Implantation d’électrodes dans le cortex d’une souris pour des enregistrements électrocorticographiques

Résumé

Source : Dufort-Gervais, et al. Enregistrement électrocorticographique des zones du cortex cérébral manipulées à l’aide d’un virus adéno-associé ciblant la cofiline chez la souris. J. Vis. Exp. (2021)

Cette vidéo présente un protocole d’implantation d’électrocorticographiques dans le cortex cérébral de la souris afin d’enregistrer des signaux électriques en réponse à des virus adéno-associés qui ciblent et manipulent l’expression de la cofiline.

Protocole

1. Implantation d’électrodes ECoG/EMG

1. À l’aide d’une pince Kelly droite, vissez lentement une électrode ECoG (avec un fil d’or droit) dans l’axe vertical du trou où l’AAV a été injecté. Laissez au moins 2,5 mm de la vis à l’extérieur du crâne pour minimiser les dommages à la dure-mère et au cortex cérébral (c.-à-d. pour une profondeur approximative de 1,1 mm à partir de la surface du crâne ; Figure 1D).
2. Marquez la position de l’électrode ECoG postérieure et de l’électrode de référence sur le crâne avec un stylo aux coordonnées suivantes : électrode postérieure (cortex visuel) 1,5 mm latérale droite à la ligne médiane et 1,5 mm antérieure à lambda, électrode de référence (cortex somatosensoriel) 2,6 mm latérale droite à la ligne médiane et 0,7 mm postérieure au bregma. Marquez également la position de trois vis de maintien (agissant comme des ancrages entre le crâne et le ciment dentaire pour solidifier le montage de la tête) sur l’hémisphère gauche sans coordonnées spécifiques, mais aussi éloignées que possible les unes des autres et des électrodes ECoG.
3. Percez soigneusement le crâne à l’endroit marqué des autres électrodes et vis d’ancrage avec le foret de 0,7 mm. Percer dans une direction perpendiculaire à la surface du crâne pour chaque vis (c’est-à-dire un axe vertical pour l’électrode postérieure, mais avec un angle par rapport à l’axe vertical pour les autres sites). Lavez le crâne percé avec une solution de povidone iodée à 10 % et bouchez les trous avec de petits morceaux roulés d’essuie-glaces délicats avant d’installer les vis pour éviter les saignements et la contamination.
4. À l’aide de la pince Kelly droite, vissez les vis de maintien dans l’hémisphère gauche, puis vissez les deux dernières électrodes dans l’hémisphère droit. Assurez-vous de visser avec le même angle que les trous ont été percés et de laisser au moins 2,5 mm de chaque vis hors du crâne (Figure 1D).
   note: Pour maximiser la solidité du montage final et la qualité des signaux électrophysiologiques, veillez à ne pas toucher les vis lors de l’installation du suivant.
5. Placez quelques petites gouttes de ciment dentaire au centre de l’espace en forme d’anneau à l’intérieur des vis.
6. Couvrez les yeux des souris et appliquez de la lumière pendant 3 à 5 minutes pour aider à cimenter la solidification. Une fois que les électrodes EMG tiennent fermement, couvrez la base des électrodes ECoG et la base des vis d’ancrage avec du ciment dentaire pour former un contour en forme de couronne. Couvrez les yeux des souris et appliquez de la lumière pendant 3 à 5 minutes pour aider à la solidification du ciment.
   note: N’appliquez pas de ciment sur les extrémités des électrodes ECoG et EMG (le fil d’or qui sera soudé au connecteur) ou sur la peau.
7. Remplissez le centre du montage avec du ciment acrylique préalablement mélangé. Lors de la solidification du ciment, retirez les quatre pinces chirurgicales qui maintiennent la peau (et lavez-les immédiatement avec des essuie-glaces délicats).
   note: N’appliquez pas de ciment sur les extrémités des électrodes ECoG et EMG (le fil d’or qui sera soudé au connecteur) ou sur la peau.
8. Suturez la peau à l’arrière et à l’avant du montage de manière à ce que le crâne ne soit pas exposé (mais évitez de trop étirer la peau) à l’aide d’une aiguille de suture (13 mm 3/8 c) et d’un monofilament synthétique résorbable.
9. Tenez le connecteur au-dessus du montage à l’aide d’une pince incurvée et alignez soigneusement le fil doré des électrodes avec les broches du connecteur. Souder les extrémités de l’électrode aux broches du connecteur avec le fer à souder.
   note: Procédez rapidement pour éviter la surchauffe et les dommages au tissu cortical. Assurez-vous que chaque électrode est bien en contact avec la broche du connecteur correspondante et que les électrodes ne sont pas connectées les unes aux autres.
10. Retirez la souris du cadre stéréotaxique. Couvrez l’espace vide entre le connecteur et la tête avec du ciment acrylique préalablement mélangé en couvrant toutes les connexions entre les électrodes et les broches du connecteur.
    REMARQUE : Évitez les infiltrations de ciment à l’intérieur du connecteur en tenant la souris avec le connecteur au-dessus de la tête (tête droite et non penchée).
11. Pesez la souris et placez-la dans une cage propre (de préférence équipée d’un couvercle non grillagé) sur un coussin chauffant (boîtier individuel pour éviter d’endommager le montage de la tête). Surveiller régulièrement l’animal et administrer 0,1 mg/kg de buprénorphine par voie sous-cutanée au réveil, et 12 heures plus tard si l’animal montre des signes de douleur (p. ex. posture anormale, yeux plissés)
    note: Le gain de poids par rapport au poids préopératoire ne doit pas dépasser 1,5 g.

2. Enregistrements

1. Souris domestiques individuellement pour éviter d’endommager le montage de la tête à la suite d’un toilettage mutuel ainsi que d’endommager et d’enchevêtrer les câbles d’enregistrement.
   note: Pour ce protocole, les souris ont été hébergées avec un accès ad libitum à de la nourriture, de l’eau et un cube en bois, et une surveillance quotidienne a été effectuée.
2. Connectez les souris aux câbles d’enregistrement 2 semaines après l’opération pour les adapter aux conditions de câblage.
3. Enregistrez les signaux ECoG pendant 24 heures (ou plus ou moins longtemps selon les questions de recherche).

Résultats

Figure 1 : Préparation des composants de montage ECoG/EMG et exemple représentatif du placement des électrodes ECoG. (A) Une électrode ECoG : un fil d’or de 4 mm de long et de 0,2 mm de diamètre (non isolé) est fusionné sur la tête d’une vis recouverte d’or (1,9 mm de diamètre, 1,14 mm de diamètre principal, 3,6 mm de longueur totale) à l’aide d’une soudure sans plomb. (

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Aiguille de 21 g	Terumo	NN-2125R
Connecteur 6 canaux	Distrelec	Tél. : 300-93-672	Remplacement potentiel du connecteur abandonné ci-dessus
souris C57BL6/J	Laboratoire Jackson	000664 | B6	Animaux élevés sur place
F-68 Pluronic			Tensioactif non ionique
Fil d’or de 0,2 mm de diamètre	Delta scientifique	Tél. : 920-862-41	Non isolé
Seringue Hamilton (10 μL)	Fisher Scientific	14815279
Seringue à perfusion Pompe CMA 402	Appareil de Harvard	CMA8003110
Canule d’injection 28 G	Plastique un	C313L-SPCL
L’isoflurane	Baxter	CA2L9100
Kétamine (10 mg/mL)	SANDOZ	4550
Soudure sans plomb	viser	SN100C
Pommade ophtalmique lubrifiante	ALLERGAN	210889
Cathéter PE 50 paroi mince	Plastique un	C232CT (en anglais)
Vis autotaraudeuses à tête cylindrique plate	Morris	FF00CE125	Électrode ECoG recouverte d’or ; Dimension : 1,9 mm de diamètre de tête, 1,14 mm de diamètre principal, 3,6 mm de longueur
fer à souder	Weller	WES51
Seringue 1 mL	Bd	309659
Tondeuse	Appareil de Harvard	Référence 72-9063
Xylazine (20 mg/mL)	Bayer	2169592
Buprénorphine (0,3 mg/mL)	Le CEVA	Référence 57133-02
Pince incurvée	Outils scientifiques fins	Référence 11001-12
Essuie-glaces délicats	Kimtech	Référence 34120
Ciment acrylique dentaire	Yates Motloid	Référence 44115
Pince Kelly	Outils scientifiques fins	Référence 13002-10
Acrylique liquide	Yates Motloid	Réf. 44119
Aiguille de suture Monocryl plus 13 mm 3/8c tr coupe	Éthicon	MCP494
Providone iodée 10 %	Triades jetables	Référence 10-8208
RelyX Unicem 2, Résine adhésive Ciment A2	3m	Référence 56849