Stimulation du nerf vague comme un outil pour induire la plasticité dans les voies pertinentes pour l'extinction d'apprentissage

L'objectif général de cette procédure est de faciliter l'extinction de la peur conditionnée par la stimulation du nerf vague. Pour ce faire, on commence par construire des électrodes destinées à délivrer un courant au nerf vague. Les étapes suivantes consistent à implanter ces électrodes autour de la portion moyenne du segment cervical du nerf vague, ainsi qu'une calotte crânienne ; après une période de récupération, les animaux subissent ensuite un conditionnement auditif de la peur et un entraînement à l'extinction associé à une stimulation réelle ou factice du nerf vague.

La dernière étape consiste à tester l'expression de la peur conditionnée et à évaluer la réduction de la réponse de figement conditionné. En définitive, la stimulation du nerf vague est utilisée pour renforcer l'apprentissage de l'extinction en induisant une plasticité dans les réseaux d'extinction. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, telles que le traitement systémique par médicaments, réside dans la capacité de réguler précisément le moment du traitement afin d'obtenir une libération spécifique aux réseaux de neurotransmetteurs pouvant être associée au comportement en cours.

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l'apprentissage émotionnel et de la mémoire, notamment la manière dont la libération d'hormones du stress telles que l'épinéphrine et les glucocorticoïdes peut influencer la consolidation des souvenirs à long terme. Les implications de cette technique s'étendent aux thérapies d'exposition utilisées pour traiter les troubles liés à l'anxiété et aux traumatismes, ainsi qu'à la réhabilitation des addictions. De plus, la stimulation du nerf vague peut être appliquée à d'autres modèles d'apprentissage dans la plasticité synaptique, tels que l'apprentissage moteur après un accident vasculaire cérébral ou une lésion cérébrale traumatique.

En préparation, fabriquez un outil de perçage à partir d'une aiguille pour commencer par faire glisser quatre centimètres de tube micro-renaine sur un support de perçage. Utilisez ensuite l'aiguille comme foret pour percer quatre trous espacés de deux millimètres, formant les coins d'un carré. Les trous doivent être propres et ne présenter aucune bavure.

Ensuite, couper le tube longitudinalement entre les trous. À l’aide de fil de suture, confectionner maintenant l’attache permettant de fixer la gaine au nerf vague de chaque côté. Nœuder les fils de suture à environ deux centimètres du plastique, de sorte que le tube et le fil forment un triangle, puis prolonger chaque brin de suture d’environ huit centimètres au-delà du nœud.

Ensuite, coupez. Découpez des fils platinés en sept brins isolés en segments de 70 millimètres. À l’aide d’un chalumeau de bijoutier, dénudez maintenant environ un centimètre d’isolation à une extrémité du fil.

Ensuite, utilisez la flamme pour faire fondre le platine méridium à l'endroit où il est exposé. En utilisant conjointement cette technique, regroupez les sept brins exposés de fil de platine méridium en un seul fil plus résistant, puis faites fondre l'extrémité du fil en une boule à l'opposé du segment de fil fusionné. Faites fondre le fil de platine méridium en une petite boule avec un dénudage minimal de l'isolation.

Fixez maintenant le manchon en plastique fileté avec un bord découpé dans le plan horizontal, les filetages étant tendus et le manchon complètement étiré. À l’aide de pinces, faites passer l’extrémité exposée du dispositif filaire par le trou inférieur droit et tirez-le jusqu’au centre du manchon. Ensuite, poussez le fil par le trou supérieur droit et ramenez-le en boucle par-dessus le manchon.

Continuez en passant le fil à nouveau par le trou supérieur droit, puis, d'un coup sec, serrez le fil et assurez-vous qu'il est bien fixé. Il est essentiel que la partie du fil située dans l'encoche de la gaine soit dénudée, tandis que le fil à l'extérieur de la gaine, à l'extrémité inférieure, reste isolé, afin que le courant délivré n'atteigne que le nerf vague. Ensuite, faites passer l'extrémité nue par le trou inférieur droit depuis l'intérieur de la gaine.

Ainsi, en fermant la boucle, placez un fil sur le côté gauche de la gaine exactement de la même manière à l’extrémité du fil, sans le fixer à la gaine. Soudez l’extrémité dénudée du fil à une broche en or. Laissez refroidir le soudure, puis faites-la fondre à nouveau pour garantir une bonne connexion.

Ajoutez davantage de soudure selon les besoins. Préparez maintenant les connecteurs pour le capot crânien du site d'entrée de la SNC pour chaque site d'entrée. Dénudez les extrémités de deux segments de 30 millimètres de fil de cuivre 26 A WG et coupez l'extrémité étroite d'une broche en or détachée, puis soudez ensemble chaque paire de fils à une broche selon les instructions suivantes.

Soudez l'extrémité libre des fils aux deux dents de flux d'un connecteur. Les connecteurs sont ainsi fabriqués. Après avoir préparé l'animal pour la chirurgie dans un cadre stéréotaxique, utilisez un scalpel pour inciser la peau au-dessus du crâne et exposer le lambda et le bgma.

À l’aide de pinces contondantes, créer un trajet sous-cutané partant de l’incision, descendant le long du côté gauche devant l’oreille et allant jusqu’au côté gauche du cou. Ce trajet accueillera le manchon. Ensuite, à l’aide d’un scalpel, ouvrir deux petits trous d’amorce pour les vis d’ancrage.

Ne placez pas ces trous directement au-dessus de la ligne médiane. Ensuite, à l’aide de pinces et d’un tournevis, insérez deux vis osseuses en laissant un espace pour que l’acrylique puisse se loger sous les vis. Remplissez ensuite l’espace situé sous une forme arrondie et entre les vis avec de l’acrylique, en prenant soin de ne pas appliquer l’acrylique sur les tissus environnants, et ajoutez de l’acrylique supplémentaire entre les vis.

Ensuite, saisissez l'implant de manière à ce que le fil marqué soit en position rostrale par rapport au fil non marqué. Positionnez rapidement l'implant dans l'acrylique. Veillez à ne pas déposer d'acrylique sur les broches en or, la zone de fixation ni le site d'entrée.

Laisser sécher pendant cinq minutes et préparer la poursuite de l'intervention sous un stéréomicroscope. Réaliser une petite incision au-dessus de la veine jugulaire gauche directement entre l'os de la mâchoire et la clavicule. Élargir l'incision par une dissection émoussée jusqu'aux muscles.

Exposer le sterno-mastoïdien, le sterno-hyoïdien et l'omo-hyoïdien. Poursuivre par une dissection émoussée le long des sillons entre les muscles pour localiser l'artère carotide. La gaine contenant la carotide renferme également le nerf vague.

À l’aide de ciseaux, disséquer soigneusement la gaine afin d’exposer un segment de cinq millimètres du nerf vague. Ensuite, à partir de l’incision crânienne, utiliser les fils situés du côté du boîtier opposé aux électrodes pour faire passer le boîtier à travers le tunnel sous-cutané et l’amener jusqu’au site d’incision au niveau du cou. Soulever délicatement le nerf à l’aide d’outils en verre et glisser les fils du boîtier sous le nerf.

Veillez à ne pas frotter contre le nerf. Le côté supérieur de la gaine doit être orienté vers le côté supérieur de l'animal. Déposez maintenant le nerf au milieu de la gaine et fermez la gaine sur le casque crânien.

Reliez les broches connectées à la gaine aux broches du site d'entrée de stimulation afin de confirmer que la gaine est correctement positionnée. Procédez à une interruption de la respiration. La respiration test doit s'arrêter brièvement et la fréquence cardiaque doit également diminuer.

Après avoir confirmé la position du manchon, fixez les broches au site d'entrée de stimulation à l'aide d'acrylique. Fermez ensuite le site chirurgical et traitez l'animal avec du Marcaine et des antibiotiques topiques. Laissez l'animal se remettre pendant cinq jours sans compagnons de cage.

Avant d'effectuer les tests, configurez la boîte de conditionnement opérant sous surveillance par caméra vidéo. Le premier jour de l'entraînement comportemental, présentez le ton cinq fois pendant 30 secondes afin de démontrer qu'il n'existe aucune peur innée du ton. Après la présentation initiale du ton, soumettez les rats à un conditionnement de peur le premier et le deuxième jour.

Jouez un ton de 32e avec un choc électrique de 0,5 milliampère d'une seconde, placé aléatoirement. Administrez huit appariements ton-choc chaque jour, avec un intervalle de trois à cinq minutes entre chaque présentation du ton. Le troisième jour, évaluez l'intensité de l'association entre le ton et le choc.

Présentez le ton à quatre reprises, à intervalles de trois à cinq minutes. Enregistrez le comportement de figement de l'animal le quatrième et le cinquième jour. Effectuez l'entraînement à l'extinction avec une stimulation du nerf vague ou une stimulation factice.

Branchez le rat au stimulateur et placez-le dans la boîte de conditionnement opérant. 150 millisecondes. Avant chaque ton, stimulez le nerf vague pendant 30 secondes.

Effectuez quatre associations de ton de stimulation avec des intervalles de trois à cinq minutes. Vérifiez périodiquement l'intégrité électrique de la gaine de SNC et du site d'entrée à l'aide d'un oscilloscope en utilisant le protocole décrit. Les rats ont été entraînés à une tâche de conditionnement de la peur auditive avec une stimulation du nerf vague pendant l'extinction.

Les animaux ayant reçu un nombre limité d'expositions non renforcées au ton conditionné pendant la phase d'extinction ne montrent aucune réduction de la peur conditionnée. En revanche, les rats traités par BNS présentent une forte diminution du comportement de congélation, similaire à celle observée chez les animaux soumis à un traitement placebo ayant reçu un entraînement d'extinction prolongé. Les animaux traités par BNS ont également montré une réduction du comportement de congélation en dehors de la présentation du ton conditionné, suggérant que leur entraînement à l'extinction s'est généralisé au contexte.

Une investigation plus poussée a montré que l'association de la stimulation du nerf vague (VNS) à un entraînement à l'extinction modifie la méta-plasticité dans la voie reliant le cortex infra-limbique à l'amygdale latérale basale. Chez les animaux anesthésiés et stimulés de manière factice, qui n'ont pas réussi à éteindre la réponse conditionnée, une stimulation par salves du cortex infra-limbique a induit une dépression à long terme du champ local évoqué dans l'amygdale latérale basale.

Cette dépression synaptique a été inversée chez les animaux qui présentaient une extinction significative de la réponse conditionnée à la peur. De plus, l'administration d'une stimulation du nerf vague (VNS) au cours d'une seule session d'extinction a favorisé l'induction d'une potentialisation à long terme. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'utiliser la stimulation du nerf vague (VNS) en association avec un entraînement comportemental.

Une fois maîtrisée, la fabrication des composants de la VNS et la chirurgie peuvent être réalisées en environ trois heures si elles sont effectuées correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se rappeler de maintenir les connexions électriques intactes.