Name: Manipulation des épileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) et du sommeil chez les rats et les souris par Acupuncture (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: Découvrez l'évaluation de l'acupuncture sur l'épilepsie et le sommeil chez les rongeurs par ECoG et EMG. Cette méthode permet d'étudier les effets thérapeutiques en neurosciences.

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Ce travail a été soutenu par les subventions du ministère des Sciences et de la Technologie (MOST) MOST104-2410-H-002-053 et NSC99-2320-B-002-026-MY3. Ce manuscrit a été révisé et relu par M. Brian Chang, qui a de l’expérience dans la révision de documents professionnels.

Tous les protocoles expérimentaux sont approuvés par le Comité institutionnel des animaux soin et l&#39;utilisation (IACUC) de l&#39;Université nationale de Taiwan. 1. stéréotaxique chirurgie pour Implanter EcoG Electrodes, EMG Electrodes, Brain thermistance et Guide Injection Cannula <ol><li> Pour les rats (250-350 g, de 6 à 8 semaines d&#39;âge des rats Sprague-Dawley) <ol><li> Anesthetize les rats par injection IP avec 50 mg / kg Zoletil. Confirmer la bonne profondeur de l&#39;anesthésie en observant l&#39;absence de réponse après pincement de la patte arrière. Appliquer une pommade oculaire, de se raser la fourrure, et stériliser la peau avec une solution de povidone-iode et 75% d&#39;éthanol. Injecter un antibiotique (pénicilline G) pour prévenir l&#39;infection. </li><li> Préparer scalpels, ciseaux, pinces hémostatiques, gazes, et la machine de cautérisation pour la chirurgie. Stériliser vitesse et gazes chirurgicale par un autoclave et le cautère de 75% d&#39;éthanol. </li><li> Placer une barre d&#39;oreille dans le conduit auditif et monter le rat à la stéréotaxie. </li><li> En utilisantun scalpel, faire une approximative de 2 cm incision médiane sur le crâne le long d&#39;une ligne entre deux oreilles, se déplaçant caudale. Coupez les lambeaux de peau avec des pinces hémostatiques pour exposer le crâne et enlever le tissu sur le crâne à l&#39;aide d&#39;un scalpel. </li><li> Forage huit trous (F1, F2, P1, P2, O1, O2, R1 et R2), chacun d&#39;environ 0,7 mm de diamètre, sur le crâne avec un outil rotatif. Vissez huit électrodes ECoG sur les frontaux, pariétaux et lobes occipitaux et le cervelet dans les deux hémisphères gauche et droit. Ces électrodes sont utilisées pour la détection épilepsie focale. <ol><li> Utilisez les coordonnées suivantes pour les électrodes d&#39;enregistrement: frontal (F1 et F2): +2,0 mm antérieur à bregma et +2,5 mm de la ligne médiane, pariétal (P1 et P2): -2.0 mm antérieures à bregma et +3,0 mm de la ligne médiane et occipital (O1 et O2): -5.5 mm antérieur à bregma et +3,0 mm de la ligne médiane. </li><li> Placer deux électrodes de référence (R1 et R2) sur le cervelet (-11,0 mm en avant de bregma et à 4,0 mm de la midline). </li></ol></li><li> Dans des groupes séparés de rats, percer trois trous et placer deux électrodes EEG vis sur le frontal droit (F2) et lobes pariétaux (P2) des corticales avec les mêmes coordonnées que décrit à l&#39;étape 1.1.5.1. Placer une troisième électrode EEG sur le cervelet gauche (R1), qui sert à la masse de l&#39;animal et de réduire les artefacts de signal. Ces électrodes sont utilisées pour confirmer l&#39;épilepsie généralisée et d&#39;analyser les étapes de vigilance. </li><li> Séparer la peau du cou et des muscles et insérez deux électrodes EMG dans le muscle du cou. </li><li> Percez un autre trou sur le crâne et placer une canule de guidage de microinjection dans le aCÉ gauche (AP, 2,8 mm de bregma; ML, 4,2 mm; DV, 7,8 mm par rapport à bregma) chez le rat. Les coordonnées sont adaptés à partir de l&#39;atlas de Paxinos et Watson rat 10. </li><li> Forer un trou plus grand (d&#39;un diamètre de 1,6 mm) sur le crâne et insérer une thermistance étalonnée 30 kV sur la surface du cortex pariétal, qui sera cimentée plus tard, Monitor la température corticale chez le rat. </li><li> Utilisez gaze et cautérisation pour arrêter le saignement quand il se produit. </li><li> Acheminer les fils isolés des électrodes ECoG et des électrodes EMG à un piédestal et connecter la thermistance à la longe. Ciment du piédestal et de guider la canule sur le crâne avec de l&#39;acrylique dentaire. </li><li> Traiter l&#39;incision par voie topique avec Polysporin (bacitracine de sulfate de zinc / polymyxine B) pour prévenir l&#39;infection. Donnez aux animaux à la fois l&#39;ibuprofène et de la pénicilline G dans l&#39;eau pendant une semaine après la chirurgie. </li></ol></li><li> Pour les souris (20 - 30 g, de 6 à 8 semaines d&#39;âge des souris C57BL / C) <ol><li> Anesthésier la souris par injection IP avec 50 mg / kg Zoletil et confirmer la bonne profondeur de l&#39;anesthésie en observant l&#39;absence de réponse après pincement de la patte arrière. Appliquer une pommade oculaire. Après le rasage, stériliser la peau avec une solution de povidone-iode et 75% d&#39;éthanol. Injecter un antibiotique (pénicilline G) pour prévenir l&#39;infection. </li><li> Placer une barre d&#39;oreille dans le conduit auditif etmonter la souris vers la stéréotaxie. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un scalpel, faire une approximative de 1,5 cm incision médiane sur le crâne le long d&#39;une ligne entre les deux oreilles, se déplaçant caudale. Coupez les lambeaux de peau avec des pinces hémostatiques pour exposer le crâne et enlever le tissu sur le crâne avec un scalpel. </li><li> Poke deux trous sur le crâne avec des ciseaux chirurgicaux et placer deux électrodes de fil ECoG sur le lobe frontal droit (F2: +2,0 mm à bregma et +1,5 à la ligne médiane) et gauche lobe pariétal (P1: -3.0 mm à bregma et -2,5 mm à la ligne médiane). </li><li> Séparer la peau du cou et des muscles et insérez deux électrodes EMG dans le muscle du cou. </li><li> Connecter les câbles isolés à partir des électrodes de électrocochléographie des fils et des électrodes électromyographiques aux bornes femelles et à un connecteur de 2,54 mm, puis du ciment pour le crâne avec de l&#39;acrylique dentaire. </li><li> Traiter l&#39;incision par voie topique avec Polysporin (bacitracine de sulfate de zinc / polymyxine B) pour prévenir l&#39;infection. Donnez aux animaux deux ibuprofène et de la pénicilline G dans de l&#39;eau pour un week après la chirurgie. </li></ol></li><li> Permettre à tous les animaux de récupérer pendant sept jours avant le début des expériences. </li><li> Maison rats ou les souris séparément dans des cages individuelles d&#39;enregistrement, dans la pièce isolée, où la température est maintenue à 23 ± 1 ° C et à la lumière: obscurité (L: D), le rythme est commandé 12: 12 h cycles (40 W x 4 tubes d&#39;éclairage). Fournir de la nourriture et de l&#39; eau ad libitum. </li><li> Branchez le EcoG, EMG et thermistance à travers une attache aux amplificateurs une semaine après la chirurgie pour commencer les enregistrements. </li></ol> 2. Mise en place de Focal TLE Epilepsy, SE et Spontanément récurrente épilepsie <ol><li> Pour les rats <ol><li> Administrer 0,5 pi de pilocarpine (2,4 mg / ul) dans la LEC gauche à travers la canule de guidage d&#39;injection à l&#39;aide d&#39;une pompe à micro-injection. Le taux d&#39;injection doit être fixé à 0,2 ul / min pour induire focale TLE. </li><li> IP injecter 300 mg / kg de pilocarpine pour induire epi généraliséeLepsy avec récurrente SE. </li></ol></li><li> Pour les souris <ol><li> IP administrer PTZ (0,035 mg / g de poids corporel de la souris) à un point ZT particulier tous les autres jours. Cinq injections consécutives provoqueront l&#39;apparition de l&#39;épilepsie généralisée spontanément et de façon récurrente. </li></ol></li><li> Pour les rats et les souris <ol><li> Amplifier les signaux ECoG par 5000 et le filtre passe-bande analogique entre 0,1 et 40 Hz. </li><li> Utilisez une carte / D conversion A pour convertir les signaux de ECoGs analogiques en signaux numériques avec un taux d&#39;échantillonnage de 128 Hz. </li><li> Utiliser un logiciel de notation visuelle et d&#39;analyser l&#39;apparition et la durée de l&#39;épilepsie. Mesurer l&#39;échelle de temps afin de représenter la durée. </li><li> Définir EcoG épilepsie par l&#39;apparition de pics épileptiques avec des amplitudes supérieures à 2 mV et avec des durées de plus de 30 s 13. </li></ol></li></ol> 3. Classification des Vigilance États <ol><li> Pour les rats<ol><li> Déterminer les états de vigilance en utilisant les paramètres acquis de ECoGs, EMG, les températures du cerveau, et la locomotion dans un 12 s épisode de l&#39;enregistrement. Branchez le EcoG, EMG et thermistance à travers une attache aux amplificateurs une semaine après la chirurgie pour commencer l&#39;enregistrement. Note les états avec un logiciel sur mesure selon les étapes 3.1.5 - 3.1.7. </li><li> Mesurer les activités locomotrices à l&#39;aide d&#39;un détecteur de mouvement infrarouge, intégrer les signaux tous les 1 s, et stocker les signaux. </li><li> Mesurer la température corticale et stocker les signaux. </li><li> Classez états de vigilance selon nos critères préalablement définis 14. </li><li> Note eveil en utilisant les caractéristiques suivantes: ECoGs de faible amplitude avec des spectres à haute fréquence, une puissance de delta (0,5 à 4,0 Hz), et la puissance de thêta inférieur (6,0 à 9,0 Hz); activité dominante locomoteur; forte activité EMG; et en augmentant progressivement la température corticale. </li><li> Score sommeil lent en utilisant le following caractéristiques: delta-ondes ECoGs dominantes avec de grandes amplitudes, a diminué l&#39;activité EMG, la température corticale réduite, et aucune activité locomotrice. </li><li> Score sommeil paradoxal en utilisant les caractéristiques suivantes: une diminution de l&#39;amplitude ECoGs avec la fréquence dominante thêta, soudain augmentation de la température corticale, l&#39;activité EMG minimale et une faible activité locomotrice avec tressaillements du corps. </li></ol></li><li> Pour les souris <ol><li> Répétez la classification des états de vigilance chez les souris que chez les rats menée, sauf qu&#39;il n&#39;y a pas de température corticale enregistrée à partir de la thermistance. </li></ol></li></ol> 4. Performance de l&#39;acupuncture manuelle et EA chez le rat <ol><li> Le rat est anesthésié pour le protocole EA. </li><li> Localisez le acupoint par l&#39;anatomie et de confirmer une faible impédance de la peau à l&#39;acupoint. La lumière clignote quand détecter la faible impédance de la peau. Remarque: acupoints Fengchi sont situés à 3 mm de la ligne médiane postérieure soitentre les deux oreilles, sur le cou. </li><li> Insérez des aiguilles en acier inoxydable dans les acupoints à une profondeur de 2 mm. </li><li> Twitch les aiguilles insérées 10 fois toutes les 5 min. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un stimulateur électrique fonctionnelle, délivrer un train d&#39;impulsions biphasiques (durée 150-ms chacune) avec une intensité de 1 mA aux acupoints à travers l&#39;aiguille. </li><li> Effectuer une acupuncture factice ou fictive EA en tant que témoin. </li></ol>

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Le choix d&#39;un modèle animal d&#39;épilepsie possible est essentiel pour chaque but expérimental. L&#39;un de nos objectifs est d&#39;élucider les effets de EA sur la suppression de l&#39;épilepsie. EA est une médecine alternative qui peut présenter un effet thérapeutique dans l&#39;épilepsie et a été documentée dans la littérature chinoise ancienne. Cependant, il y a un manque de preuves scientifiques pour le prouver. Pour déterminer les effets de l&#39;évaluation environnementale sur l&#39;épilepsie, nous principal...

L&#39;épilepsie est un trouble neurologique commun dans lequel des crises récurrentes se produisent tout au long de la durée de vie d&#39;un patient. La plupart des récurrences d&#39;épilepsie peuvent être bien contrôlés par les médicaments anti-épileptiques (DEA). Toutefois, environ 30% des patients atteints d&#39; épilepsie réfractaire , l&#39; épilepsie développent 1. causes de l&#39;épilepsie, troubles du sommeil qui peut encore aggraver la récidive. La preuve démontre que l&#39; épilepsie peut soit perturber le sommeil la nuit ou peut provoquer une somnolence diurne excessive 2,3. Nos études antérieures indiquent en outre que l&#39; épilepsie se produisant à zeitgeber temps (ZT) 0, soit le début de la période de lumière à la lumière: cycle d&#39; obscurité, diminue le sommeil; ceci est médiée par l&#39;hormone de libération de la corticotropine (CRH), un facteur homéostatique. L&#39;épilepsie chez ZT13 (le début de la période d&#39;obscurité) augmente l&#39;expression d&#39;un autre facteur homéostatique, l&#39;interleukine-1 (IL-1), ce qui augmente le sommeil. Sommeil rythmes circadiens sont modifiés lorsque l&#39;épilepsie survient à ZT6, au milieu de lapériode de lumière 4,5. D&#39;autre part, les problèmes de sommeil aggravent encore la progression et la récurrence de l&#39; épilepsie 6. Sur la base des éléments de preuve ci-dessus, nous essayons de révéler une méthode thérapeutique optimale pour contrôler simultanément l&#39;épilepsie et prévenir les perturbations du sommeil chez les patients épileptiques. Nous avons déjà constaté que électroacupuncture (EA) avec une fréquence de stimulation de 10 Hz, dans lequel une certaine quantité de courant est délivré dans le acupoint à travers une aiguille en acier inoxydable, électrocorticogramme supprime avec succès (EcoG) activités d&#39; épilepsie et des troubles du sommeil induit par l&#39; épilepsie-7 . EA avec une fréquence de stimulation de 100 Hz se détériore davantage les activités d&#39; épilepsie et les troubles du sommeil chez le rat 8,9. Cette expérience réussie dépend de trois facteurs: d&#39;une part, un modèle animal d&#39;épilepsie possible; en second lieu, un procédé d&#39;enregistrement et d&#39;analyse du sommeil chez les rongeurs; et troisièmement, la performance exacte de l&#39;acupuncture et la précision de la locati acupointons. L&#39;épilepsie a été classé en deux grands types: épilepsie focale et l&#39;épilepsie généralisée. Nous sommes intéressés à focale épilepsie temporale de lobe (TLE), épilepsie généralisée, état de mal épileptique (SE), et la récurrence de l&#39;épilepsie généralisée spontanée. Par conséquent, les différentes manipulations sont appliquées pour créer des modèles d&#39;épilepsie appropriés pour nos expériences. Pour établir TLE focale, une faible dose de pilocarpine est administré dans le noyau central de l&#39;amygdale gauche (ACÉ). Pour vérifier ce modèle, six électrodes ECoG sont implantées sur le frontal (F1 et F2), pariétal (P1 et P2), et occipital (O1 et O2) lobes dans les deux hémisphères gauche et droit, et deux électrodes de référence (R1 &amp; R2) sont placés sur le cervelet, dans les deux hémisphères. Un montant supplémentaire de guide de microinjection canule est implanté chirurgicalement dans le aCÉ gauche (AP, 2,8 mm de bregma; ML, 4.2 mm, DV, 7,8 mm par rapport à bregma). Les coordonnées sont adaptées de la Paxinos et Watson atlas de rat 10. Si le TLE focal est induite avec succès, seul l&#39;enregistrement à partir de l&#39;électrode à gauche cortex pariétal (P1), qui est près de la aCÉ gauche, devrait acquérir les ECoGs épileptiformes dominantes, sans ECoGs épileptiformes significatives enregistrées à partir des autres électrodes ECoG. Intrapéritonéale (IP) des injections de pilocarpine dans les rats induisent l&#39;épilepsie et SE généralisés, mais cela peut être fatal. Cinq injections IP de pentylenetetrazol (PTZ) avec un intervalle d&#39;une journée entre chaque injection induisent avec succès l&#39;épilepsie généralisée spontanée chez la souris et assurent également la survie des souris. Deux électrodes de fil ECoG sont implantés dans les frontales et pariétales corticales chez les souris pour recevoir des signaux ECoG et de vérifier l&#39;épilepsie spontanément récurrente. Polysomnographie (PSG) est une méthode complète pour enregistrer les changements physiologiques qui se produisent pendant le sommeil, et il peut objectivement classer le sommeil en différentes étapes du mouvement non-rapide oeil (NREM) et rmouvements oculaires apid (REM) du sommeil. PSG enregistre les paramètres de fonctionnement de l&#39;organisme, y compris les ondes cérébrales (électroencéphalogramme, EEG), les mouvements oculaires (de électrooculogramme, EOG), des tons de muscle squelettique (de électromyogramme, EMG), les rythmes cardiaques (électrocardiogramme, ECG), et les niveaux d&#39;oxygène dans le sang et les paramètres respiratoires. Chez les rats, nous enregistrons ECoGs, EMGs, température corticale, et l&#39;activité locomotrice de classer les états de vigilance en éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. analyse du sommeil chez la souris est effectuée en utilisant ECoGs, EMGs, et les résultats de l&#39;activité locomotrice. Les rats sont implantés chirurgicalement avec trois EcoG vis électrodes au frontal, pariétal et corticales cérébelleux controlatéral par la chirurgie stéréotaxique. détermination post-acquisition des états de vigilance (de l&#39;éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal) est conduite selon les paramètres acquis des ECoGs, EMG, la température du cerveau, et l&#39;activité locomotrice. Les critères détaillés pour catégoriser le comportement de l&#39;animal chez les rats et les souris sont décrites dans til protocole. Les rats et les souris ont besoin d&#39;être anesthésiés avec une faible dose de Zoletil (25 mg / kg), soit la moitié de la dose d&#39;anesthésique normalement administrés pendant la chirurgie stéréotaxique, avant d&#39;effectuer l&#39;acupuncture manuelle ou EA. Ce dosage permet aux animaux de se réveiller 30 à 35 minutes après l&#39;injection. Soit l&#39;acupuncture manuelle ou EA est effectuée au début de la période d&#39;obscurité, avec un intervalle de temps constant de 30 minutes, et chaque animal est consécutivement traités pendant deux à trois jours. Stimuler les courants EA sont livrés dans un acupoint particulier à travers une aiguille en acier inoxydable qui est inséré dans l&#39;acupoint. Le courant de stimulus est un train d&#39;impulsions carrées biphasique, dans lequel la durée d&#39;impulsion est de 150 ms et l&#39;intensité de stimulation est de 1 mA. Si une aiguille sèche est utilisée pour l&#39;acupuncture manuelle, l&#39;aiguille insérée dans les acupoints est crispa 10 fois toutes les 5 min. La partie difficile de l&#39;acupuncture manuelle ou EA est de localiser les points d&#39;acuponcture chez les rongeurs. Le location des acupoints chez des rats ou des souris est similaire à leur localisation anatomique chez les humains. Par exemple, les acupoints bilatéraux Fengchi sont situés 3 mm de la ligne médiane postérieure sur le cou, entre les deux oreilles, ce qui est similaire à son emplacement anatomique chez les humains 11. En outre, les points d&#39;acupuncture avec une faible impédance sur la peau peuvent être confirmées. la manipulation de l&#39;acupuncture ou fictive EA Sham est nécessaire pour l&#39;acupuncture ou des expériences EA. Acupuncture Sham ou fictive EA doivent être effectuées à un non-acupoint situé à proximité du acupoint, comme près de l&#39;aisselle 12. Pour étudier avec succès les effets de l&#39;acupuncture ou EA sur l&#39;épilepsie et les troubles du sommeil induit par l&#39;épilepsie, les facteurs suivants doivent être en place: un modèle possible épileptique animal, l&#39;analyse précise de ECoGs épileptiformes et la récurrence de l&#39;épilepsie, une méthode pour classer les états de vigilance et la performance précise de l&#39;acupuncture ou EA chez les rongeurs.

<table><tbody><tr><td><fort>Médicaments</fort></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoletil</td><td>Virbac</td><td></td><td>50 mg/kg i.p.</td></tr><tr><td>pilocarpine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6503</td><td>300 mg/kg i.p. ; 1,2 mg microinjection</td></tr><tr><td>PTZ</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6500</td><td>0,035 mg/souris</td></tr><tr><td>polysporin</td><td>Pfizer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgery</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ECoG</td><td>électrode Plastiques Une</td><td>électrode à vis</td><td>E363/20</td> pour rats</tr><tr><td>Piédestal</td><td>Plastiques One</td><td>MS363</td><td></td></tr><tr><td>Canule</td><td>Plastiques One</td><td>C315G/spc</td><td></td></tr><tr><td>Thermistance</td><td>Omega Engineering</td><td>44008</td><td></td></tr><tr><td>Acrylique dentaire</td><td>Tempron</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic Instrument</td><td>Stoelting</td><td></td><td>Dural arms</td></tr><tr><td>Matériel d’enregistrement</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ECoG amplificateur</td><td>Colbourn Instruments</td><td>V75-01</td><td></td></tr><tr><td>A/D Board</td><td>National Instruments</td><td>NI PCI-6033E</td><td></td></tr><tr><td>Détecteurs de mouvement à infrarouge</td><td>Biobserve GmbH</td><td>sur</td><td></td>mesure</tr><tr><td>ICELUS</td><td>G-System</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AxoScope 10 Logiciel</td><td>Dispositifs</td><td></td><td></td> moléculaires</tr><tr><td>Acupuncture needs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aiguilles en acier inoxydable</td><td>Shanghai Yanglong Medical Articles Co.</td><td>Calibre 32 x 1</td>"<td></td></tr><tr><td>Fonctions Stimulateur électrique</td><td>I.T.O., Japon</td><td>Trio 300</td><td></td></tr><tr><td>AcuPen</td><td>Lhasa OMS</td><td>pointeur Excel II</td><td></td></tr></tbody></table>

manipulation des épileptiforme electrocorticograms (ecogs) et du sommeil chez les rats et les souris par acupuncture

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

La littérature chinoise ancienne a documenté que l’acupuncture possède des effets thérapeutiques efficaces sur l’épilepsie et l’insomnie. Cependant, il existe peu de recherches pour révéler les mécanismes possibles à l’origine de ces effets. Pour étudier l’effet de l’acupuncture sur l’épilepsie et le sommeil, plusieurs questions doivent être abordées. La première consiste à identifier les points d’acupuncture, qui correspondent entre les humains, les rats et les souris. De plus, la profondeur d’insertion de l’aiguille d’acupuncture, le degré de torsion de l’aiguille dans l’acupuncture manuelle à l’aiguille et les paramètres de stimulation pour l’électroacupuncture (EA) doivent être déterminés. Pour évaluer les effets de l’acupuncture sur l’épilepsie et le sommeil, il est nécessaire de disposer d’un modèle réalisable de l’épilepsie chez les rongeurs. Nous administrons de la pilocarpine dans le noyau central gauche de l’amygdale (CeA) pour simuler l’épilepsie du lobe temporal focal (TLE) chez le rat. L’injection intrapéritonéale (IP) de pilocarpine induit une épilepsie généralisée et un état de mal épileptique (ES) chez le rat. Cinq injections IP de pentylènetétrazol (PTZ) avec un intervalle d’un jour entre chaque injection induisent avec succès une épilepsie généralisée spontanée chez la souris. Les enregistrements d’électrocorticogrammes (ECoG), d’électromyogrammes (EMG), de température cérébrale et d’activité locomotrice sont utilisés pour l’analyse du sommeil chez les rats, tandis que les ECoG, les EMG et l’activité locomotrice sont utilisés pour l’analyse du sommeil chez la souris. Des électrodes ECoG sont implantées dans les cortex occipitaux frontal, pariétal et controlatéral, et une thermistance est implantée au-dessus du cortex cérébral par chirurgie stéréotaxique. Des électrodes EMG sont implantées dans les muscles du cou et un détecteur infrarouge détermine l’activité locomotrice. Les critères de catégorisation des stades de vigilance, y compris l’éveil, le sommeil paradoxal (REM) et le sommeil non paradoxal (NREM), sont basés sur les informations provenant des ECoG, des EMG, de la température du cerveau et de l’activité locomotrice. Des critères de classification détaillés sont énoncés dans le texte.

Il existe différents modèles de rats et de souris pour satisfaire les besoins des types d&#39;épilepsie différents. Pour induire focale TLE, 0,5 pi de pilocarpine (2,4 mg / ul) est administré dans le aCÉ gauche. Les ECoGs épileptiformes prédominantes sont acquises à partir de l&#39;électrode EcoG sur le lobe pariétal de l&#39;hémisphère gauche (Figure 1A: b), et les activités épileptiques rares sont ramassés du reste des électrodes ECoG (Figure 1A: <stro...

Cet article démontre les performances de l’acupuncture, des modèles d’épilepsie et de l’analyse du sommeil chez les rongeurs. La procédure d’acupuncture et l’identification des points d’acupuncture sont décrites. La pilocarpine ou pentylènetétrazol (PTZ) est utilisée pour induire l’épilepsie. L’électrocorticogramme (ECoG), l’électromyogramme (EMG), la température cérébrale et les enregistrements de l’activité locomotrice sont utilisés pour l’analyse du sommeil.

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

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

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 manière d'induire une épilepsie, d'analyser le sommeil et de pratiquer l'acupuncture chez un petit modèle animal. Les principaux avantages de cette technique sont que les électrodes corticales latérales et les électrodes myogrammes latérales peuvent être implantées rapidement et facilement au cours du semestre par chirurgie stéréotaxique.La démonstration de cette procédure sera effectuée par Yi-Jou Wu, étudiante diplômée de mes laboratoires. Après avoir confirmé la profondeur adéquate de la sédation par l'absence de réponse à une pincée du orteil, appliquez une pommade ophtalmique sur un rat Spregg Dolly âgé de six à huit semaines et pesant entre 250 et 350 grammes, provenant du premier groupe. Utilisez un tondeur pour raser les poils situés au sommet du crâne.Désinfectez la peau par des applications successives de solution de povidone-iodée et d'éthanol à 75 pour cent, suivies d'une injection d'antibiotique pour prévenir toute infection. Ensuite, fixez l'animal sur un appareil stéréotaxique, puis insérez une barre auriculaire dans le conduit auditif. À l'aide d'un scalpel, réalisez une incision médiane caudale d'environ deux centimètres de longueur le long du crâne entre les oreilles.Ensuite, utilisez des pinces hémostatiques pour fixer les lambeaux de peau afin d'exposer le crâne, puis utilisez un scalpel pour retirer les tissus. Une fois le crâne nettoyé, utilisez un outil rotatif pour percer huit trous d'un diamètre d'environ 0,7 millimètre dans les lobes frontal, pariétal et occipital ainsi que dans le cervelet, des deux côtés, dans les hémisphères gauche et droit de l'os exposé. Vissez ensuite huit électrodes d'électrocorticogramme dans les trous afin de détecter une épilepsie focale.Dans un groupe distinct de rats, percez trois trous et placez deux électrodes d’électroencéphalogramme au-dessus des lobes frontal et pariétal droits des cortices, en utilisant les mêmes coordonnées que dans le premier groupe. Ensuite, placez une troisième électrode d’électroencéphalogramme au-dessus du cervelet gauche afin de mettre l’animal à la masse et de réduire les artefacts du signal. Séparez la peau et le muscle du cou et insérez deux électrodes d’électromyogramme dans le muscle du cou.Percez un autre trou dans le crâne et insérez une canule guide pour microinjection dans le noyau central de l'amygdale gauche. Ensuite, percez un trou de 1,6 millimètre dans le crâne et insérez un thermisteur calibré de 30 kilovolts à la surface du cortex pariétal afin de surveiller la température corticale. Acheminez les fils isolés des électrodes d'électrocorticogramme et d'électromyogramme vers un socle.À l’aide d’acrylique dentaire pour cimenter le socle, guider la canule vers le crâne, puis connecter le thermistateur au câble souple. Ensuite, traiter l’incision de façon topique avec du polysporine afin de prévenir toute infection et administrer aux animaux de l’eau enrichie avec de l’ibuprofène et de la pénicilline G pendant une semaine après la chirurgie. Pour induire une épilepsie focale du lobe temporal, utiliser une pompe de microinjection pour administrer 0,5 microlitres de pilocarpine dans le noyau central de l’amygdale gauche par l’intermédiaire de la canule d’injection guide, à raison de 0,2 microlitre par minute.Pour induire une épilepsie généralisée avec des épisodes répétés de statut épileptique, injecter 300 milligrammes par kilogramme de pilocarpine par voie intrapéritonéale. Pour l'acupuncture, localiser d'abord manuellement les points d'acupuncture. Par exemple, les points d'acupuncture feng chi se situent à trois millimètres de la ligne médiane postérieure, entre les oreilles, au niveau du cou. Après avoir confirmé une faible impédance cutanée au niveau des points d'acupuncture d'intérêt, insérer 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, délivrer une série d'impulsions biphasiques de 150 millisecondes à 10 hertz avec une intensité de un milliampère aux points d'acupuncture par l'intermédiaire de l'aiguille. Ici, un électrocorticogramme épileptiforme prédominant, enregistré à partir de l'électrode d'électrocorticogramme située sur le lobe pariétal de l'hémisphère gauche, est représenté. Après l'administration de pilocarpine, des activités épileptiques rares sont détectées sur les autres électrodes d'électrocorticogramme, indiquant une induction réussie d'une épilepsie focale du lobe temporal.En moins de cinq minutes, des effets cholinergiques sévères sur le comportement apparaissent, s'intensifiant progressivement jusqu'à l'apparition d'une crise généralisée sur électrocorticogramme, suivie d'un état de mal épileptique. Aucun électrocorticogramme épileptiforme n'est observé pendant la période sombre après la première injection de pentilène tétrasol, ni pendant la seconde période sombre d'un jour sans injection, jusqu'à la cinquième injection de pentilène tétrasol, accompagnée d'une épilepsie généralisée spontanée et récurrente. L'état de veille présente un électromyogramme d'amplitude élevée et une grande activité locomotrice, avec une augmentation progressive de la température corticale lorsque l'état de vigilance passe du sommeil non-REM ou du sommeil REM à la veille.Le sommeil non-REM se caractérise par des électrocorticogrammes synchronisés à haute amplitude et basse fréquence, par une diminution progressive de l'amplitude de l'électromyogramme et par l'absence d'activité locomotrice, ainsi que par une baisse 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 et présente une amplitude réduite. La densité spectrale de puissance électroencéphalographique prédominante se situe dans la bande de fréquence thêta.L'activité électromyogramme est minimale, un tressaillement phasique du corps est observé, et la température corticale augmente rapidement. L'administration d'une électroacupuncture à 100 hertz dans les points d'acupuncture feng chi bilatéraux aggrave les électrocorticogrammes épileptiformes induits par la pilocarpine, tandis qu'une électroacupuncture à 10 hertz supprime les électrocorticogrammes épileptiformes. De plus, l'administration de pilocarpine dans le noyau central gauche de l'amygdale supprime également le sommeil non-REM pendant la période claire du cycle lumière/obscurité de 12 heures.100 hertz d'électroacupuncture aggravent davantage la suppression du sommeil non paradoxal induite par la pilocarpine. En revanche, une électroacupuncture à 10 hertz appliquée aux points d'acupuncture feng chi bilatéraux augmente par elle-même le sommeil non paradoxal pendant la période sombre, et bloque la réduction du sommeil non paradoxal induite par la pilocarpine pendant la période claire. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en une heure et demie si elle est correctement effectuée.Avant de tenter cette procédure, il est important de s'exercer à la chirurgie stéréotaxique jusqu'à maîtrise complète. Une fois cette compétence acquise, cette technique ouvre la voie aux chercheurs du domaine des neurosciences pour explorer les effets de l'acupuncture sur l'épilepsie et les troubles du sommeil. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'implanter chirurgicalement des électrodes d'électroencéphalogramme et d'électromyogramme, une canule guide et un semestriel afin d'évaluer les profils de sommeil ainsi que d'autres effets de l'acupuncture sur l'activité cérébrale.

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Source : Kodani, S., et.al. Manipulation optogénétique des circuits neuronaux lors de la surveillance des états de sommeil/éveil chez la souris. J. Vis. Exp. (2019)Cette vidéo démontre la manipulation optogénétique des circuits neuronaux impliqués dans la transition du sommeil à l’éveil chez la souris. La procédure consiste à implanter chirurgicalement une fibre optique et des électrodes dans le cerveau et les muscles pour permettre la stimulation lumineuse et l’enregistrement...

Manipulation optogénétique de circuits neuronaux pour la transition du sommeil à l’éveil chez la souris

Cette vidéo présente un protocole d’implantation d’un ensemble d’électrodes d’électroencéphalogramme (EEG) et d’électromyogramme (EMG) dans une souris anesthésiée. Le processus consiste à fixer la souris sur un cadre stéréotaxique, à faire une incision médiane dans le crâne, à percer des trous pour les électrodes et à fixer l’unité d’électrode pour l’enregistrement du signal. Après la récupération, le comportement veille-sommeil de la souris est analysé à l'aide des signaux enregistrés.

Analyse du comportement en sommeil chez la souris à l’aide d’enregistrements d’électroencéphalogramme et d’électromyogramme

Cette vidéo présente une méthode d’enregistrement EEG à haute résolution dans un modèle d’épilepsie focale chez le rat. Il décrit les étapes de la préparation du rat, de la connexion d'une mini-casquette EEG multicanal au cuir chevelu du rat et de l'enregistrement de l'EEG pour identifier les événements liés aux crises caractéristiques du modèle d'épilepsie.

Enregistrement par électroencéphalographie dans un modèle d’épilepsie focale chez le rat

Cette vidéo montre l’enregistrement électroencéphalographique (EEG) de crises d’épilepsie chez des rats induits par l’épilepsie. Un rat avec des électrodes implantées dans l’hippocampe ventral est connecté au système d’enregistrement EEG et placé dans une chambre en plexiglas. Le rat est autorisé à se déplacer librement pendant que l’activité cérébrale est enregistrée pour surveiller l’apparition de crises.

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L’enregistrement de l’électroencéphalogramme (EEG) et de l’électromyogramme (EMG) chez les souris se comportant librement est une étape essentielle pour corréler le comportement et la physiologie avec le sommeil et l’éveil. Le protocole expérimental décrit dans le présent document fournit un système câblé pour l’acquisition d’enregistrements EEG et EMG chez la souris.

Procédure d&#39;enregistrement polygraphique pour la mesure du sommeil chez la souris

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

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