Técnica de ventana craneal crónica para registros corticales repetidos durante la anestesia en cerdos

Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un método escalable y confiable para registros corticales crónicos en cerdos, abordando los desafíos de falla del dispositivo y las respuestas tisulares, mejorando la neurociencia, el diagnóstico y la investigación. Para extraer información del cerebro durante períodos prolongados, las tecnologías actuales se centran en crear una interfaz estable y confiable entre el electrodo y el cerebro, asegurando señales consistentes de la misma población neuronal. La electrocorticografía y los registros intracraneales se utilizan normalmente para registros cerebrales prolongados.

Estos electrodos permanecen en la misma ubicación, pero la interfaz del tejido del electrodo cambia debido a las respuestas tisulares y la falla del dispositivo. Para comenzar, identifique el punto de bregma dibujando líneas rectas entre cada oreja y el ojo contralateral. El punto de bregma está en la intersección de esas líneas.

Haga una incisión ligeramente lateral al punto de bregma con un bisturí. Con un cauterizador, continúe la incisión a través de la piel. Después de colocar el paño estéril, haga la incisión inicial en el lado marcado de la dermis con un bisturí.

Con un cauterizador, continúe la incisión a través de la piel. Después de colocar el retractor, levante la piel con fórceps y corte el tejido conectivo avascular entre el periostio y el subcúter para proporcionar flexibilidad para suturar más tarde. Coloque un retractor más para acomodar la flexibilidad adicional de la piel.

Taladre un orificio de 10 milímetros de diámetro frontal a la línea de sutura sagital y lateral a la sutura de la línea media con una broca redondeada. Una vez que la duramadre se vuelva visible, cambie a una broca más pequeña para lograr el ancho máximo del orificio al nivel de la duramadre. Recorta los bordes del agujero con rongeurs.

Confirme que la ventana craneal encaje completamente en el orificio perforado, llegando al fondo sin espacios y determine la profundidad adecuada. Mientras sostiene la ventana craneal en su lugar, marque las posiciones de los orificios de los tornillos con un taladro manual. Retire la ventana craneal y taladre los agujeros marcados a una profundidad de al menos cuatro milímetros.

Luego vuelva a colocar la ventana craneal. Después de retirar la aguja del equipo de infusión de mariposa, mida la profundidad del orificio del tornillo a través de la ventana craneal con la mariposa roma. Inserte y apriete un tornillo con una longitud correspondiente en el orificio.

Coloque un conector en U debajo del tornillo que perfora el cráneo y toca la duramadre. Inserte dos agujas perpendiculares al curso del nervio aproximadamente a dos centímetros de distancia. Perfore la piel nuevamente, aproximadamente a tres centímetros del punto de inserción.

Pase los alambres Cooner a través de las agujas y retire las agujas, dejando los alambres parcialmente debajo de la piel. Después de sumergir el electrodo de micro electrocorticografía en alcohol, colóquelo en el zócalo de cabeza ZIF-Clip. Usando un micromanipulador y guiándolo suavemente con un bastoncillo de algodón, coloque el electrodo de micro electrocorticografía en su lugar.

Conecte los cables de tierra del electrodo al tornillo de tierra mediante un conector de cocodrilo. Coloque una gasa estéril en el electrodo para mantener un contacto firme con los tejidos. Gotea solución salina a temperatura corporal sobre la gasa para evitar que el tejido se seque.

Luego aplique estimulación eléctrica al nervio cubital a través del cable periférico para evocar pequeños movimientos en la extremidad anterior. Vista previa de señales cerebrales espontáneas y evocadas. Coloque la tapa de la ventana craneal para cerrar la ventana craneal, asegurándose de que encaje con precisión en la ventana craneal y no requiera sujeción adicional.

Coloque una bolsa de antibióticos en la parte superior de la tapa de la ventana craneal. Cierre la piel por vía subcutánea utilizando la técnica del colchón vertical enterrado con suturas reabsorbibles individuales colocándolas a una distancia de cinco a 10 milímetros. Ate las últimas tres suturas después de que se hayan colocado todas las suturas.

A continuación, coloque las suturas intradérmicas de manera continua, comenzando de uno a dos centímetros laterales al sitio de la incisión y tunelizando debajo de la piel hasta la capa dérmica, pero debajo de su superficie. Haga un nudo en el extremo lateral para evitar la irritación o el aflojamiento de la sutura. Luego coloque la sutura continua entre las suturas subcutáneas hasta llegar al otro lado de la incisión.

Haga una nueva incisión en la dermis con un bisturí ligeramente lateral a la línea media. Con un cauterizador, continúe la incisión a través de la piel. Luego, haga una incisión en el periostio para que el implante sea visible.

Finalmente, con suaves movimientos circulares con un bastoncillo de algodón, retire cualquier tejido conectivo de la abertura hasta que la duramadre se vuelva visible. Esta figura muestra la estabilidad y modulación de los potenciales relacionados con eventos o ERP registrados en diferentes puntos de tiempo y bajo diferentes condiciones de estimulación. Los ERP registrados en tres puntos de tiempo mostraron formas de onda casi idénticas que demuestran la alta reproducibilidad de la técnica de ventana craneal a lo largo del tiempo.

Las amplitudes de cresta y la variabilidad entre canales permanecen estables en todas las sesiones, lo que indica una calidad de señal constante, mientras que un ligero retraso en la primera sesión probablemente refleja cambios en el desarrollo. La estimulación de alta frecuencia mejoró significativamente la amplitud máxima de N1, lo que confirma la sensibilidad de la ERP a los cambios neuroplásticos relacionados con una mayor sensibilidad al dolor. Este enfoque reduce los riesgos asociados con los implantes permanentes al eliminar la falla del dispositivo y las reacciones en el electrodo.

Esto, a su vez, aumenta la fidelidad de la grabación y da como resultado grabaciones altamente confiables. Este método también reduce los costos de investigación y mejora el bienestar animal. Además, se puede implementar en otras especies o para acceder a otras áreas del cerebro.