Manipulation des épileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) et du sommeil chez les rats et les souris par Acupuncture

L’objectif général de cette procédure est d’évaluer l’épilepsie, le sommeil et les effets de l’acupuncture dans un modèle animal. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences sur la façon d’établir l’épilepsie, d’analyser le sommeil et d’effectuer l’acupuncture dans un modèle de petit animal. Les principaux avantages de cette technique sont que les électrodes corticales latérales et de myogramme latéral de ce semestre peuvent être implantées rapidement et facilement par chirurgie stéréotaxique.

La démonstration de cette procédure sera faite par Yi-Jou Wu, un étudiant diplômé de mes laboratoires. Après avoir confirmé la bonne profondeur de sédation par une absence de réponse à un pincement d’orteil, appliquez une pommade oculaire sur un rat Spregg Dolly de six à huit semaines âgé de six à huit semaines de 250 à 350 grammes du premier groupe. Utilisez une tondeuse pour enlever les poils du haut du crâne.

Désinfectez la peau avec des applications séquentielles de solution de povidone iodée et d’éthanol à 75 %, suivies d’une injection d’antibiotiques pour prévenir l’infection. Ensuite, montez l’animal sur un appareil de stéréotaxie, puis placez une barre auriculaire dans le conduit auditif. À l’aide d’un scalpel, faites une incision caudale médiane d’environ deux centimètres le long du crâne entre les oreilles.

Ensuite, utilisez des hémostatiques pour couper les lambeaux de peau, exposant le crâne, et utilisez un scalpel pour retirer le tissu. Lorsque le crâne est propre, utilisez un outil rotatif pour percer huit trous d’environ 0,7 millimètre de diamètre dans les lobes frontal, pariétal et occipital et le cervelet dans les hémisphères gauche et droit de l’os exposé. Vissez ensuite huit électrodes d’électrocorticogramme dans les trous pour la détection focale de l’épilepsie.

Dans un groupe séparé de rats, percez trois trous et placez deux électrodes d’électroencéphalogramme à vis sur les lobes frontal et pariétal droit des cortex avec les mêmes coordonnées que dans le premier groupe. Ensuite, placez une troisième électrode d’électroencéphalogramme sur le cervelet gauche pour mettre l’animal à la terre et réduire les artefacts de signal. Séparez la peau et le muscle du cou et insérez deux électrodes d’électromyogramme dans le muscle du cou.

Percez un autre trou sur le crâne et placez une canule guide de micro-injection dans le noyau central gauche de l’amygdale. Ensuite, percez un trou de 1,6 millimètre dans le crâne et insérez un thermoster calibré de 30 kilovolts à la surface du cortex pariétal pour surveiller la température corticale. Acheminez l’électrocortico isolé et l’électrode de l’électromyogramme mène à un piédestal.

À l’aide d’acrylique dentaire pour cimenter le piédestal, guidez la canule vers le crâne, puis connectez le thermoster à la longe. Ensuite, traitez l’incision par voie topique avec de la polysporine pour prévenir l’infection et donnez aux animaux de l’eau complétée par de l’ibuprofine et de la pénicilline G pendant une semaine après la chirurgie. Pour induire l’épilepsie focale du lobe temporal, utilisez une pompe de micro-injection pour administrer 0,5 microlitre de pilocarpine dans le noyau central gauche de l’amygdale à travers la canule guide d’injection à 0,2 microlitre par minute.

Pour induire une épilepsie généralisée avec état de mal épileptique récurrent, injecter 300 milligrammes par kilogramme de pilocarpine IP. Pour l’acupuncture, localisez d’abord manuellement les points d’acupuncture. Par exemple, les points d’acupuncture feng chi sont situés à trois millimètres de la ligne médiane postérieure entre les oreilles sur le cou. Après avoir confirmé une faible impédance cutanée aux points d’acupuncture d’intérêt, insérez des aiguilles en acier inoxydable dans les points d’acupuncture à une profondeur de deux millimètres.

Ensuite, à l’aide d’un stimulateur électrique fonctionnel, délivrez un train de 10 hertz d’impulsions byphasiques de 150 millisecondes avec une intensité d’un milliampère aux points d’acupuncture à travers l’aiguille. Ici, un électrocorticogramme épileptiforme prédominant acquis à partir de l’électrode de l’électrocorticogramme sur le lobe pariétal de l’hémisphère gauche est montré. Après l’administration de pilocarpine, des activités épileptiques rares sont détectées à partir du reste des électrodes de l’électrocorticogramme, indiquant une induction réussie de l’épilepsie du lobe temporal focal.

Dans les cinq minutes, de graves effets cholinergiques sur le comportement se produisent, augmentant progressivement en gravité jusqu’à ce qu’une crise généralisée par électrocorticogramme se produise suivie d’un événement d’état de mal épileptique. Aucun électrocorticogramme épileptiforme n’est observé pendant la période d’obscurité qui suit la première injection de pentilène tétrasol, ou pendant la deuxième période d’obscurité un jour de repos pour l’injection jusqu’à la cinquième injection de pentilène tétrasol, ainsi que l’épilepsie généralisée spontanée et récurrente. L’éveil présente un électromyogramme de haute amplitude et une abondance d’activité locomotrice, avec une augmentation progressive de la température corticale à mesure que l’état de vigilance passe du sommeil non paradoxal ou paradoxal à l’éveil.

Le sommeil non paradoxal est caractérisé par des électrocorticogrammes synchronisés d’amplitude élevée et de basse fréquence, avec une baisse progressive de l’amplitude de l’électromyogramme et aucune activité locomotrice, ainsi qu’une diminution de la température corticale lorsque l’état de vigilance passe de l’éveil au sommeil NREM. Pendant le sommeil paradoxal, l’onde de l’électrocorticogramme est désynchronisée avec une amplitude réduite. La densité de puissance prédominante de l’électroencaphalogramme se produit dans la fréquence thêta.

L’activité de l’électromyogramme est la plus faible, une contraction phasique du corps est observée et la température corticale augmente rapidement. L’administration de 100 hertz d’électroacupuncture dans les points d’acupuncture bilatéraux du feng chi exacerbe les électrocorticogrammes épileptiformes induits par la pilocarpine, tandis que 10 hertz d’électroacupuncture supprime les électrocorticogrammes épileptiformes. De plus, l’administration de pilocarpine dans le noyau central gauche de l’amygdale supprime également le sommeil non paradoxal pendant la période de lumière du cycle lumière/obscurité de 12 heures.

100 hertz d’électroacupuncture détériorent davantage la suppression induite par la pilocarpine du sommeil non paradoxal. En revanche, une électroacupuncture de 10 hertz dans les points d’acupuncture bilatéraux du feng chi augmente le sommeil non paradoxal en soi pendant la période sombre et bloque la réduction du sommeil non paradoxal induite par la pilocarpine pendant la période de lumière. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en une heure et demie si elle est correctement exécutée.

Avant de tenter cette procédure, il est important de pratiquer la compétence de la chirurgie stéréotaxique jusqu’à la maîtrise. Après son développement, cette technique ouvre la voie aux chercheurs dans le domaine des neurosciences pour explorer les effets de l’acupuncture sur l’épilepsie et les troubles du sommeil. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’implanter chirurgicalement des électrodes d’électroencéphalo et d’électromyogramme, une canule guide et un semestre pour évaluer les habitudes de sommeil et d’autres effets de l’acupuncture sur l’activité cérébrale.