Stimulation électrique transcrânienne du cortex moteur chez un rat éveillé

Commençons par un rat anesthésié avec des vis enfoncées dans son crâne.

Le rat a une contre-électrode implantée dans la poitrine avec un câble souterrain fixé autour de l’une des vis intégrées au crâne.

Soudez le câble à un connecteur.

Collez une électrode de stimulation cérébrale électrique transcrânienne ou tES sur le crâne au-dessus du cortex moteur.

Scellez l’ensemble avec de la colle, puis fixez-le avec du ciment dentaire.

Repositionnez la peau et laissez le rat récupérer.

Remplissez la douille de solution saline.

Vissez le capuchon de l’électrode tES contenant l’électrode de stimulation.

Connectez un appareil de stimulation aux connecteurs.

Placez le rat dans une cage qui lui permet de se déplacer librement.

Initier une stimulation anodale pour générer un champ électrique dans le cortex moteur, permettant l’ouverture des canaux ioniques voltage-dépendants, l’afflux d’ions positifs et la dépolarisation des neurones.

Cela améliore l’activité synaptique, déclenchant la libération d’ATP, qui active la microglie, cruciale pour les réponses immunitaires.

L’activation neuronale et microgliale met en évidence le potentiel neurothérapeutique de la tES.

Commencez par gratter le périoste, le tissu conjonctif du crâne, sur les côtés avec le scalpel, et essuyez soigneusement avec des cotons-tiges. Fixez le tissu conjonctif aux quatre coins de la coupe à l’aide de pinces bouledogue et laissez-les pendre latéralement pour garder le champ de chirurgie ouvert.

Ensuite, appliquez une solution saline à 0,9 % pour nettoyer la surface et les tissus de l’os avec des cotons-tiges. Nettoyez ensuite la surface de l’os avec du peroxyde d’hydrogène à 3 %. Utilisez un coton-tige pour enlever tous les résidus du périoste lorsqu’ils deviennent visibles. Comme les vis de fixation amélioreront l’adhérence de la configuration, choisissez un foret adapté à la taille de la vis. Placez deux trous de fraise sur deux plaques osseuses différentes en pré-perçant avec une perceuse à main, puis en exerçant une légère pression verticale avec la perceuse à os.

Dans le cas d’une contre-électrode implantée, comme le montre cette vidéo, bavure un troisième trou situé dans l’os pariétal postérieur droit pour la fixation future du câble tunnelisé. Placez les vis en plastique dans les trous de bavure et vissez jusqu’à ce que le premier frottement se fasse sentir. Effectuez ensuite trois tours de vis supplémentaires à 180 degrés.

Utilisez une pince pour vérifier la stabilité de la vis et ajoutez 1 tour supplémentaire, si ce n’est pas assez serré. Allumez le fer à souder et préchauffez pendant environ 5 minutes. Enroulez le câble sortant du tunnel tissulaire occipitalement autour de la vis pariétale droite, puis coupez-le, en laissant environ 1 centimètre de câble derrière l’enroulement.

Dénudez soigneusement l’isolant à l’extrémité du câble à l’aide d’un scalpel, puis fixez le câble enroulé à la vis et à l’os avec de la colle cyanoacrylique. Ensuite, appliquez une petite quantité de soudure à l’étain sans plomb sur le connecteur et sur les fils nus du câble de la contre-électrode, et connectez les deux en appuyant brièvement sur les deux pièces pré-triées ensemble, tout en touchant la panne à souder jusqu’à ce que la soudure à l’étain fonde.

Retirez immédiatement la panne à souder pour éviter un échauffement excessif du métal du câble et des dommages ultérieurs aux tissus. Pour stimuler le cortex moteur, utilisez une douille de 4 millimètres de diamètre. Prenez la douille d’électrode tES sur mesure avec une pince à pointe dentelée courbée et appliquez une fine couche de colle cyanoacrylique sur le bord inférieur de la douille.

Le bord médial interne de la cavité doit se terminer directement au niveau de la suture sagittale, et le bord intérieur caudal doit se terminer à la hauteur du bregma. Appuyez ensuite brièvement la douille sur l’os jusqu’à ce que la colle durcisse. Et utilisez une lumière pour vous assurer que l’os dans la zone de la douille n’a pas de colle réfléchissante dessus.

Une fois que la douille est en place et que la future zone de stimulation est exempte de colle, scellez le bord latéral de la cavité au tissu voisin avec une petite goutte de colle cyanoacrylique pour éviter un pont fluide qui pourrait entraîner une dérivation du courant à cet endroit. Couvrez ensuite toutes les vis avec de la colle cyanoacrylique.

Ensuite, mélangez le ciment acrylique dentaire à deux composants dans un petit tube de silicone ou de verre. Dès qu’il devient visqueux, appliquez-le à l’aide d’une spatule dentaire pour sceller les bords restants de l’alvéole à l’os. Enfin, couvrez l’ensemble des vis du crâne, du câble de contre-électrode et jusqu’à un tiers de la douille avec du ciment acrylique dentaire. Une fois que tout l’os est recouvert et que le ciment a durci, retirez les pinces du bouledogue et repositionnez la peau.

Commencez par remplir la moitié de la prise de l’électrode tES avec une solution saline à 0,9 % et éliminez les bulles d’air. Avant les séances de tDCS cathodale, vérifiez la chloration. Et si nécessaire, rechlorez l’électrode argent-chlorure d’argent. Avant les séances anodales de tDCS, éliminez les éventuels dépôts de chlorure d’argent en excès des stimulations précédentes avec du papier de verre pour permettre une bonne conductivité pendant la stimulation. Vissez ensuite le capuchon de l’électrode tES.

Connectez les câbles aux deux connecteurs sur la tête. Ensuite, placez le rongeur dans la cage expérimentale avec les câbles reliés à un émerillon au-dessus de la cage qui permet une libre circulation. Allumez le stimulateur et ajustez les paramètres de stimulation. Enfin, après la fin de la stimulation, débranchez les câbles, dévissez le capuchon de l’électrode sur la tête, et nettoyez et séchez la prise avec un coton-tige.