Évaluation de la neuromodulation métabolique induite par la stimulation cérébrale profonde aiguë chez le rat à l’aide de la TEP-FDG in vivo

Résumé

Source : Casquero-Veiga, M. et al. Tomographie par émission de positons in vivo pour révéler les modèles d’activité induits par la stimulation cérébrale profonde chez le rat. J. Vis. Exp. (2022).

Cette vidéo démontre les effets métaboliques de la stimulation cérébrale profonde (SCP) à l’aide de l’imagerie FDG-PET dans un modèle de rat. Il décrit les étapes de l’administration du FDG, de l’application de la SCP et de l’imagerie TEP/TDM pour cartographier les régions du cerveau où l’activité métabolique est accrue ou supprimée.

Protocole

Toutes les procédures impliquant des modèles animaux ont été examinées par le comité institutionnel local de protection des animaux et le comité d’examen vétérinaire JoVE.

1. Administration de stimulation électrique

REMARQUE : La stimulation électrique est administrée pendant la période d’absorption du 2-désoxy-2-[¹⁸F]fluoro-D-glucose (FDG). Pour ce protocole, la stimulation a été délivrée à l’aide d’un stimulateur isolé, avec une stimulation électrique à haute fréquence (130 Hz) en mode courant constant, 150 μA, et une largeur d’impulsion de 100 μs.

1. Configuration du stimulateur DBS
   1. Préparez le stimulateur isolé et les fils requis dans une pièce large et calme, avec suffisamment d’espace pour les cages d’animaux et une influence minimale des stimuli potentiellement perturbants.
   2. Connectez les fils de stimulation aux émerillons pour permettre aux animaux de se déplacer librement dans leurs cages et au stimulateur.
   3. Réglez les paramètres de stimulation en fonction des besoins de l’étude.
   4. Utilisez un oscilloscope pour vérifier le mode actuel, la fréquence et la largeur d’impulsion. Confirmez la forme d’onde biphasique avec une forme d’impulsion rectangulaire.
2. DBS delivery
   1. Après la séance d’imagerie de l’animal sans stimulation (D1) et jusqu’à la séance deux jours plus tard avec stimulation (J2), soumettre les animaux à un protocole d’accoutumance quotidien (45 min/jour) pour les habituer au système de stimulation et à la manipulation de l’opérateur, en évitant les réponses de stress indésirables en D2. Connectez le système de stimulation à chaque animal, mais sans activer la stimulation.
   2. Une fois que le stimulateur a été installé et que l’animal a été injecté de FDG, connectez l’émerillon aux électrodes et allumez le stimulateur.
   3. Après 45 minutes, éteignez le stimulateur, débranchez l’animal de l’émerillon et transférez-le rapidement dans une chambre d’induction d’anesthésie pour commencer l’acquisition d’images de tomographie par émission de positons (TEP).

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Commutator	Plastics One, USA	SL2+2C	Commutateur 4 canaux pour DBS
Électrodes concentriques bipolaires en platine-iridium	Plastics One, USA	MS303/8-AIU/Spc	Electrodes pour DBS
FDG	Curium Pharma Spain S.A., Espagne	-----	2-[¹⁸F]fluoro-2-désoxy-D-glucose (radiotraceur TEP)
MatLab R2021a	The MathWorks, Inc		Logiciel de support pour SPM12
MRIcro	McCausland Center for Brain Imaging, Université de Caroline du Sud,	États-Unis v2.1.58-0	Logiciel de prétraitement et d’analyse d’imagerie
Station de travail multimodale (MMWKS)	BiiG, Espagne		Logiciel pour le traitement et l’analyse de l’imagerie
Cartographie paramétrique statistique (SPM12)	The Wellcome Center for Human Neuroimaging, UCL Queen Square Institute of Neurology, Royaume-Uni	SPM12	Logiciel pour l’analyse d’imagerie par voxel
STG1004	Multi Channel Systems GmbH, Allemagne	STG1004	Stimulateur isolé
SuperArgus Scanner PET/CT	Sedecal, Espagne	S0026403	Scanner NanoPET/CT pour l’imagerie des petits animaux
Rats Wistar (Rattus norvergicus)	Animalerie de Charles River, Espagne		Modèle animal utilisé