Name: Stimulation à courant continu et multi-réseau délectrodes denregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-07T14:15:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Apprenez la stimulation à courant continu cathodale pour moduler l'activité épileptique dans des tranches de cerveau de souris. Cette méthode par réseau multi-électrodes aide à comprendre les mécanismes de l'épilepsie pharmacorésistante.

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Nous sommes reconnaissants du soutien technique du Neural Circuit Electrophysiology Core de l’Academia Sinica. Ce travail a été soutenu par le Conseil national des sciences (102-2320-B-001-026-MY3 et 100-2311-B-001-003-MY3) et le programme de neurosciences de l’Academia Sinica.

Les procédures qui impliquent des sujets animaux ont été approuvés par le Comité d&#39;utilisation des institutions de protection des animaux et, Academia Sinica, Taipei, Taiwan. 1. Préparation de la solution expérimentale et équipements pour multiélectrodes Tableau d&#39;enregistrement <ol><li> Préparer artificielle liquide céphalo - rachidien (aCSF; 124 mM de NaCl, KCl 4,4, 1 mM de NaH 2 PO 3, 2 mM MgSO4, CaCl2 2 mM, 25 mM NaHCO 3 et du glucose 10 mM, à barboter avec 95% de O 2 et 5% de CO 2). </li><li> Utilisez deux types de sondes MEA: 6 x 10 plane MEA et 8 x 8 MEA. La première sonde couvre la région qui comprend le cortex, striatum et le thalamus. Cette dernière sonde ne couvre que la région corticale. </li><li> Utilisez un amplificateur 60 canaux avec un filtre passe-bande située entre 0,1 Hz et 3 kHz à 1200 amplification. Acquérir des données à un taux d&#39;échantillonnage de 10 kHz. </li><li> Placez deux fils d&#39;argent AgCl revêtues dans la chambre de MEA pour DCS. Utilisez le AgCldes fils d&#39;argent revêtues d&#39;pour produire des champs électriques qui sont générés par un stimulateur isolé. </li><li> Placez une électrode en tungstène (diamètre, 127 um, longueur, 7,62 cm; 8 ° AC pointe effilée, la résistance, 5 MQ) pour la stimulation thalamique, et placer l&#39;électrode de référence dans la chambre de MEA. Délivrer les courants de l&#39;électrode en tungstène en utilisant un stimulateur isolé qui est commandé par un générateur d&#39;impulsions. </li></ol> 2. Cerveau Slice Préparation <ol><li> Utilisez mâles C57BL / 6J, âgées 4-8 semaines. Maison les animaux dans une pièce climatisée (21-23 ° C; 50% d&#39;humidité, 12 h / 12 h cycle lumière / obscurité, allume à 08h00) avec un accès libre à la nourriture et de l&#39;eau. </li><li> Prendre 250 ml aliquote de la LCRa qui a été préparé à l&#39;étape 1.1, et le placer dans un bécher contenant de la glace. Dans le même temps, fourniture de gaz continu qui se compose de 95% O 2 et 5% de CO 2. </li><li> Chirurgie <ol><li> Anesthetize l&#39;animal avec 4% d&#39;isoflurane dans un verreboîte pour environ 3 min. Une fois que l&#39;animal atteint une profondeur de l&#39;anesthésie chirurgicale (indiquée par l&#39;absence d&#39;une réponse à pincement de l&#39;orteil), placez-le sur un plateau peu profond qui est rempli avec de la glace pilée, et retirer la tête à l&#39;aide de ciseaux. </li><li> Exposer le crâne, et couper le muscle restant. Ensuite, en utilisant rongeurs, décoller la surface dorsale du crâne du cerveau. Coupez les côtés du crâne en utilisant Rongeurs. Stériliser l&#39;ensemble des instruments chirurgicaux avec une solution d&#39;éthanol à 75%. </li><li> Avec une spatule, couper les bulbes olfactifs et les connexions nerveuses le long de la surface ventrale du cerveau, et retirer le cerveau. Après la décapitation, transférer rapidement le cerveau dans un bécher rempli de LCRa oxygéné glacée. </li></ol></li><li> Préparation de Medial Thalamus (MT) -ACC cerveau Slice Note: Préparer les tranches qui contiennent la voie de la MT ACC 13. <ol><li> Main-couper le bloc de cerveau avec deux coupes sagittales 2,0 mm latéralement de la ligne médiane dans chaque hémisphèrepour afficher l&#39;anatomie sous-corticale. Ensuite, faire deux coupes en angle. Faire la première coupe transversale parallèle au tube de fibre visible dans le striatum. </li><li> Effectuer la seconde coupe transversale de la liaison entre le cervelet et le cortex visuel à mi-chemin entre la commissure antérieure et des voies optiques qui sont ventrale et parallèle à la voie de thalamocingulate. </li><li> Fixer le bloc de cerveau à une plaque angulaire (~ 120 °) avec de la colle cyanoacrylate, et faire une coupe juste au-dessus du point de la voie de virage. Déplier la plaque, l&#39;aplatir et le coller sur la scène de la chambre d&#39;un vibratome. </li><li> Faire médiales cerveau tranches de thalamus-ACC (500 um d&#39;épaisseur), puis plongez-les dans oxygénés tranches aCSF.Transfer de glace-froid à la chambre d&#39;enregistrement, et de garder à 32 ° C sous perfusion continue (12 ml / min) avec oxygénée LCRa pour 1 heure. </li></ol></li></ol> 3. Préparation de Perfusion Chambre pour multiélectrodes Tableau d&#39;enregistrement <ol><li> Préparationde Perfusion Chambre <ol><li> Placer une sonde de MEA sur un système multi-canal, et utiliser deux tubes en polyéthylène séparés pour relier la sonde à une pompe péristaltique. Utilisez un tube pour guider le LCRa dans la chambre de la MEA et l&#39;autre tube pour guider le LCRa hors de la chambre. Enfin, perfuser en continu avec la préparation à chaud (29-30 ° C) LCRa oxygénée (8 ml / min). </li></ol></li><li> Transfert tranche de cerveau à MEA. Maintenez la tranche de cerveau sur la MEA en utilisant un coton-tige humide. Déplacez doucement la tranche de cerveau pour assurer l&#39;ACC est orienté au-dessus des électrodes. </li><li> Utilisez des kits d&#39;ancrage de tranche et les dispositifs de retenue pour presser la tranche de cerveau. Cette étape assure une bonne connexion électrique entre la tranche et les électrodes. </li></ol> 4. Génération de champs électriques par DCS Note: La définition de l&#39;orientation du champ électrique a été basée sur la direction de l&#39;axe axodendritiques du CAC. Les orientations des dendrites et soma compartiments étaientconfirmée en utilisant Golgi coloration 12. <ol><li> Placer l&#39;AgCl (définie comme étant l&#39;anode) à proximité de l&#39;ACC, et placer l&#39;autre électrode (définie comme étant la cathode) distale par rapport à l&#39;ACC. Enregistrer l&#39;intensité du champ qui est généré par les deux orientations de champ (parallèles et perpendiculaires aux fibres axodendritiques ACC) par la MEA, et de livrer les courants des champs électriques à l&#39;aide d&#39;un stimulateur. </li><li> Fixer la distance des électrodes AgCl (environ 1,5-2 cm), et ajuster l&#39;intensité du courant du stimulateur pour rendre le DCS entre 0,5 et 2 mA. </li></ol> 5. Électriquement induites réponses corticales synaptiques Remarque: induire des réponses synaptiques dans le CPA par une stimulation électrique dans le terminal mobile, dans lequel un générateur de stimuli programmable électrique produit des impulsions de courant biphasées rectangulaires. <ol><li> Répétez la section 3 ci-dessus. </li><li> Placer une électrode en tungstène dans le TM, et délivrer des impulsions du stimulateur à l&#39;Thalrégion amic des tranches via des électrodes de tungstène bipolaires. </li><li> Utiliser différentes intensités de courant pour déterminer le seuil qui déclenche une réponse ACC. Ici, en utilisant une intensité de ± 150 pA et la durée de 200 microsecondes, ce qui induit une réponse maximale de 80% dans le CPA dans la plupart des tranches. </li><li> Déplacer l&#39;électrode en tungstène le long de la voie de thalamocingulate (de MT à corps calleux) dans la tranche MT-ACC pour obtenir des profils de réponse optimaux. </li><li> Faire 10-20 balayages des réponses du CAC, et utiliser le logiciel en moyenne automatiquement tous les ACC évoquée par MT stimulation. Le résultat iss les réponses synaptiques dans ACC induites de MT stimulation par voie MT-ACC. </li></ol> 6. électrique induite par la saisie comme activité Remarque: L&#39;activité analogue à la saisie a été induite par l&#39;application de la 4-aminopyridine (4-AP, 250 pM) et de la bicuculline (5 uM). Des études antérieures de contrôle du temps ont montré que les réponses maximales et stables sont apparus2-3 heures après l&#39; application de la drogue 14. <ol><li> Répétez la section 5 ci-dessus. </li><li> Ajouter des médicaments à la solution de perfusion. Utilisez 4-AP (250 uM) et bicuculline (5 uM). Mélanger les médicaments de manière uniforme et continue perfusion pendant 2-3 heures. </li><li> Afin de faciliter l&#39;activité de saisie-like, maintenir la pompe de perfusion à une vitesse relativement rapide de perfusion (8 ml / min), ce qui peut aussi aider à prévenir l&#39;accumulation d&#39;un gradient de pH. </li><li> Placez une électrode en tungstène dans la MT, et de fournir une stimulation électrique (150 pA, 200 microsecondes durée) pour obtenir des profils de réponse ACC. </li><li> Faire 10-20 balayages et la moyenne des réponses. </li><li> Remplacer la solution de perfusion avec des produits frais LCRa pour laver les médicaments. Répétez l&#39;étape 6.5. </li></ol> 7. Test Effet de DCS sur les réponses corticales évoqués <ol><li> Répétez les sections 3 et 4. Veiller à ce que les champs électriques uniformes sont générées par le passage des courants entre deux fils parallèles d&#39;argent AgCl revêtus qui sont placés à l&#39;intérieur du Mchambre EA. S&#39;il n&#39;y a aucun problème, la DCS reste entre 0,5 et 2 mA. </li><li> Éteignez le DCS, et placer une électrode en tungstène pour stimuler le thalamus (± 150 pA, 200 microsecondes durée). Pour obtenir des réponses synaptiques maximales dans le CAC, faire 10-20 balayages et la moyenne des réponses. </li><li> tourner simultanément sur le DCS (2 mV / mm Résistance à la DCS) et la stimulation thalamique (350 pA, 200 microsecondes durée). Évaluer les changements d&#39;amplitude de la réponse de l&#39;ACC de stimulation évoquée thalamique pendant DCS. </li><li> Désactiver le DCS et ajouter 4-AP (250 uM) et de la bicuculline (5 pM) à la solution de perfusion. Ensuite, attendre 2-3 heures. Quand les médicaments affectent la tranche de cerveau, la tranche produit des réponses de saisie corticales. </li><li> Faire 10-20 balayages de réponses ACC, puis mesurer l&#39;amplitude et la durée des réponses de saisie électriques évoqués corticaux. </li><li> Après l&#39;étape 7.5, tourner simultanément sur le DCS (2 mV / mm DCS force) et la stimulation thalamique (150 pA, 200 duratien microsecondes). Évaluer les changements dans l&#39;amplitude et la durée des réponses de saisie corticales évoquées lors de l&#39;application DCS. </li><li> Remplacer la solution de perfusion avec des produits frais LCRa pour laver les médicaments, et répétez les étapes 7.2 et 7.3. </li><li> Recueillir toutes les données d&#39;enregistrement, et regrouper les données dans les différentes conditions expérimentales. Évaluer l&#39;amplitude et la durée des réponses corticales de saisie dans différentes conditions expérimentales. </li></ol> Analyse 8. Données <ol><li> Utilisez un logiciel (par exemple, le logiciel Rack MC) à la moyenne automatiquement les réponses enregistrées, et d&#39; exporter les données brutes à une feuille de calcul. Analyser l&#39;amplitude et la durée des données brutes et de générer des données de couleur. </li><li> Pour détecter les événements de saisie oscillatoires, utiliser un logiciel pour mesurer la valeur de référence et les écarts-types (SD). Set 3 SD du niveau de bruit que le seuil. Amplitudes des pics lors d&#39;un événement d&#39;oscillation qui dépassent ce seuil sont détectent automatiquemented. </li><li> Effectuer l&#39;analyse statistique en utilisant &#39; t -test de Student. </li><li> Mesures rapides et analyse unidirectionnelle de la variance (ANOVA) des résultats dans le texte en tant que moyenne ± SE, avec n indiquant le nombre de tranches étudiées 12. </li></ol>

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<li>Durand, D. M., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+and+control+of+epileptiform+activity+by+electrical+stimulation%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+IEEE%22%5BJournal%5D)">Suppression and control of epileptiform activity by electrical stimulation: a review.</a> Proc. IEEE. 89 (7), 1065-1082 (2001).</li>
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</ol>

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts concurrents.

Dans la présente étude, les effets de la durée et de l&#39;orientation du DCS sur l&#39;activité de saisie de type ACC ont été testés. Pour obtenir des données stables dans des tranches de cerveau de souris, comment garder l&#39;intégrité de la voie MT-ACC et pour éviter tout dommage, il est essentiel, en particulier les étapes dans lesquelles deux coupes ventrales angle et une coupe dorsale du cortex sont faites. De plus, le temps de préparer la tranche de cerveau peut également affecter l&#39;activité de la tranche de...

L’épilepsie est un trouble neurologique courant. Trente pour cent des patients atteints d’épilepsie souffrent de crises résistantes aux médicaments1. La stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) offre une approche non invasive pour contrôler ou modifier les activités du réseau dans de grandes zones du cerveau, telles que les convulsions. Des études cliniques ont montré que la tDCS traite efficacement les crises réfractaires2 et peut produire des effets suppressifs à court et à long terme sur les crises3 à 5. Cependant, le mécanisme thérapeutique des actions de la tDCS n’est pas encore clair. Le modèle de coupe de cerveau présenté est une méthode in vitro pour étudier comment le mécanisme thérapeutique des actions de la tDCS modifie les symptômes des activités cérébrales de type convulsif. Par conséquent, pour obtenir ses effets optimaux, des paramètres de stimulation spécifiques, notamment l’orientation, l’intensité du champ et la durée de la stimulation, doivent être testés dans un modèle expérimental. Des études antérieures ont montré que l’orientation du champ électrique est importante pour obtenir des effets thérapeutiques6. Ainsi, il est possible de tester et d’organiser l’orientation des électrodes par rapport à la position de la tranche de cerveau testée.
L’épilepsie du lobe frontal et les crises du cortex cingulaire antérieur (ACC) sont souvent résistantes aux médicaments7,8. Certaines études ont rapporté l’application de la tDCS dans le cortex cingulaire9-11. Il a été démontré que la tDCS affecte la vigilance, la prise de décision et les émotions en modifiant les activités de l’ACC, et peut moduler l’excitabilité neuronale et l’activité convulsive dans cette région du cerveau12. Par conséquent, les effets suppressifs de la tDCS sur les crises d’ACC pourraient être utiles pour le traitement clinique et l’évaluation de traitements alternatifs.
Le présent protocole décrit la préparation d’une électrode dans la chambre d’enregistrement pour la DCS d’une tranche de cerveau et son effet sur l’enregistrement de l’activité convulsive avec un réseau de multiélectrodes (MEA).

<table><tbody><tr><td><Anesthésique > fort : </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Halocarbon Products Corporation&nbsp ;</td><td>NDC 12164-002-25</td><td>4</td></tr><tr><td> %Nom</td><td>Company</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>aCSF (total :1 L) :</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>D(+)-Glucose</td><td>MERCK</td><td>1.08337.1000</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>Hydrogénocarbonate de sodium</td><td>MERCK</td><td>1.06329.0500</td><td>25 mM</td></tr><tr><td>Chlorure de sodium</td><td>MERCK</td><td>1.06404.1000</td><td>124 mM</td></tr><tr><td>(+)-L-ascorbate de sodium, >=98 %</td><td>SIGMA</td><td>A4034-100G</td><td>0,15 g/2 c.c</td></tr><tr><td>Sulfate de magnésium anhydre, ReagentPlus</td><td>SIGMA</td><td>M7506-500G</td><td>2 mM</td></tr><tr><td>Chlorure de calcium dihydraté</td><td>MERCK</td><td>1.02382.1000</td><td>2 mM</td></tr><tr><td>Dihydrogénophosphate de sodium monohydraté</td><td>MERCK</td><td>1.06346.1000</td><td>1 mM</td></tr><tr><td>Chlorure de potassium</td><td>May & Baker LTD Dagenham Angleterre</td><td>MS 7616</td><td>4.4 mM</td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Drugs :</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>(+)-Bicuculline</td><td>TOCRIS</td><td>0130</td><td>5 &micro ; M dans aCSF</td></tr><tr><td>4-Aminopyridine</td><td>TOCRIS</td><td>0940</td><td>250 & micro ; M dans aCSF</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</strong</td><td>>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Brain slice Préparation :</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vibratome Vibratome</td><td></td><td>Series 1000</td><td>Découpage de bloc en 500 &micro ; m tranches épaisses</td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>MEA system :</td>Sondes MEA (Multielectrode <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Array) : 6 x 10 systèmes multicanaux MEA planaires</td><td></td><td>60MEA500/30iR-Ti-pr MEAS 6x10</td><td>diamètre de l’électrode, 30 & micro ; m; espacement des électrodes, 500 & micro ; m; impédance, 50 k&Omega ; à 200 Hz</td></tr><tr><td>Sondes multiélectrodes (MEA) : 8 x 8 MEA&nbsp ;</td><td>Ayanda Biosystems</td><td>60MEA200/10iR-Ti-pr MEAS 8x8</td><td>électrode de forme pyramidale ; diamètre, 40 & micro ; m; hauteur de pointe, 50 & micro ; m; espacement des électrodes, 200 & micro ; m; impédance, 1 000 k&Omega ; à 200 Hz</td></tr><tr><td>Un amplificateur à 60 canaux a été utilisé avec un filtre passe-bande réglé entre 0,1 Hz et 3 KHz à une amplification de 1 200X</td><td>Systèmes multicanaux</td><td>MEA-1060-BC</td><td></td></tr><tr><td>MC Logiciel de rack à une fréquence d’échantillonnage de 10 KHz</td><td>Systèmes</td><td></td> multicanaux <td>Logiciel pour la collecte de données et les enregistrements</td></tr><tr><td>Contrôle d’un générateur d’impulsions</td><td>Systèmes multicanaux</td><td>STG 1002</td><td></td></tr><tr><td>Kits d’ancrage de coupe et fixations</td><td>Warner Instruments</td><td>SHD-26H/10 ; WI64-0250</td><td></td></tr><tr><td>Pompe péristaltique-minipuls3</td><td>Gilsom</td><td>MINIPULS3</td><td>débit de perfusion : 8 ml/min</td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Commentaires</td></tr><tr><td>Système de stimulation :</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stimulateur isolé</td><td>A-M Systems</td><td>Model 2100</td><td>intensité de &plusmn ; 350 &mu ; A, durée de 200 &mu ; </td></tr><tr><td>sec Électrode de tungstène</td><td>A-M Systems</td><td>575300</td><td>placée dans le thalamus</td></tr></tbody></table>

stimulation à courant continu et multi-réseau d&#39;électrodes d&#39;enregistrement de la capture comme activité chez la souris cerveau slice préparation

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

la stimulation directe du courant transcrânienne cathodique (STCC) induit des effets suppresseurs sur les saisies résistantes aux médicaments. Pour effectuer des actions efficaces, les paramètres de stimulation (par exemple, l&#39; orientation, l&#39; intensité du champ, et la durée de stimulation) doivent être examinés dans les préparations de tranche des souris du cerveau. Agencer les essais et l&#39;orientation de l&#39;électrode par rapport à la position de la tranche de cerveau des souris sont possibles. La présente méthode permet de conserver la voie thalamocingulate pour évaluer l&#39;effet du DCS sur les activités de saisie comme cortex cingulaire antérieur. Les résultats des enregistrements de matrice à canaux multiples indiquent que DCS cathodique diminué de manière significative l&#39;amplitude de la réponse de stimulation évoquée et la durée de la 4-aminopyridine et l&#39;activité épileptique analogue induite par la bicuculline. Cette étude a également révélé que les applications DCS cathodiques à 15 min causé la dépression à long terme dans la voie thalamocingulate. La présente étude examine les effets de DCS sur thalamocingulate plasticité synaptique et les activités de saisie comme aiguë. La procédure actuelle permet de tester les paramètres de stimulation optimale dont l&#39; orientation, l&#39; intensité du champ et de la durée de stimulation dans un modèle in vitro de la souris. En outre, la méthode peut évaluer les effets de DCS sur les activités de saisie comme corticales aux niveaux cellulaires et réseau.

Préparation de la configuration Thalamocingulate Slice et système d&#39;enregistrement MEA La tranche MT-ACC de souris est une préparation de tranche spéciale qui permet l&#39; exploration des propriétés électrophysiologiques de la voie de thalamocingulate. Figure 1A montre la façon dont la tranche MT-ACC a été préparé. Le cerveau de la souris a été rapidement enlevé et conservé dans un endroit frais LCRa oxyg...

Des études ont montré que la stimulation transcrânienne cathodique à courant continu peut produire des effets suppressifs sur les crises résistantes aux médicaments. Dans cette étude, un dispositif expérimental in vitro a été conçu dans lequel la stimulation à courant continu et l’enregistrement en réseau multiélectrodes de l’activité convulsive ont été évalués dans la préparation de coupes de cerveau de souris. Les paramètres de stimulation en courant continu ont été évalués.

Stimulation à courant continu et multi-réseau d&#39;électrodes d&#39;enregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

L'objectif général de cette procédure expérimentale est d'évaluer la disposition des électrodes dans la chambre d'enregistrement permettant une stimulation par courant continu d'une coupe cérébrale et ses effets sur l'activité de type épileptique enregistrée à l'aide d'une matrice multielectrodes. Cela peut aider à répondre à des questions clés concernant la stimulation par courant continu et l'enregistrement d'activités de type épileptique au moyen d'une matrice multielectrodes sur des tranches de cerveau de souris. Un avantage de cette technique est que les effets de la stimulation par courant continu peuvent être évalués dans une voie spécifique de la tranche cérébrale de souris.La procédure sera démontrée par Hsiang Chin et Wei-Jen Chang, techniciens de mon laboratoire. Dans cette procédure, stérilisez tous les instruments chirurgicaux avec une solution d'éthanol à 75 % avant l'expérience. Ensuite, exposez le crâne de l'animal et retirez les muscles résiduels.Ensuite, détacher la surface dorsale du crâne à l’aide de rongeurs et découper les côtés. Puis, à l’aide d’une spatule, sectionner les bulbes olfactifs et les connexions nerveuses le long de la surface ventrale du cerveau avant de l’extraire. Transférer rapidement le cerveau dans un bécher rempli d’ACSF glacée, oxygénée et saturée en oxygène.Pour préparer des tranches contenant la voie MT-ACC, effectuez une coupe sagittale située à 2 mm latéralement par rapport à la ligne médiane dans chaque hémisphère, afin de visualiser l'anatomie sous-corticale. Ensuite, réalisez une coupe transversale angulée parallèlement au faisceau de fibres visible dans le striatum. Effectuez la deuxième coupe transversale angulée depuis la connexion entre le cervelet et le cortex visuel jusqu'au point médian entre la commissure antérieure et le tractus optique, situés en position ventrale et parallèlement à la voie cingulée du thalamus.Ensuite, fixez le bloc de cerveau sur une plaque angulaire à l’aide d’un adhésif cyanoacrylate. Effectuez une incision juste au-dessus du point de virage du trajet. Ensuite, dépliez la plaque, aplatissez-la et collez-la sur la platine de la chambre d’un vibratome.Ensuite, sectionnez les tranches de cerveau à une épaisseur de 500 micromètres et conservez-les dans du ACSF glacé et oxygéné. Transférez une tranche dans la chambre d’enregistrement à 32 degrés Celsius avec une perfusion continue de ACSF oxygéné pendant une heure. Vérifiez le positionnement d'une sonde MEA sur le système multicanal.Utilisez un tube pour diriger l'ACSF dans la chambre MEA et l'autre tube pour en diriger l'écoulement hors de la chambre. Perfusez continuellement le prélèvement avec de l'ACSF chaud et oxygéné à 30 degrés Celsius. À l’aide d’un coton-tige humide, transférez une tranche de cerveau vers la MEA.Déplacez soigneusement la tranche de cerveau de manière à positionner le cortex cingulaire antérieur (ACC) au-dessus des électrodes, puis stabilisez la tranche de cerveau à l’aide d’un ancrage pour garantir une bonne connexion électrique entre la tranche et les électrodes. Ensuite, placez l’électrode anodique à proximité du cortex cingulaire antérieur (ACC) et l’électrode cathodique à distance du cortex cingulaire antérieur (ACC). Enregistrez l’intensité du champ selon les deux orientations du champ de la MEA.Ensuite, appliquez les courants électriques à l’aide d’un stimulateur. Réglez la distance entre les deux électrodes en chlorure d’argent à environ 1,5 à 2 cm et ajustez l’intensité du courant du stimulateur de manière à obtenir un DCS compris entre 0,5 et 2 milliampères. Dans cette procédure, placez une électrode en tungstène dans le MT et appliquez des impulsions provenant du stimulateur à la région thalamique de la coupe.Ensuite, utilisez différentes intensités de courant pour déterminer le seuil provoquant une réponse du cortex cingulaire antérieur (ACC). Déplacez l'électrode en tungstène le long de la voie thalamo-cingulaire afin d'obtenir un profil de réponse optimal. Enregistrez 1 à 20 réponses de l'ACC et utilisez le logiciel pour moyenner automatiquement l'ensemble des réponses de l'ACC induites par la stimulation du MT.Pour induire une activité semblable à une crise, ajouter 250 micromolaire de 48P et 5 micromolaire de bicuculline à la solution de perfusion, puis continuer à perfuser la coupe pendant deux à trois heures. Maintenir la pompe à un débit de perfusion relativement rapide, ce qui peut aider à prévenir la formation d'un gradient de pH. Ensuite, placer l'électrode en tungstène au niveau du MT et appliquer une stimulation électrique afin d'obtenir un profil de réponse du cortex cingulaire antérieur.Enregistrez 10 à 20 balayages et faites la moyenne des réponses. Ensuite, remplacez la solution de préfusion par du LCR frais afin de laver les médicaments. Au cours de cette procédure, assurez-vous de générer des champs électriques uniformes en faisant passer un courant entre deux fils en argent revêtus de chlorure d'argent, placés parallèlement à l'intérieur de la chambre MEA.S'il n'y a pas de problème, le DCS doit rester compris entre 0,5 et 2 milliampères. Ensuite, éteignez le DCS et stimulez le thalamus à l'aide d'une électrode en tungstène. Pour obtenir des réponses synaptiques maximales dans le cortex cingulaire antérieur, enregistrez 10 à 20 réponses, puis faites-en la moyenne.Ensuite, allumez le DCS et stimulez simultanément le thalamus. Évaluez les changements d'amplitude de la réponse du cortex cingulaire antérieur induite par la stimulation thalamique pendant le DCS. Maintenant, éteignez le DCS, ajoutez 250 micromolaire de 48P et 5 micromolaire de bicuculline à la solution de perfusion, puis attendez 2 à 3 heures.Si les médicaments affectent la tranche cérébrale, celle-ci devrait produire des réponses épileptiques corticales. Ensuite, enregistrez 10 à 20 réponses corticales du cortex cingulaire antérieur et mesurez l'amplitude et la durée des réponses épileptiques corticales évoquées électriquement. Puis, allumez la DCS et stimulez simultanément le thalamus.Évaluer les changements d'amplitude et de durée des réponses corticales évoquées par les crises pendant l'application de la DCS. Ensuite, remplacer la solution de perfusion par de l'ACSF fraîche afin de laver les médicaments. Cette figure montre différentes réponses évoquées, incluant les réponses évoquées par la stimulation thalamique dans le ACC, l'activité de type crise induite par les médicaments, ainsi que l'activité de type crise induite à la fois par la stimulation thalamique et par les médicaments.Cette figure illustre l'effet de différentes orientations en DCS, telles que différentes orientations dans le champ électrique, les réponses évoquées par la stimulation thalamique avec DCS, et l'effet de la DCS cathodique sur l'activité de type crise. Dans cette figure, 15 minutes de DCS cathodique ont montré qu'elles induisaient efficacement une dépression à long terme et réduisaient les réponses évoquées. La durée des crises a été significativement diminuée après 15 minutes de DCS cathodique par rapport à l'absence d'application de DCS.plus rapide, cela peut techniquement être réalisé en quatre heures si la procédure est correctement effectuée. Après cette étape, d'autres interventions, telles que la stimulation magnétique transcrânienne, peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires, comme proposer des approches non invasives pour contrôler les crises résistantes. Grâce à ce développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs spécialisés dans les thérapies non invasives pour explorer des traitements contre les crises dans des modèles animaux.Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment utiliser la stimulation électrique pour évaluer l'activité de type crise dans des tranches de cerveau.

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Cette vidéo décrit un protocole d’implantation d’une sonde linéaire en silicium à plusieurs tiges dans le cerveau de la souris pour mesurer les potentiels de champ local. La procédure consiste à fixer la sonde à une unité stéréotaxique, à la positionner avec précision sur la région cérébrale cible, à l’insérer dans le cerveau et à la fixer avec du ciment dentaire. Après l’implantation, l’ensemble est protégé par un boîtier. Après la récupération, la configuration permet d’enregistrer les...

Enregistrement de l’activité électrique cérébrale chez des souris se comportant à l’aide de sondes linéaires en silicium à plusieurs dents

Ce protocole implique l’utilisation d’un réseau de microélectrodes (MEA) pour enregistrer l’activité électrique dans une tranche de cerveau exposée à un médicament provoquant des crises. La procédure comprend le positionnement de la tranche de cerveau dans une chambre d’enregistrement MEA, l’application d’une stimulation électrique pour induire des crises artificielles et l’analyse des signaux résultants.

Surveillance de l’activité électrique neuronale induite par les crises dans des tranches de cerveau à l’aide de réseaux de microélectrodes

Dans cette vidéo, les effets de la stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) sur des tranches de cerveau contenant les régions du cortex cingulaire antérieur (ACC) et du thalamus sont étudiés, à l’aide d’un réseau multi-électrodes (MEA) pour mesurer les signaux électriques. En délivrant des impulsions électriques et en infusant des médicaments provoquant des crises, l’étude étudie la réponse ACC aux crises.

Surveillance du cortex cérébral à l’aide d’un réseau d’électrodes multiples en réponse à des agents provoquant des crises d’épilepsie

La vidéo présente une étude visant à évaluer l’impact de la stimulation à courant continu (DCS) sur les crises d’épilepsie dans des tranches de cerveau de souris. Les coupes cérébrales contenant les régions connectées du thalamus médial (MT) et du cortex cingulaire antérieur (ACC) sont placées dans un réseau de multiélectrodes (MEA). Des stimuli électriques à la MT et des médicaments induisant des crises d’épilepsie sont appliqués pour induire des crises d’épilepsie dans l’ACC.

Impact de la stimulation en courant continu sur les crises d’épilepsie évoquées dans des tranches de cerveau de souris

Cette vidéo démontre l’induction d’événements ictaux dans des coupes corticales coronales d’une souris transgénique exprimant des canaux cationiques activés par la lumière dans les neurones pyramidaux excitateurs corticaux. La tranche est placée dans une chambre d’enregistrement et une électrode d’enregistrement est insérée dans la couche corticale superficielle. Lors de la perfusion avec un médicament provoquant des crises d’épilepsie qui bloque les canaux potassiques, les neurones deviennent...

Génération d’événements ictaux spontanés et à la demande dans des coupes corticales cérébrales de souris

Nous décrivons ici comment effectuer des enregistrements multi-électrodes de réseaux de tissu cortical humain épileptique. Résection de tissu épileptique, préparation de tranche et de matrices multi-électrode enregistrements d'événements intercritiques et ictales sont démontrés en détail.

Multi-réseau d&#39;électrodes enregistrements des droits de l&#39;épilepsie post-opératoire corticale tissus

Nous illustrons comment effectuer une modulation électrique et d’enregistrement de l’activité épileptiforme induite par la 4-aminopyridine dans des tranches de cerveau de rongeurs à l’aide de matrices de microélectrodes. Une chambre d’enregistrement personnalisé maintient le tissu viabilité tout au long des sessions expérimentales prolongées. Cartographie de l’électrode en direct et sélection des paires stimulants sont effectuées par une interface utilisateur graphique personnalisée.

Enregistrement et Modulation de l’activité épileptiforme dans des tranches de cerveau rongeur couplé aux baies de microélectrodes

Modèles de crise aiguë sont importantes pour étudier les mécanismes qui sous-tendent les manifestations épileptiformes. En outre, la capacité de générer des événements épileptiforme sur demande fournit une méthode très efficace pour étudier le déroulement exact des événements qui sous-tendent leur initiation. Nous décrivons ici les modèles de saisie corticale aiguë 4-aminopyridine établies dans la souris et de tissus humains.

Génération et sur demande d’Initiation dactivité Ictal aiguë de rongeurs et de tissus humains

Le protocole présenté décrit le transport et la préparation du tissu hippocampal humain réséqué dans le but ultime d’utiliser des tranches vitales du cerveau comme outil d’évaluation préclinique pour les substances antiépileptiques potentielles.

Préparation de tranches d’hippocampe humaine aiguë pour les enregistrements électrophysiologiques

Ici, nous décrivons un protocole pour l’utilisation de systèmes complémentaires de réseaux de microélectrodes à haute densité d’oxydes métalliques et de semi-conducteurs (CMOS-HD-MEA) pour enregistrer une activité semblable à celle d’une crise à partir de coupes de cerveau ex vivo .

Activité épileptique de haute qualité à partir de coupes cérébrales aiguës à l’aide d’un système de réseau de microélectrodes haute densité à oxyde métallique, oxyde métallique et semi-conducteur complémentaire

Apprenez la stimulation à courant continu cathodale pour moduler l'activité épileptique dans des tranches de cerveau de souris. Cette méthode par réseau multi-électrodes aide à comprendre les mécanismes de l'épilepsie pharmacorésistante.

Stimulation à courant continu et multi-réseau délectrodes denregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation (Vidéo) | JoVE Journal

Stimulation à courant continu et multi-réseau d'électrodes d'enregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation

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