Name: Estimulación eléctrica transcraneal crónica y grabación Intracortical en ratas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: Aprende a fabricar e implantar electrodos de estimulación transcraneal crónica en ratas en movimiento libre. Este método permite estudiar los efectos a corto y largo plazo sobre la actividad cerebral y explorar aplicaciones terapéuticas para trastornos como la epilepsia y la depresión.

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Este trabajo fue financiado por beca de EU FP7-ERC-2013-Inicio (No.337075), el programa de 'Impulso' de la Academia Húngara de Ciencias (LP2013-62) y la concesión GINOP-2.3.2-15-2016-00018. Agradecemos a Máté Kozák por documentar la estimulación y el registro de electrodos y Mihály Vöröslakos de los fructíferos debates durante el diseño del protocolo.

Todos los métodos aquí descritos son conforme a las directivas del Consejo Europeo de comunidades (86/609 ECC) y han sido aprobados por el Comité de ética para la investigación Animal a Albert Szent-Györgyi médicos y centro farmacéutico de la Universidad de Szeged (XIV/218/2016).
1. fabricación de los electrodos de estimulación
<ol><li>Para hacer una estimulación electrodo, cortar seis piezas largas de 10 cm de cables de conexión de miniatura, quitar 2 cm de revestimiento en un extremo y 1 cm en el otro extremo.</li>
	<li>Tuerza dos cables y soldarlos en el lado pelado más corto.</li>
	<li>Adquirir una franja de tres envases cinta de cualquier circuito integrado con el caso de SOT-353.</li>
	<li>Coser los cables retorcidos por los tres agujeros del paquete. El segmento ya pelado de los cables debe estar en las cavidades del paquete. Coloque los cables de modo que el extremo del aislamiento está en línea con el borde de los agujeros.</li>
	<li>Poner el cemento dental en los agujeros para fijar los cables. PRECAUCIÓN: El cemento dental debe ser lo suficientemente denso para evitar fugas en la cavidad del paquete.</li>
	<li>Una vez que el cemento solidificado (mínimo 10 minutos), el paquete del tirón y poner una capa delgada de pegamento en el agujero para formar un sello hermético hacia el cemento poroso. Evitar pegar los cables pelados.</li>
	<li>Trence los cables en el lado pelado corto y soldarlos (figura 1A).</li>
	<li>Agarrar el segmento ya pelado de los cables con la punta de unas pinzas finas alrededor del rodillo y Envuélvalas en las cavidades (figura 1B). Cortar el cable sobrante, si es necesario.</li>
</ol>2. fabricación de los electrodos de la grabación
<ol><li>Para hacer una grabación vio electrodo trío (figura 1-D), cortar un trozo largo de un cm de tubo de acero inoxidable usando alta velocidad rotatoria. Quitar la aleta de los extremos del tubo con una aguja afilada y asegúrese de que el tubo está limpio de escombros y totalmente permeable. Nota: No utilice alicates, como distorsionan el tubo.</li>
	<li>Un pin de separador de tablero chapado en oro con una longitud mínima de 3 cm para formar un soporte J-forma de la curva. Corte la pata más larga de la forma de 'J' y la soldadura juntos para recuperar la forma original para hacer un empalme desmontable entre la parte larga lineal, que se llevará a cabo por el dispositivo estereotáctica, y la forma de 'U', que sostenga el electrodo y servir como un punto de anclaje . Unir el tubo y la pierna más corta del soporte 'J'. Pegue algunas barras largas de 1 cm adicional, si es necesario, para la estabilidad.</li>
	<li>Cortar 3 trozos de cables de electrodo largo de 2,5 cm con acero inoxidable, tijeras ultrafinos. Asegúrese de que es un corte claro y agudo, y el aislamiento está intacto en la superficie circular del alambre electrodo. También asegúrese de que la punta del corte no es doblada debido a la fuerza aplicada. Doble 1 o 2 mm en un extremo de cada uno de los cables en diferentes ángulos (p. ej., un recto de izquierda, uno de 45 ° y un ángulo recto) para hacerlos distinguibles.</li>
	<li>Llenar el tubo con los cables, elegir un adecuado espaciamiento de los electrodos para el experimento (por ejemplo, para cortical local campo potencial (LFP) y registro de densidad (CSD) de fuente actual, el saliente recomendado de las puntas de los cables de la apertura del tubo: 4.5 mm, 4,1 mm y 3,7 mm, respectivamente). Tenga en cuenta que cable corresponde a qué profundidad para mantener un orden de los canales adecuados.</li>
	<li>Una vez los cables alinean derecha al lado del otro y son paralelos con el tubo, para fijar los cables de electrodo y coloque una gota de pegamento líquido en ambos extremos del tubo con una aguja afilada. Asegúrese de que el pegamento está fluyendo en el tubo debido al efecto capilar, pero no hacia los sitios de grabación en los extremos salientes.</li>
	<li>Preparar una placa de interfaz de electrodo con un micro-conector adecuado compatible con el sistema de grabación para ser utilizada.</li>
	<li>Introducir los extremos sin grabación, doblados de los cables en los agujeros de la placa de interfaz de electrodo correspondiente al canal de grabación que desee. Cuando todos los cables están en posición, empuje los pasadores de oro en los hoyos con las pinzas. Nota: Pernos de oro pueden fijarse en su lugar con cemento dental, pero en la mayoría de los casos, es bastante estable incluso sin este paso de seguridad.</li>
</ol>3. anestesia
<ol><li>Coloque el animal en una cámara de inducción de la anestesia sellada y rellena con 4-5% de isoflurano en aire médico de 2 L/min.</li>
	<li>Cuando la rata está reclinada, retire el animal de la cámara y colocarlo en un marco estereotáxicas con un pedazo de nariz de adecuada ventilación.</li>
	<li>Establecer el nivel de isoflurano al 2%, aunque la tasa de flujo de aire debe seguir siendo el mismo. Compruebe el nivel de anestesia. Si hay una ausencia del reflejo de retirada de la pata en respuesta a pellizcos, continuar, de lo contrario incrementar la profundidad de la anestesia.</li>
	<li>Vigilar y mantener la temperatura corporal de la rata a 37 ± 0,5 ° C con un sistema de monitoreo homeotérmicos. Aplique una gota del ungüento de parafina en los ojos para evitar la desecación de la córnea. Repita este procedimiento durante la cirugía varias veces, si es necesario.</li>
	<li>Inyectar por vía subcutánea 0,3 mg/kg de atropina para evitar la formación de moco en las vías respiratorias. Repetir este proceso cada cuatro horas en caso de cirugías más. Controlar respiración y ajuste el vaporizador, si es necesario.</li>
</ol>4. implantación de la estimulación y electrodos de grabación
Nota: Autoclave todo lo necesario quirúrgico instrumentos y seguir atentamente las normas generales de asepsia y antisepsia durante todo el procedimiento. Evite tocar áreas no estériles fuera del área quirúrgica. Sumerja los electrodos en el alcohol etílico (70%) durante 30 minutos antes de la implantación.
<ol><li>Eliminar la mayor parte del pelo del cuero cabelludo con un cortapelos. Aplicar la crema depilatoria en el cuero cabelludo, extenderlo uniformemente sobre la superficie y espere unos minutos. Use una espátula para eliminar suavemente la crema y el resto del cabello. Enjuague la piel con agua, luego con desinfectante.</li>
	<li>Inyectar la lidocaína 1-2% (no exceder una dosis total de 7 mg/kg) por vía subcutánea para adormecer la piel. Aplicar una sola gota de ungüento veterinario para los ojos (por ejemplo, parafina).</li>
	<li>Hacer un fondo y una incisión sagital de largo (~ 2 cm) en la línea media con un bisturí, desde la frente hasta el cuello. Disecar los tejidos incluyendo el periostio del cráneo, luego con un cincel o diente pinzas limpiar el área entre los cristae de los dos huesos temporales. Mantenga el cráneo expuesto por retraer la piel disecada con cuatro bulldogs.</li>
	<li>Suavemente Coloque Pinzas finas entre el borde escarpado del hueso temporal y los músculos y separarlos. Hacer movimientos de jigging para exponer como gran parte de la gran superficie del hueso temporal como sea posible, preferentemente desde el borde del hueso occipital en el plano de las suturas coronal, sin dañar los músculos.</li>
	<li>Coloque retractores bitemporally para mantener los huesos temporales expuestos.</li>
	<li>Enjuague la superficie del cráneo con 1-2 mL de 3% H2O2, luego lo lave con 1-2 mL de agua.</li>
	<li>Seque cuidadosamente la superficie de los huesos temporales, absorber la humedad con palos oculares. Compruebe si los electrodos de estimulación se adapta sobre la superficie del cráneo vertical limpio (el borde superior del electrodo de estimulación debe estar en línea con el borde de la cresta del hueso temporal). Vuelva a ajustar los bulldogs y los retractores o forma de los electrodos de estimulación con tijeras, si es necesario.</li>
	<li>Llenar las cavidades de la estimulación de los electrodos con electroconductor gel y colocar una capa delgada de pegamento en el borde de los electrodos.</li>
	<li>Coloque el electrodo de estimulación sobre la superficie seca del hueso temporal con un movimiento preciso y sosténgala firmemente en lugar por un minuto con una pinza fina. Asegúrese de que ninguna humedad esté en contacto con el pegamento. Recoja con bastones oculares, si es necesario. PRECAUCIÓN: en caso de que cualquier inestabilidad del electrodo se vive, quítelo. Después de limpiar el hueso, repita este paso con un nuevo electrodo de estimulación.</li>
	<li>Poner cemento dental sobre los bordes del electrodo de estimulación, mientras que la humedad que se escapa de los tejidos se secó continuamente con palos oculares. Cubrir el electrodo de estimulación todo con cemento.</li>
	<li>Después de que el cemento está completamente endurecido, repita estos pasos en el lado contralateral.</li>
	<li>Algunas perforaciones en todo el cráneo para el anclaje de tornillos. Inserte los tornillos de miniatura en los agujeros y poner cemento dental sobre ellos. Uso taladro de un diámetro de ~ 10% en comparación con el diámetro del tornillo de cabeza.</li>
	<li>Dependiendo de la finalidad de los experimentos, soldar un conector a los extremos de los cables, colocar en la superficie y cubierta con cemento, o continuar la implantación de los electrodos de la grabación y las fibras ópticas o preparar una ventana craneal sobre el cráneo. En este último caso, la soldadura de los conectores y anclarlas a la construcción solamente en el final. En caso de necesidad de grabaciones simultáneas a largo plazo del TES y LFP, implante a los tríos de electrodos antes mencionados en lugar de los solos alambres. Nota: Esta configuración permite la eliminación del común modo estimulación artefactos8. Para los detalles de implantación de electrodos de grabación, ver anteriores protocolos14,15.</li>
	<li>Lavar los tejidos expuestos abundantemente con desinfectante. Inyectar la lidocaína 1-2% (no exceder una dosis total de 7 mg/kg) por vía subcutánea.</li>
	<li>Desbridar los bordes de la herida y cierre con suturas interrumpidas simples alrededor del conector/implante. Desinfectar la herida con povidona yodada.</li>
	<li>Inyectar carprofene de 5 mg/kg por vía subcutánea. Repetir este proceso si es necesario. Nota: Otros analgésicos pueden utilizarse emparejar los requisitos establecidos por la junta local permiso ético.</li>
	<li>Suspender la anestesia, suelte la visera del yelmo y earbars y poner el animal en una jaula de recuperación postoperatoria para recuperar la conciencia.</li>
	<li>Asegúrese de que el animal esté bajo supervisión estrecha durante las primeras horas postoperatorio. Continuar monitorear periódicamente la zona del implante. Nota: El animal no se debe dejar desatendido hasta que ha recuperado la conciencia suficiente para mantener el recumbency esternal. Casa el animal individualmente hasta la recuperación completa del procedimiento.</li>
</ol>

<ol><li>Ozen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li>
<li>Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+current+stimulation+modulates+large-scale+cortical+network+activity+by+network+resonance%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).</li>
<li>Helfrich, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+biology+%3A+CB%22%5BJournal%5D)">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).</li>
<li>Bikson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+major+depression%3A+a+general+system+for+quantifying+transcranial+electrotherapy+dosage%5BTitle%5D)+AND+%22Current+treatment+options+in+neurology%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage.</a> Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).</li>
<li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li>
<li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+EEG+and+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).</li>
<li>Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+working+memory+load+effects+induced+by+bilateral+parietal+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation.</a> Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).</li>
<li>Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337 (6095), New York, N.Y. 735-737 (2012).</li>
<li>Kozak, G., Berenyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+efficacy+of+closed+loop+electrical+stimulation+for+long-term+treatment+of+absence+epilepsy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats.</a> Scientific reports. 7 (1), 6300(2017).</li>
<li>Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+you+feel+if+I+apply+transcranial+electric+stimulation%3F+Safety%2C+sensations+and+secondary+induced+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).</li>
<li>Marshall, L., Binder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+transcranial+oscillatory+stimulation+to+research+on+neural+networks%3A+an+emphasis+on+hippocampo-neocortical+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 614(2013).</li>
<li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687(2013).</li>
<li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+cognitive+sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li>
<li>Gage, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).</li>
<li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568(2012).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554(2015).</li>
<li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004(2012).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li>
</ol>

Berényi Antal es el dueño y fundador de Amplipex Ltd, una empresa de fabricación a gran escala amplificadores multiplexores de Bioseñales. Gábor Kozák y Tamás Földi no tienen nada que revelar.

El paso más crítico de este protocolo es el pegado del paquete de electrodos en la superficie del hueso. En caso de cierre incorrecto, se forma un espacio entre los electrodos y el hueso, y tejido cicatricial secundario puede crecer en este espacio, que disminuye la calidad de la estimulación. La superficie del hueso debe estar completamente seca durante los pasos de que se pega en el paquete, y en el caso de experimentar inestabilidad de los electrodos, debe ser eliminado y reemplazado con un nuevo paquete para obtener ...

Estimulación eléctrica transcraneal (TES) es un enfoque metodológico valioso para influir en la actividad cerebral de manera temporal limitada. Dependiendo del tamaño y la colocación de los electrodos de estimulación, puede afectar a volúmenes grandes del cerebro y arrastrar poblaciones neuronales difusamente1,2,3. Estimulación por corriente directa transcraneal es ya médicamente aprobada para el tratamiento del trastorno depresivo mayor4,5y muchos estudios enfocan mostrando los efectos cognitivos de la estimulación transcraneal en los seres humanos6 , 7. Además, prometiendo resultados se informaron con respecto al potencial de TES en el control de las crisis epilépticas8,9.
A pesar de la intensa investigación, todavía hay muchas preguntas abiertas sobre el mecanismo detallado de acción, efectos secundarios y el resultado a largo plazo de la aplicación de este método10,11,12. Por lo tanto, es críticamente importante tener un protocolo robusto, reproducible para investigar los efectos de TES en modelos animales. Dado que muchos trastornos (p. ej., depresión, epilepsia y esquizofrenia) sólo pueden ser investigados exhaustivamente en animales despiertos, y la naturaleza de estas enfermedades generalmente requieren tratamiento a largo plazo, proporcionamos un protocolo para la crónica implantación de electrodos de transcranial en ratas. El método presentado aquí puede ser utilizado para estudios de comportamiento o puede combinarse con la implantación de electrodos de grabación (es decir, los cables, sondas de silicona, juxtacellular electrodos) o con windows craneales crónicos para los experimentos electrofisiológicos y proyección de imagen estudia, respectivamente. Dependiendo del diseño experimental, el tiempo de los estímulos puede ser aleatorio o evento desencadena señales conductuales específicos, o las características electrofisiológicas del cerebro particular Estados (convulsiones, las oscilaciones de la theta)8, 11 , 13.
Es importante mencionar que a diferencia del enfoque humano utilizado actualmente, que utiliza una encarnación de electrodos colocados sobre la piel, a continuación os mostramos un método que emplea la derecha implantación subcutánea sobre la superficie del hueso temporal, desde ratas apenas tolerar cualquier cosa sobre su piel que es fácilmente accesible utilizando sus patas.
Conformidad con los principios de reemplazo, reducción y refinamiento, debido a la naturaleza crónica de la implantación, este método ayuda a reducir el número de animales, ya que cada animal puede ser reclutado en diferentes condiciones experimentales durante meses, permitiendo el uso menos animales para probar varias hipótesis.
En el presente estudio proporcionar un protocolo detallado, paso a paso del electrodo de estimulación transcraneal fabricación (figura 1A-B) y demostrar la implantación crónica de electrodos de estos sobre los huesos temporales de seis meses de edad hombre rata Long-Evans.

<table><tbody><tr><td>Cianoacrilato líquido</td><td>Henkel</td><td>Loctite 401</td><td></td></tr><tr><td>Gel de cianoacrilato</td><td>Henkel</td><td>Loctite 454</td><td></td></tr><tr><td>Alambre para electrodos de estimulación</td><td>Phoenix Wire Inc.</td><td>36744MHW - Espaciador de placa de cable de conexión microminiatura de PTFE</td> E-tec Interconnect SP1-020-S378/01-55 Conector E-tec Interconnect P2510I-02 Embalaje de cinta para electrodos de estimulación Nexperia 74HC1G00GW Se puede utilizar el embalaje en cinta de cualquier circuito integrado con caja SOT-353 Cemento de agarre Calafateo de grado industrial Dentsply <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>675571 (polvo) 675572 (disolvente)</td><td></td></tr><tr><td>Gel electroconductor</td><td>Rextra</td><td>Gel</td><td></td>ECG</tr><tr><td>Alambre de electrodo de registro</td><td>California Fine Wire Co.</td><td>.002 (50 micras) Tungsteno 99.95% (CFW Material #: 100-211), HMl-Natural, cortado en pedazos de 3.0 pulgadas, Redondo, Pedazo de alambre</td><td></td>de longitud cortada</tr><tr><td>Tijeras ultrafinas</td><td>Hammacher Instrumente</td><td>Stainless HSB 544-09</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de acero inoxidable</td><td>Vita Needle Company</td><td>29 RW, 304SS Tubo, T.I.G. Soldado y Tapón</td><td></td></tr><tr><td>Sierra rotativa de alta velocidad</td><td>Dremel</td><td>Modelo # 395</td><td></td></tr><tr><td>Soporte para sierra rotativa</td><td>Dremel</td><td>Modelo # 220</td><td></td></tr><tr><td>Disco de corte de sierra rotativa</td><td>Dremel</td><td>Modelo # 409</td><td></td></tr><tr><td>Bastones oculares</td><td>Lohmann-Rauscher</td><td>Pro-ophta Palitos oculares</td><td></td></tr><tr><td>Desinfectante húmedo</td><td>Egis</td><td>Betadine</td><td></td></tr><tr><td>Desinfectante seco</td><td>Wagner Pharma</td><td>Reseptyl-urea</td><td></td></tr><tr><td>Perforadora</td><td>NSK-Nakanishi España</td><td>Vmax35RV Pack</td><td></td></tr><tr><td>Tornillos de anclaje</td><td>Antrin Miniature Specialties, Inc.</td><td>000-120x1/16 SL ENLACE MS SS</td><td></td></tr></tbody></table>

estimulación eléctrica transcraneal crónica y grabación intracortical en ratas

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Estimulación eléctrica transcraneal (TES) es un enfoque potente y relativamente sencillo difusamente influenciar la actividad cerebral al azar o en forma activada por eventos cerrado. Aunque muchos estudios se centran en los posibles beneficios y efectos secundarios de TES en cerebros sanos y patológicos, todavía hay muchas preguntas abiertas fundamentales sobre el mecanismo de acción de la estimulación. Por lo tanto, existe una clara necesidad de un método reproducible y robusto para probar la aguda y los efectos crónicos de TES en roedores. TES pueden combinarse con técnicas conductuales, electrofisiológicas e imagen regulares para investigar redes neuronales in vivo. La implantación de electrodos de estimulación transcraneal no impone restricciones adicionales en el diseño experimental mientras que ofrece una herramienta versátil y flexible para manipular la actividad cerebral. Aquí proporcionamos un protocolo detallado, paso a paso para fabricar y de implante de electrodos de estimulación transcranial para influir en la actividad cerebral de manera temporal restringida durante meses.

La implantación de electrodos de estimulación crónica (figura 1B) puede combinarse con la implantación adicional de grabación de electrodos (figura 1-D). Tales ajustes son adecuados para formar demanda sistemas de registro y estimulación para interferir con las actividades específicas del cerebro. Aquí presentamos resultados representativos de una epilepsia de circuito cerrado sistema de detección e intervención,...

Este protocolo detallado describe la colocación del electrodo de estimulación transcraneal en el hueso temporal para investigar los efectos a corto y largo plazo de la estimulación eléctrica transcraneal en mover libremente las ratas.

Estimulación eléctrica transcraneal crónica y grabación Intracortical en ratas

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

El objetivo general de este procedimiento es mostrar un protocolo paso a paso para fabricar e implantar electrodos de estimulación transcraneal crónica. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neuroestimulación, como los efectos a largo plazo de la estimulación eléctrica transcraneal difusa dirigida temporalmente. La principal ventaja de esta técnica es que el pequeño tamaño del implante hace que este método sea adecuado para ser combinado con técnicas electrofisiológicas, optogenéticas y de imagen regulares en animales que se mueven libremente.Las implicaciones de esta técnica se centran en la terapia de la epilepsia, la depresión y otros trastornos neuropsicológicos, ya que es capaz de influir rápidamente en las redes cerebrales a gran escala. Para hacer un electrodo de estimulación, corta seis trozos de 10 centímetros de largo de cables de conexión en miniatura. Retire dos centímetros del revestimiento en un extremo y un centímetro en el otro extremo.A continuación, retuerce dos cables juntos y suéldalos con el lado más corto pelado. Después, adquiera una tira de tres cintas de embalaje de cualquier circuito integrado con caja SOT-353. Cose los alambres retorcidos a través de los tres agujeros del paquete.El segmento pelado más largo de los alambres debe estar en las cavidades del paquete. Coloque el cable de modo que el extremo del aislamiento esté alineado con el borde de los orificios. Luego, aplique cemento dental en los agujeros para fijar los alambres.Una vez que el cemento se haya solidificado, voltee el paquete para introducir una capa delgada de superpegamento en el orificio para formar un sello de tipo agua hacia el cemento poroso. Evite pegar los cables pelados. Después de eso, retuerza los cables juntos en el lado pelado más corto y suéldelos.Agarra el segmento más largo y pelado de los alambres con la punta de unas pinzas finas. Róllalos y envuélvelos en las cavidades. Corte el exceso de cable si es necesario.Para hacer un electrodo triplete de registro, corte una pieza de tubo de acero inoxidable de un centímetro de largo con una sierra rotativa de alta velocidad. Retire la aleta de los extremos del tubo con una aguja afilada y asegúrese de que el tubo esté libre de residuos y completamente permeable. Doble el pasador espaciador de tablero chapado en oro con una longitud mínima de tres centímetros para formar un soporte en forma de J.Corta la pata más larga de la forma de J y suéldala para recuperar la forma original y hacer una unión desmontable entre la parte lineal larga, que será sostenida por el dispositivo estereotáxico, y la forma de U, que sostendrá el electrodo y servirá como punto de anclaje. A continuación, pegue el tubo y la pata más corta del soporte en J. Pega algunas barras adicionales de un centímetro de largo si es necesario para la estabilidad.A continuación, corte tres trozos de alambre de electrodo de 2,5 centímetros de largo con unas tijeras ultrafinas de acero inoxidable. Asegúrese de que sea un corte claro y afilado y que el aislamiento esté intacto en la superficie circular del cable del electrodo. Además, asegúrese de que la punta de corte no esté doblada debido a la fuerza aplicada.Dobla uno o dos milímetros en un extremo de cada uno de los alambres en diferentes ángulos para hacerlos distinguibles. Después, llene el tubo con los cables y elija un espaciado adecuado de los electrodos para el experimento. Tenga en cuenta qué cable corresponde a qué profundidad para mantener un orden de canal adecuado.Una vez que los cables se alineen uno al lado del otro y estén paralelos al tubo, fije los cables de los electrodos colocando una sola gota de superpegamento líquido en ambos extremos del tubo con una aguja afilada. Asegúrese de que el pegamento fluya hacia el tubo debido al efecto capilar, pero no hacia los sitios de grabación en los extremos que sobresalen. Prepare una placa de interfaz de electrodo con un microconector adecuado compatible con un sistema de registro que se vaya a utilizar.A continuación, introduzca los extremos doblados de los cables en los orificios de la placa de interfaz de electrodos correspondientes al canal de grabación deseado. Cuando todos los cables estén en su posición, empuje los alfileres de oro en los agujeros con unas pinzas. En este procedimiento, retire la mayor parte del pelo del cuero cabelludo del animal con una cortadora de pelo.A continuación, aplica la crema depilatoria sobre el cuero cabelludo. Extiéndalo uniformemente sobre la superficie y espere unos minutos. Use una espátula para quitar suavemente la crema y el cabello restante.Enjuague la piel con desinfectante. Inyecte 1 a 2% de lidocaína por vía subcutánea para adormecer la piel. Luego, aplique una sola gota de ungüento veterinario en cada ojo.Haz una incisión sagital larga y minuciosa a lo largo de la línea media con un bisturí desde la frente hasta el cuello. Posteriormente, diseccionar los tejidos, incluido el periostio, del cráneo. Luego, con un cincel o pinzas de dientes, limpie el área entre las crestas de los dos huesos temporales.Mantenga el cráneo expuesto retrayendo la piel disecada con cuatro bulldogs. Coloque suavemente las pinzas finas entre el borde empinado del hueso temporal y los músculos y sepárelos. Realice movimientos de movimiento para exponer la mayor superficie posible del hueso temporal, preferiblemente desde el borde del hueso occipital hasta el plano de las suturas coronales sin dañar los músculos.Después de eso, coloque los retractores bitemporalmente para mantener expuestos los huesos temporales. Enjuague la superficie del cráneo con uno o dos mililitros de peróxido de hidrógeno al 3%. A continuación, lávalo con uno o dos mililitros de agua con mucho cuidado y deja que la superficie de los huesos temporales limpie la humedad con palitos oculares.A continuación, pruebe si los electrodos de estimulación encajan en la superficie vertical limpia del cráneo. El borde superior del electrodo de estimulación debe estar alineado con el borde de la cresta del hueso temporal. Reajuste los bulldogs y los retractores, o dé forma a los electrodos de estimulación con unas tijeras, si es necesario.A continuación, rellene las cavidades de los electrodos de estimulación con gel electroconductor. Y coloque una capa delgada de pegamento en el borde de los electrodos. Coloque el electrodo de estimulación sobre la superficie seca del hueso temporal con un movimiento preciso y manténgalo firmemente en su lugar durante un minuto con pinzas finas.Asegúrate de que no haya humedad en contacto con el pegamento y limpia con palitos oculares si es necesario. Asegúrese de que el electrodo de estimulación esté pegado uniformemente al hueso temporal seco. Limpie la humedad con frecuencia y retraiga los pañuelos circundantes con cuidado.Pida ayuda si es necesario. Después de eso, aplique cemento dental sobre los bordes del electrodo de estimulación mientras la humedad que se filtra de los tejidos se seca continuamente con punciones oculares. Cubra todo el electrodo de estimulación con cemento.Después de que el cemento se haya endurecido por completo, repita estos pasos en el lado contralateral. Posteriormente, utilizando una cabeza de perforación de diámetro un 10% más pequeña en comparación con el diámetro del tornillo, taladre algunos agujeros en todo el cráneo para anclar los tornillos. Introduce tornillos en miniatura en los agujeros y aplica cemento dental sobre ellos.A continuación, continúe con la implantación de los electrodos de registro. Suelde los conectores y fíjelos a la construcción en el extremo. Después, lave abundantemente los pañuelos expuestos con desinfectante.Inyecte lidocaína del 1 al 2% por vía subcutánea. Luego, para crear los bordes de la herida, enciérrelos con suturas interrumpidas simples alrededor del implante del conector. Posteriormente, desinfectar la herida con povidona yodada.En este trabajo se muestran los resultados representativos de un sistema de detección e intervención de convulsiones epilépticas de circuito cerrado, aplicado en ratas Long-Evans, que expresa convulsiones espontáneas. Se sabe que este tren muestra los síntomas conductuales en patrones electrográficos de epilepsia de ausencia, llamados descarga de pico y onda. Aquí se muestran los rastros de LFP de la intervención convulsiva, lo que demuestra el rendimiento estable de los estímulos dirigidos temporalmente en la interrupción de las convulsiones durante 16 semanas.Esto demuestra la robustez y fiabilidad de los electrodos de estimulación implantados. Para poner estos resultados en contexto, aquí está la grabación de un experimento abortado en el que creció tejido secundario entre el hueso temporal y la superficie del electrodo, debido al sellado y cementado incorrectos de los electrodos. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo implantar electrodos de estimulación transcraneal.Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos como la implantación de electrodos de registro o ventanas craneales con el fin de registrar diferentes modalidades durante la estimulación.

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Neurociencia

Nos proporcionan información útil para los cirujanos que están aprendiendo el proceso de implantación de electrodos de registro crónicas neuronales. Las técnicas para sistemas de electrodos tanto penetrantes y la superficie se describen en un modelo animal roedor.

La implantación quirúrgica de electrodos neuronales crónicas para registrar la actividad y señales de una sola unidad electrocorticográfica

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