Stimulation photique intermittente dans un modèle de lapin : une technique pour induire des crises d’épilepsie et enregistrer simultanément des paramètres multisystémiques

Résumé

Source : Bosinski, C., et al. Surveillance multi-systèmes pour l’identification des convulsions, des arythmies et de l’apnée chez les lapins conscients maîtrisés. J. Vis. Exp. (2021).

Dans cette vidéo, nous montrons une procédure d’enregistrement simultané de données vidéo-EEG-ECG-capnographie-oxymétrie générées par induction de crises dans un modèle de lapin.

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. Expérience de stimulation photique

1. Placez une source lumineuse avec un réflecteur circulaire à 30 cm devant le lapin à hauteur des yeux, avec l’intensité du flash réglée au maximum (16 candela). La source lumineuse est indiquée par un point blanc sur la figure 1E.
   note: Une pièce faiblement éclairée doit être utilisée pour susciter la réponse photosensible.
2. Comme les yeux du lapin sont sur le côté de la tête et non sur l'avant de sa tête (comme chez les humains), placez 2 miroirs de chaque côté du lapin, et 1 derrière le lapin pour que la lumière pénètre dans les yeux du lapin.
   note: Un miroir plat d'≥ 20 cm de haut, sur ≥ 120 cm de long, crée un enclos triangulaire autour du lapin pour s'assurer que la lumière clignotante pénètre dans les yeux du lapin, comme le montre la figure 1E.
3. Connectez la source lumineuse à un contrôleur dont la vitesse, l’intensité et la durée sont réglables.
4. Enregistrez des vidéos à l’aide d’une caméra dotée d’une lumière rouge et de capacités d’enregistrement infrarouge.
5. Exposez les lapins à chaque fréquence pendant 30 secondes avec les yeux ouverts, puis 30 autres secondes avec un masque chirurgical couvrant leur visage pour simuler ou provoquer la fermeture des yeux à chaque fréquence.
   note: Des études antérieures ont montré que la fermeture de l’œil est la manœuvre la plus provocante pour provoquer la photosensibilité aux crises. De plus, 10 % des patients photosensibles ne présentent des signes électroencéphalographiques que lorsque les yeux sont fermés. Une crise peut être identifiée cliniquement en observant la présence de secousses myocloniques de la tête et du corps entier, d’un clonus ou d’un état tonique. L’enregistrement EEG est analysé de manière plus approfondie pour établir une corrélation électroencéphalographique (par exemple, pointes, poly-pointes et décharges rythmiques) avec les manifestations motrices pour un diagnostic définitif de l’activité convulsive. Les mouvements dans lesquels l’EEG est obscurci par un artefact musculaire ou des ondes d’épileptogénicité indéterminée doivent être examinés par un épileptologue pour confirmation.
6. Augmentez la fréquence du stimulateur photique de 1 Hz à 25 Hz par incréments de 2 Hz. Effectuez ensuite le même protocole de photo-stimulation, mais cette fois diminuez la fréquence de 60 Hz à 25 Hz par incréments de 5 Hz.
   note: Si un lapin a une crise, l’expérience doit être arrêtée. Continuez à surveiller le lapin pendant 30 min. Ensuite, retournez le lapin dans la salle d’hébergement et surveillez-le toutes les 1 h pendant 3 h pour un rétablissement complet. Cependant, si la stimulation photique induit une réponse photoparoxystique, alors le reste des fréquences ascendantes est sauté et la série est recommencée en descendant de 60 Hz jusqu’à ce qu’une autre réponse photoparoxystique se produise. Cela permettra de déterminer les seuils de stimulation photique supérieur et inférieur. Aucun délai n’est nécessaire car la réponse photoparoxystique cessera après l’arrêt de la stimulation photique. S’il n’est pas clair si une réponse photoparoxystique s’est produite, la fréquence est répétée après un délai de 10 s.
7. Une fois l’expérience terminée, retirez les sondes EEG et ECG du lapin et retournez-le dans sa cage d’origine pour des soins de routine par le personnel d’élevage.

Résultats

Graphique 1 : Lapin connecté à l’équipement. (A) L’emplacement des électrodes ECG, le bras gauche est indiqué par un point jaune. Le bras droit est indiqué par un point blanc. La jambe gauche est indiquée par un point rouge. Le sol antérieur à la jambe droite est indiqué par un point vert. (B) Lapin en contention avec électrodes ECG et EEG attachées. (...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
ordinateur	vallon	Ordinateur Optiplex 5040	Ordinateur d’acquisition
Électrode ECG	Lien Rythmique	RLSND116-2,5	Électrodes sous-cutanées de 13 mm pliées à 35 degrés (0,4 mm de diamètre)
Électrode EEG	Lien Rythmique	RLSP513	Électrodes sous-cutanées droites à 5 torsions de 13 mm (0,4 mm de diamètre)
EEGLAB (2020)	Centre Swartz pour les neurosciences computationnelles	Libre accès	Peut effectuer une analyse spectrale de l’EEG
Adaptateur Ethernet vers Ethernet	Linksys	USB3G16	Adaptateur pour connecter l’appareil photo à l’ordinateur
Mousse	générique	n/a	Réduit la pression appliquée sur le cou des petits lapins par la contention afin de prévenir les effets cardiorespiratoires néfastes de la compression du cou
Lumière IR	Bosch	EX12LED-3BD-8W	Facilite les enregistrements dans l’obscurité
LabChart Pro (2019, version 8.1.16)	ADInstruments	n/a	Analyse ECG
MATLAB (R2019b, mise à jour 5)	MathWorks	n/a	Requis pour exécuter EEGLAB
microphone	Stéréo Sony	ECM-D570P	Enregistrement des manifestations audibles des crises
Ruban médical Micropore, papier, blanc	3m	N° 1530-1	Utilisé pour sécuriser les fils et créer une attelle d’oreille
Natus NeuroWorks	Natus	Référence LC101-8	Logiciel d’acquisition et d’examen
Stimulateur photique	herbe	PS22	Stimulateur pour contrôler la fréquence, le retard, la durée, l’intensité des impulsions lumineuses
Organisateur / empaqueteur de fils en plastique	12Vwire.com	LM-12-100-BLK	Regroupez les fils pour réduire le bruit
PS 22 Stimulateur photique	Instruments d’herbe	BZA641035	Lumière stroboscopique avec fréquence, retard et intensité du flash réglables
Tuyau en PVC	générique	n/a	Empêche les petits lapins de donner des coups de pied dans leurs pattes arrière et de causer des blessures à la colonne vertébrale
Amplificateur quantique	Natus	Référence 13926	Amplificateur / numériseur
Amplificateur Quantum HeadBox	Natus	Référence 22134	Boîte de dérivation à 64 broches
Contention pour lapin	Plas-Labs	501-TC	Des contentions pour lapins de différentes tailles sont disponibles. 6 » x 18 » x 6 » dans cette étude.
Coussinet en caoutchouc (booster)	générique	n/a	Élève les petits lapins dans la contention pour éviter la compression du cou
Clip d’oreille SpO2	NONIN	Référence 61000	PureSAT/SpO2
Adaptateur de capteur SpO2	NONIN	Référence 13931	XPOD PureSAT/SpO2
Caméra PTZ 1080p SRG-X120 avec sortie HDMI, IP et 3G-SDI	Sony	SRG-X120	Caméra Impela