Caracterización conductual de las convulsiones inducidas por pentilenetetrazol: más allá de la escala de Racine

Nuestra investigación se centra en caracterizar y cuantificar dos tipos de comportamientos ictales, el espasmo y el mioclono, después de administrar pentilenetetrazol. Estamos tratando de revelar cómo estos comportamientos contribuyen a la aparición de convulsiones límbicas y cómo evolucionan los patrones con el tiempo. Últimamente, ha habido mucho progreso en la comprensión de cómo las convulsiones focales se propagan a través de las redes neuronales y eventualmente se generalizan.

Con la ayuda del análisis de video asistido por computadora, ahora podemos capturar detalles mucho más finos sobre cómo se desarrollan las convulsiones. La mayoría de los estudios de convulsiones se basan en la escala de Racine, pero ese enfoque a menudo pasa por alto comportamientos importantes desencadenados por PTZ. Nuestro protocolo ayuda a llenar ese vacío al identificar y cuantificar eventos que generalmente se pasan por alto, tanto antes como después de que aparezca la convulsión límbica.

Nuestro protocolo permite un análisis mucho más detallado del comportamiento. En lugar de depender de una sola puntuación, como la escala de Racine, podemos medir múltiples parámetros por cada evento ictal, lo que nos brinda una comprensión más profunda de lo que realmente sucede durante las convulsiones. En este momento, nuestro laboratorio se centra en explorar si los medicamentos anticonvulsivos alternativos pueden prevenir, retrasar o disminuir los espasmos y las mioclonías, y cómo eso podría afectar el desarrollo de las convulsiones límbicas.

Para comenzar, use una báscula para medir el peso corporal del animal. Calcule el volumen de solución de pentilenetetrazol necesario para cada animal en función de su peso corporal. Registre el comportamiento del animal dentro de la arena durante al menos una hora antes de la inyección de pentilenetetrazol.

Este período de habituación reduce la deambulación y la ansiedad inducidas por la novedad y permite la extracción de la actividad basal. Prepare la inyección de pentilenetetrazol. Para la administración subcutánea, use una mano para asegurar al animal y pellizque suavemente la piel entre sus omóplatos.

Con una jeringa de 1 mililitro conectada a una aguja de calibre 26-1/2, inserte la aguja en el espacio subcutáneo en paralelo con la orientación del cuerpo e inyecte la solución lentamente. Una vez que se complete la inyección, retire suavemente la aguja mientras sostiene la piel en el punto de salida para evitar fugas debido a la presión interna de la cavidad. Observe y tome nota de cualquier fuga de solución del lugar de la inyección.

Si hay fugas, considere administrar 50 microlitros adicionales de la misma solución de pentilenetetrazol. Ahora, vuelva a colocar al animal en la arena y grabe continuamente durante una hora. Una hora o más después de la inyección de pentilenetetrazol, detenga la grabación y copie el archivo de video para su posterior procesamiento.

Úselo para el seguimiento de video y la codificación de comportamiento. Abra el software Solomon Coder. Si hay un archivo de configuración disponible, seleccione Archivo y haga clic en Cargar configuración para cargar la configuración predefinida.

Para abrir un video, seleccione Archivo y haga clic en Abrir video. Presione reproducir para comenzar la reproducción de video. Haga clic con el botón izquierdo del ratón o pulse la tecla del teclado asignada para marcar los comportamientos observados durante la reproducción.

Para guardar los datos, vaya a Analizar y seleccione Guardar salida como para crear un archivo de valores separados por comas. Para la hoja de codificación, vaya a Archivo y elija Guardar hoja de codificación. Etiquete el tiempo de administración de pentilenetetrazol en el momento en que el ratón reaparece en el cuadro de video después de ser devuelto al campo de observación.

Utilice este momento como tiempo cero para que sirva como punto de referencia temporal para todos los comportamientos posteriores y los cálculos de latencia. Observe si hay espasmos y mioclonías unos minutos después de la inyección de pentilenetetrazol. Identifique los espasmos como contracciones rápidas y transitorias de los músculos axiales, incluida la flexión bilateral de la oreja, la contracción de los músculos de la espalda, la elevación de la cola y, en raras ocasiones, un salto de sobresalto.

Codifique estos espasmos como eventos discretos e instantáneos, asociándolos con un solo cuadro de video. Para codificar la mioclonía, identifique eventos de más de 200 milisegundos marcados por una sacudida mioclónica fuerte y abrupta de la cabeza, el cuello y las patas. Clasifique los subtipos en función de los temblores asociados o la pérdida de postura direccional, incluidos hacia adelante, hacia la izquierda o hacia la derecha.

Codifique el evento en varios fotogramas, ya que la duración suele oscilar entre uno y dos segundos. Para las convulsiones límbicas, identifique los comportamientos alineados con la escala de Racine, comenzando con el arresto conductual o la mirada fija. Siga con automatismos, movimientos orofaciales, mioclonías de las extremidades anteriores o de la cabeza, y escalada a convulsiones tónicas, de salto o de crianza.

Utilice la escala de Racine modificada para asignar subcategorías a eventos que duren más de 10 a 15 segundos. Finalmente, marque el final de la sesión de grabación en un solo cuadro de video exactamente una hora después de la inyección de pentilenetetrazol. La figura detalla los parámetros que se pueden extraer de este sistema de codificación, incluida la latencia de cada comportamiento ictal, el número de eventos, la duración del evento, el intervalo entre eventos y la gravedad de las convulsiones límbicas.

Los espasmos generalmente involucraron rigidez del tronco en la mayoría de los eventos, mientras que solo el 6% de los espasmos activaron exclusivamente la cola. Las mioclonías se presentaron predominantemente como temblores en el 64% de los casos. También se observaron movimientos hacia adelante, hacia la derecha y hacia la izquierda.

La latencia hasta el inicio fue significativamente diferente entre los espasmos, las mioclonías y las convulsiones límbicas, y los espasmos ocurrieron más temprano. El número total de espasmos fue significativamente mayor que el de mioclonías o convulsiones límbicas. La mediana del intervalo entre eventos no difirió significativamente entre los espasmos y las mioclonías, pero las convulsiones límbicas duraron significativamente más que las mioclonías.

En el protocolo de inyección PTZ diario, la latencia del espasmo y el intervalo entre eventos disminuyeron significativamente al octavo día, mientras que los eventos de espasmo generales aumentaron.