre 27 para perforar la duramadre con el fin de permitir la inserción de un microelectrodo. A continuación, transfiera el marco estereotáxico con la rata a una jaula de Faraday montada en la parte superior de una estación de trabajo de aislamiento de vibraciones. Coloque una pinza del sensor de oxímetro, conectada a una unidad de control de oxímetro, a la pata trasera de la rata para monitorear los parámetros fisiológicos continuamente.
Después de eso, reemplace el cono nasal de plástico duro y la pinza nasal con un respiradero micro flex equipado con un cono nasal suave y transparente para permitir una fácil estimulación de los bigotes a un lado de la almohadilla de bigotes sin comprometer la administración de isoflurano. A continuación, inserte dos electrodos estimulantes de acero inoxidable en la almohadilla de los bigotes expuesta por el recorte en el cono de la nariz. A continuación, conecte los electrodos estimulantes a un estimulador de corriente aislado.
Posteriormente, levante la piel de la línea media del cuello con pinzas y haga una incisión de uno a dos centímetros con unas tijeras, lista para la colocación de electrodos de referencia. En este procedimiento, limpie y seque el cráneo que rodea el orificio de la rebaba con un hisopo de algodón. Aplique con cuidado la pasta conductora de EEG en un lado plano de un electrodo de araña de EEG.
Deje un pequeño orificio libre de pasta de EEG en el electrodo de araña para permitir que un microelectrodo multilaminar pase a través del orificio sin entrar en contacto con la pasta y el electrodo de araña. Alinee el electrodo de araña con el orificio de rebaba en el cráneo con la pasta de EEG hacia el cráneo. Presione con cuidado el electrodo de araña sobre el cráneo, haciendo contacto firme con el cráneo a través de la pasta de EEG.
Retire cualquier pasta que oscurezca el orificio de la rebaba, usando una aguja en una jeringa y elimine el exceso de pasta de EEG más allá de la perifia del electrodo de araña para que el contacto entre el electrodo de araña y el cráneo esté limitado al tamaño del electrodo. Luego, unte pasta de EEG en el electrodo de referencia para el EEG y colóquelo de forma segura dentro de la incisión en la parte posterior del cuello de la rata. A continuación, conecte los electrodos de EEG al preamplificador a través de un divisor de señal pasivo para señales de baja impedancia.
En esta etapa, pruebe la resistencia de la sonda de EEG para asegurarse de que esté por debajo de los cinco kilo ohmios. De lo contrario, agregue más pasta de EEG y asegúrese de que el electrodo de araña haga un buen contacto con el cráneo. A continuación, montar un brazo micromanipulador en el marco estereotáxico.
Conecte un microelectrodo lineal de 16 canales a una etapa de cabeza aguda de 16 canales, sujeta de forma segura al brazo del micromanipulador. Luego, unte pasta de EEG en el electrodo de referencia para el microelectrodo y luego colóquelo de forma segura dentro de la incisión, junto al electrodo de referencia para el EEG. Ajuste el ángulo del brazo del micromanipulador para que el microelectrodo quede perpendicular a la superficie cortical.
Ahora, baje el microelectrodo bajo un microscopio, de modo que la punta del microelectrodo apunte a la pequeña abertura en la parte inferior del orificio de rebaba hasta que el electrodo superior penetre en la superficie cortical. Se debe tener cuidado para evitar forzar el microelectrodo sobre la superficie de la duramadre, ya que esto rompería el electrodo. Inserte el microelectrodo en la superficie cortical a una profundidad de 1.500 micrómetros.
Microajusta la profundidad aplicando una serie de estímulos a la almohadilla de los bigotes y observando el LFP evocado de 16 canales en un monitor de PC. Gire con cuidado la perilla del eje z en el micromanipulador hasta que se produzca la amplitud más alta del LFP invocado, ya que coincide con la capa cuatro en la corteza. Esta figura muestra que el ERP, registrado por la sonda de EEG, es un orden de magnitud menor que el LFP registrado por el microelectrodo en la capa supragranular de la corteza del barril.
El perfil temporal del ERP es similar al del LFP en la capa supragranular cuando se normaliza a la vista negativa y se superpone. Sin embargo, las latencias de PEEK de ERP son más largas que las latencias de PEEK correspondientes en LFP. Por otro lado, el perfil temporal del ERP es marcadamente diferente al de la capa granular LFP.
Es importante destacar que no son imágenes especulares entre sí con un LFP granular dominado por un solo vistazo negativo. Mientras que, ERP consiste principalmente en dos peeks con polaridad opuesta. Finalmente, las señales de EEG recogidas alrededor de un orificio de rebaba en el cráneo no son significativamente diferentes de las grabaciones de EEG de un cráneo intacto.
Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en una hora si se realiza correctamente. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo del EEG y la neurociencia computacional exploraran la neurogénesis de los potenciales evocados sensoriales. Por lo tanto, proporciona restricciones para el modelado matemático de ERPs.
Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo registrar EEG y LFP colocalizados al mismo tiempo.
Este protocolo describe un método para la grabación simultánea de electroencefalografía (EEG) y potenciales de campo locales multilaminares (LFP) en una rata anestesiada. La técnica proporciona información sobre la relación entre las señales de EEG y LFP en la corteza barreloide, asegurando al mismo tiempo una distorsión mínima de la señal de EEG provocada por el procedimiento invasivo.
El registro simultáneo de EEG y LFP permite reducir los riesgos mecanicistas en la validación de objetivos al vincular señales cerebrales macroscópicas con la actividad de microcircuitos. Este enfoque mejora la confianza predictiva en modelos preclínicos de trastornos neurológicos al aclarar los orígenes neurofisiológicos de los biomarcadores de EEG. Además, favorece el desarrollo de biomarcadores traslacionales mediante la correlación de señales a distintas escalas en sistemas relevantes para la enfermedad.
Este método conecta el descubrimiento inicial y la validación preclínica al vincular lecturas no invasivas de EEG con mediciones invasivas de potenciales de campo locales en modelos roedores de la función cortical.