Ce protocole décrit la mesure simultanée de l’électrorétinogramme et des potentiels évoqués visuels chez des rats anesthésiés.
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Article de méthode
Ce protocole décrit la mesure simultanée de l’électrorétinogramme et des potentiels évoqués visuels chez des rats anesthésiés.
L’électrorétinogramme (ERG) et le potentiel évoqué visuel (VEP) sont couramment utilisés pour évaluer l’intégrité de la voie visuelle. L’ERG mesure les réponses électriques de la rétine à la stimulation lumineuse, tandis que le VEP mesure l’intégrité fonctionnelle correspondante des voies visuelles de la rétine au cortex visuel primaire après le même événement lumineux. La forme d’onde ERG peut être décomposée en composants qui reflètent les réponses de différentes classes de cellules neuronales et gliales rétiniennes. Les premiers composants de la forme d’onde VEP représentent l’intégrité du nerf optique et des centres corticaux supérieurs. Ces enregistrements peuvent être réalisés de manière isolée ou collective, selon l’application. La méthodologie décrite dans cet article permet l’évaluation simultanée de l’électrophysiologie visuelle évoquée rétinienne et corticale des deux yeux et des deux hémisphères. Il s’agit d’un moyen utile d’évaluer de manière plus complète la fonction rétinienne et les effets en amont que les modifications de la fonction rétinienne peuvent avoir sur la fonction corticale visuelle évoquée.
Mesure de l'électrorétinogramme (ERG) et potentiel évoqué visuel (VEP) fournir des évaluations quantitatives utiles de l'intégrité de la voie visuelle. L'ERG mesure les réponses électriques de la rétine à une stimulation lumineuse, tandis que la VEP mesure l'intégrité fonctionnelle correspondante des voies visuelles de la rétine au cortex visuel primaire suivant le même événement lumière. Ce manuscrit décrit un protocole pour l'enregistrement et l'analyse des réponses ERG et VEP dans un modèle de laboratoire couramment utilisé, le rat.
L'ERG fournit un indice de l'intégrité fonctionnelle d'un certain nombre de classes clés de cellules rétiniennes en quantifiant réponse électrique brute de la rétine à un flash de lumière. Une série coordonnée des flux ioniques initiée par l'apparition de lumière et de décalage, produire des changements détectables dans la tension qui peut être mesurée en utilisant des électrodes de surface placées à l'extérieur de l'œil. La forme d'onde résultante représente la combinaison d'un soiries de composants bien définis, différents en amplitude, le calendrier et la fréquence. Un important corpus de recherche a montré que ces composants sont relativement bien conservés dans de nombreux rétines vertébrés et que les composants peuvent être séparés les uns des autres. En choisissant judicieusement le stimulus (flash stimulus, fond, intervalle interstimulus) conditions et en choisissant des caractéristiques spécifiques de la forme d' onde composite à analyser , on peut être sûr de retourner une mesure d'un groupe spécifique de cellules rétiniennes 1,2. Ces caractéristiques sous-tendent l'utilité et donc les applications répandues de l'ERG en tant que mesure non-invasive de la fonction de la rétine. Ce manuscrit se concentre sur la méthodologie de mesure de l'ERG et l'analyse de ses caractéristiques pour renvoyer des informations sur certaines des principales classes de cellules de la rétine, à savoir photorécepteurs (la composante PIII), les cellules bipolaires (la composante PII) et les cellules ganglionnaires de la rétine (le positif seuil de réponse scotopique ou pstr).
Le VEP fournit une analyse de la réponse corticale à la lumière; la première provenant de la rétine et par la suite transmis en série par l' intermédiaire du nerf optique, l' appareil optique, le thalamus (noyau genouillé latéral, LGN) et le rayonnement optique à la zone V1 du cortex 3. Chez les rongeurs, la majorité (90 - 95%) des fibres du nerf optique de chaque decussate oculaire 4 et innervent le mésencéphale controlatéral. Contrairement à l'ERG, il est encore impossible d'attribuer les différentes composantes de la VEP à des classes de cellules spécifiques, 5 change donc partout le long de la voie visuelle pourrait affecter la forme d' onde VEP. Néanmoins, le VEP est une mesure non-invasive utile de la performance visuelle et de l'intégrité de la voie visuelle. Le VEP, lorsqu'il est utilisé en conjonction avec l'ERG, peut fournir une évaluation plus complète du système visuel (ie, la rétine / voie visuelle).
ERG et VEP enregistrements peuvent être effectuées de manière isolée ou en combinaison, en fonction de l'application. La méthodologie décrite dans ce document permet une évaluation simultanée de la rétine et du cortex électrophysiologie visuelle évoqué des deux yeux et les deux hémisphères chez les rats anesthésiés. Ceci est un moyen utile d'évaluer de façon plus complète la fonction rétinienne et les effets en amont que les changements dans la fonction rétinienne peuvent avoir sur la fonction corticale évoquée visuelle.
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Toutes les procédures expérimentales ont été réalisées selon le Code australien de pratiques pour le soin et l'utilisation des animaux à des fins scientifiques, établi par le Conseil de recherches médicales Santé nationale et en Australie. clairance éthique a été obtenue à partir de l'Université de Melbourne, Faculté des Sciences, Comité d'éthique des animaux (numéro d'homologation 0911322,1).
1. Pré-implantation chronique VEP Electrodes
Remarque: Si des signaux ERG et VEP simultanées doivent être collectés animaux doivent être implantés chirurgicalement avec VEP les électrodes au moins 1 semaine avant pour signaler la collecte.
2. ERG et VEP Enregistrement
| Waveform | L' énergie de la lumière de stimulation (log cd.sm -2) | Le nombre de répétitions | intervalle interstimulus (sec) |
| STR | -6,24 | 20 | 2 |
| STR | -5.93 | 20 | 2 |
| STR | -5.6 | 20 | 2 |
| STR | -5,33 | 20 | 2 |
| Rod b-ondes | -4,99 | dix | 2 |
| Rod b-ondes | -4.55 | dix | 2 |
| Rod b-ondes | -4.06 | 5 | 5 |
| Rod b-ondes | -3.51 | 5 | 5 |
| Rod b-ondes | -3.03 | 1 | 15 |
| Rod b-ondes | -2.6 | 1 | 15 |
| Rod b-ondes | -1.98 | 1 | 15 |
| a- mixte / b-ondes | -1.38 | 1 | 30 |
| a- mixte / b-ondes | -0.94 | 1 | 30 |
| Flash 1: mixte moyenne a- / b-vague de 20: VEP | -0.52 | 20 | 5 |
| (90 secondes avant le prochain) | |||
| Flash 1: mixte moyenne a- / b-vague de 20: VEP | 0,04 | 20 | 5 |
| (120 secondes avant la prochaine) | |||
| Flash 1: mixte moyenne a- / b-vague de 20: VEP | 0,58 | 20 | 5 |
| (180 secondes avant la prochaine) | |||
| Flash 1: mixte moyenne a- / b-vague de 20: VEP | 1.2 | 20 | 5 |
| (180 secondes avant la prochaine) | |||
| Flash 1: mixte moyenne a- / b-vague de 20: VEP | 1.52 | 20 | 5 |
| (180 secondes avant la prochaine) | |||
| Cone a- / b-ondes | 1.52 | 4 | 0,5 |
Tableau 1. ERG et protocole d' enregistrement VEP utilisant une gamme d'énergie de stimulation. Progrès des présentations de stimulation de faible ( en haut) à vif ( en bas) clignote, avec suffisamment d' intervalle inter-stimulus pour assurer adaptation à l' obscurité. A la fin du protocole, la répétition de quatre flashes avec court intervalle est présenté pour déclencher la réponse du cône médiation.
3. Analyse de l'ERG Waveforms
Note: ERG et VEP analyse a été décrite en détail précédemment 3,9,10 La.sections suivantes donnent un bref aperçu.
4. Analyse des VEP Waveforms
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L'ERG a-wave (> -1.38 log cd.sm -2), b-ondes (> - 4,99 log cd.sm -2) DOD (<- 4,99 log cd.sm -2) et les VEPs (> - 0,52 log cd.sm -2) ont été enregistrés simultanément (Figure 1 et 3). A clignote très faibles, un STR positif (pstr) est observée à environ 110 ms après le flash, et un STR négatif (NSTR) , à environ 220 msec (figures 1 et 2). Un ERG avec un grand b-ondes, des pics entre 50 à 100 ms...
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L'ERG et VEP sont des mesures objectives de la fonction visuelle de la rétine et du cortex, respectivement. L'avantage de l'enregistrement simultané est qu'une vision plus globale de l'ensemble de la voie visuelle est assurée. Plus précisément, les informations complémentaires de leur évaluation simultanée pourrait fournir une délimitation plus claire du site de la lésion dans la voie visuelle (par exemple, pour les troubles qui se chevauchent encore ERG distincte VEP manifestations 18,...
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Les auteurs n’ont aucune divulgation pertinente pour ce travail.
Le financement de ce projet a été fourni par le Conseil national de la santé et de la recherche médicale (NHMRC) 1046203 (BVB, AJV) et le Melbourne Neuroscience Institute Fellowship (CTN).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Pince crocodile | marque générique | HM3022 | Clip en acier inoxydable 26 mm pour connecter des électrodes à vis VEP à des câbles |
| Bioamplificateur | ADInstruments | ML 135 | Pour amplifier les signaux ERG et VEP |
| Carboxyméthylcellulose sodique 1,0 | Allergan | CAS 0009000-11-7 | Fluide visqueux pour améliorer la qualité du signal de l’électrode active ERG |
| Carprofène 0,5 % | Groupe Santé animale de Pfizer | CAS 53716-49-7 | Nom exclusif : Rimadyl injectable (50 mg/ml). Pour l’analgésie post-opératoire, diluée à 0,5 % (5 mg/ml) dans une solution saline normale |
| Chlorhexadine 0,5 % | Orion Laboratories | 27411, 80085 | Pour désinfecter les instruments chirurgicaux |
| Bain-marie circulant | Lauda-Kö ; nigshoffen | MGW Lauda | Pour le maintien de la température corporelle de l’animal anesthésié pendant l’opération et les enregistrements électrophysiologiques |
| Amalgame dentaire | DeguDent GmbH | 64020024 | Pour envelopper l’ensemble électrode-crâne afin de le rendre plus robuste |
| Fraise dentaire | Storz Instruments, Bausch and Lomb | #E0824A | Une tête de forage miniature de ~ 0,7 mm de diamètre pour faire un petit trou dans le crâne sur chaque hémisphère afin d’implanter des vis VEP |
| Perceuse Bosch | Dremel série 300 | Une perceuse automatique pour trépaner | |
| Électrode en plomb | Gazon Téléfacteur ; | F-E2-30 | Câbles en platine pour connecter les électrodes en fil d’argent à l’amplificateur |
| Cage de Faraday | sur | Assure l’étanchéité à la lumière pour maintenir l’adaptation à l’obscurité. Intègre la configuration Ganzfeld pour améliorer le rapport signal/bruit | |
| Écouvillons de gaze | Multigate Medical Products Pty Ltd | 57-100B | Pour le séchage de l’incision chirurgicale et de la surface exposée du crâne pendant l’intervention chirurgicale |
| Sphère d’intégration Ganzfeld | Photometric Solutions International | Stimulateur de lumière conçu sur mesure : 36 mm de diamètre, 13 cm d’ouverture | |
| Taille Velcro | VELCRO Australia Pty Ltd | VELCRO Marque Réutilisable Enveloppe | Fermeture auto-agrippante pour fixer les électrodes et l’animal sur la plate-forme d’enregistrement |
| Isoflurane 99,9 % | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | Nom exclusif : Isoflo(TM) Anathésique par inhalation. Anesthésique par inhalation de qualité pharmaceutique mélangé à de l’oxygène gazeux pour la chirurgie d’implant d’électrodes VEP |
| Kétamine ; | Troy Laboratories | Ilium Ketamil | Nom exclusif : Ketamil Injection, Marque : Ilium. Anesthésique de qualité pharmaceutique pour l’enregistrement électrophysiologique |
| Luxeon LEDs | Phillips Lighting Co. | Pour la stimulation lumineuse, vingt LED de 5 W et une LED de 1 W. | |
| Micromanipulateur | Harvard Apparatus | BS4 50-2625 | Maintient l’électrode active ERG pendant les enregistrements |
| Électrode à aiguille | Téléfacteur d’herbe ; | F-E2-30 | sous-cutanée dans la queue pour servir d’électrode de masse pour l’ERG et le VEP |
| Phényléphrine 2,5 % minimums ; | Bausch and Lomb | CAS 61-76-7 | Instillé avec Tropicamide pour obtenir une dilatation maximale pour l’enregistrement ERG |
| Povidone iode 10 % | Sanofi-Aventis | CAS 25655-41-8 | Nom propriétaire : Bétadine, Antiseptique pour préparer la peau rasée à la chirurgie 10 %, 500 ml |
| Système d’acquisition de données Powerlab | ADInstruments | ML 785 | Contrôle les LED |
| Proxymetacaine 0,5 | Alcon Laboratories& nbsp ; | CAS 5875-06-9 | Pour l’anesthésie cornéenne lors d’enregistrements ERG |
| Solution saline | Gelflex | Non injectable, pour la galvanoplastie des électrodes en fil d’argent | |
| Scope Software | ADInstruments | version 3.7.6 | Déclenche simultanément le stimulus via le système Powerlab et collecte les données |
| Silver (fil rond fin) | A& E métal | 0,3 mm | Utilisé pour fabriquer des électrodes ERG actives et inactives, et l’électrode VEP inactive |
| Vis en acier inoxydable ; | MicroFasterners Diamètre de | la tige de 0,7 mm, 3 mm de longueur à implanter sur le cortex visuel primaire et servir d’électrodes VEP actives | |
| Cadre stéréotaxique | David Kopf | Modèle 900 | Un instrument stéréotaxique pour petits animaux permettant de localiser les cortex visuels primaires selon Paxinos & L’atlas du cerveau de rat de Watson de 2007 coordonne |
| la lame chirurgicale | Swann-Morton Ltd. | 0206 | Pour l’incision de la zone de la peau recouvrant le cortex visuel primaire pour implanter les électrodes VEP |
| Suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | 3-0 suture tressée en soie non résorbable, pour la rétraction cutanée pendant la chirurgie d’implantation d’électrodes VEP | |
| Tobramycine pommade oculaire 0,3 | Laboratoires Alcon ; | CAS 32986-56-4 | Nom de marque : Tobrex. Pommade antibiotique prophylactique appliquée autour de la plaie cutanée après l’intervention |
| Tropicamide 0,5 | Laboratoires Alcon ; | CAS 1508-75-4 | Nom de marque : 0,5 % de collyre mydriacyle, instillé pour obtenir une mydriase pour l’enregistrement ERG |
| Xylazine | Troy Laboratories | Ilium Xylazil-100 | Anesthésique de qualité pharmaceutique pour l’enregistrement électrophysiologique |
| Pointe de pipette Eppendorf | Pty Ltd | 0030 073.169 | Eppendorf epTIPS 100 - 5 000 ml, pour électrodes sur mesure |
| Microsoft Office Excel | Microsoft | version 2010 | tableur logiciel pour l’analyse des données |
| Lethabarb Euthanazia Injection | Virbac (Australia) Pty Ltd | LETHA450 | 325 mg/ml de pentobarbital sodique pour l’euthanasie rapide |
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