Mesure des niveaux de glutamate dans le cerveau sous anesthésie chez des porcelets nouveau-nés à l’aide d’un réseau de microélectrodes

Fixez un porcelet nouveau-né anesthésié à un cadre stéréotaxique.

Faites une incision médiane pour révéler le crâne.

Retirez une partie du crâne, puis retirez la dure-mère pour accéder au cerveau.

Fixez un réseau de microélectrodes, ou MEA, au cadre stéréotaxique.

Le MEA se compose d’un arbre rigide et de sites d’enregistrement, y compris des sites sensibles au glutamate recouverts de glutamate oxydase et des sites sentinelles recouverts d’une matrice protéique inactive.

Positionnez le MEA verticalement sur le site chirurgical et placez une électrode pseudo-référence sous le cuir chevelu pour une référence de tension de base stable.

Insérez le MEA dans la région cérébrale d’intérêt et lancez la mesure.

La glutamate oxydase sur les sites d’enregistrement convertit le glutamate cérébral extracellulaire en peroxyde d’hydrogène, qui subit une oxydation électrochimique à la surface de l’électrode, générant du courant.

Les sites sentinelles mesurent le bruit de fond.

Normalisez les signaux du site sensible au glutamate en signaux du site sentinelle pour mesurer les niveaux de glutamate dans le cerveau sous anesthésie.

Pour commencer, créez une incision médiane de 4 à 6 centimètres le long du crâne en prenant soin d’éviter de marquer le crâne avec le scalpel. Une fois l’incision pratiquée, utilisez une rétraction douce et une dissection émoussée pour élever le cuir chevelu du crâne.

Ensuite, frottez doucement le crâne avec un tampon de gaze pour enlever tout tissu conjonctif et exposer les lignes de suture. Ensuite, déterminez l’emplacement prévu pour la craniotomie. Si la zone d’intérêt reste obscurcie, réfléchissez davantage le cuir chevelu.

Maintenant, utilisez une perceuse chirurgicale pour créer une fenêtre de craniotomie d’environ 0,25 centimètre carré recouvrant la structure d’intérêt. Veillez à ne pas blesser la dure-mère ou le cerveau sous-jacent. Au besoin, utilisez des outils chirurgicaux fins pour exciser la dure-mère recouvrant le tissu cérébral. Faites preuve d’une extrême prudence pour éviter d’endommager le cerveau.

Cette expérience utilise un réseau de microélectrodes à base d’enzymes précédemment décrit pré-enduit de glutamate oxydase et galvanisé avec MPD. Les réseaux de microélectrodes sont dotés d’un arbre rigide de 40 millimètres personnalisé pour une utilisation avec des porcelets. Fixez le bras métallique au micromanipulateur, puis positionnez le réseau de microélectrodes aussi verticalement que possible au-dessus de Bregma.

Ensuite, abaissez soigneusement le réseau aussi bas que possible sans toucher la surface du crâne, en notant les coordonnées du bregma. Maintenant, utilisez un atlas de cerveau de porcelet pour déterminer les coordonnées stéréotaxiques exactes de la structure d’intérêt. Ensuite, repositionnez la microélectrode en conséquence.

Ensuite, placez l’électrode pseudo-référence sous le cuir chevelu, en assurant le contact avec l’animal. Maintenant, abaissez lentement le réseau de microélectrodes dans le cerveau à une profondeur presque appropriée. Pour les derniers 2 millimètres de course, utilisez un micro-entraînement hydraulique pour abaisser doucement le réseau dans la structure d’intérêt avec un traumatisme tissulaire minimal.

Une fois le réseau de microélectrodes positionné, attendez 30 minutes pour permettre aux électrodes d’atteindre la ligne de base. Ensuite, prenez des mesures pendant environ trois heures. Si le porcelet doit survivre à l’expérience, fermez l’incision après avoir recueilli des données.