30 novembre 2017
Ce protocole décrit une méthode simple pour l’enregistrement simultané de co localisée électroencéphalographie (EEG) et multi-laminaire champ local potentiel chez un rat anesthésié. Un trou foré dans le crâne pour l’insertion d’une microélectrode est montré pour produire une distorsion négligeable du signal EEG.
L’objectif global de cette méthodologie est d’enregistrer simultanément l’électroencéphalographie colocalisée et le potentiel de champ local chez le rat anesthésié. Pour commencer cette procédure, notez le poids du rat sur une balance de laboratoire. Anesthésier le rat dans une chambre d’isoflurane.
Ensuite, placez-le sur un support stéréotaxique, avec une serviette en papier sous son corps et posez ses dents sur la barre de morsure. Ensuite, administrez l’isoflurane en continu à l’aide d’un cône de nez en plastique dur monté sur le collier de serrage. Connectez le cône à un système d’anesthésie à l’isoflurane pour petit animal.
Après cela, insérez un coussin chauffant thermostatique sous l’essuie-tout sur lequel le rat se repose, puis fixez la tête du rat avec deux barres d’oreille. Surveillez la température corporelle à l’aide d’un thermomètre rectal. Maintenant, rasez le haut de la tête de l’animal.
Ensuite, appliquez une pommade ophtalmique sur les yeux pour prévenir le dessèchement de la cornée. Avant d’exposer le crâne, appliquez des gouttes de lidocaïne sur le cuir chevelu et massez doucement la peau. Après cela, faites une incision médiane d’environ deux à trois centimètres sur le cuir chevelu à l’aide d’un scalpel pour exposer le crâne.
Séparez soigneusement le muscle temporal, controlatéral au coussinet de moustaches, à stimuler du crâne à l’aide d’un détartreur de veste et d’une paire de pinces de dissection dentelées et incurvées. Nettoyez le crâne avec des cotons-tiges chaque fois que nécessaire. À l’aide d’une suture tressée, en soie et non résorbable, attachez le muscle séparé au cuir chevelu avec un nœud serré, puis attachez solidement la suture au cadre stéréotaxique.
Ensuite, utilisez les coordonnées stéréotaxiques pour localiser le cortex du baril, qui est de deux virgule cinq millimètres caudale à bregma et de six millimètres latéraux à la ligne médiane. Tracez ensuite un point à l’emplacement du cortex somatosensoriel à l’aide d’une pointe fine, marqueur permanent. Percez un trou d’un diamètre inférieur à deux millimètres dans le crâne.
Veillez à ne pas percer dans la dure-mère. Diluez le fond du trou jusqu’à ce qu’il soit translucide. Pour éviter que le crâne ne surchauffe pendant le forage, appliquez une solution saline stérile sur la zone de travail toutes les 10 à 15 secondes.
Utilisez ensuite une aiguille de calibre 27 pour percer la dure-mère afin de permettre l’insertion d’une microélectrode. Ensuite, transférez le cadre stéréotaxique avec le rat dans une cage de Faraday montée au-dessus d’un poste de travail d’isolation des vibrations. Fixez une pince de capteur d’oxymètre, reliée à une unité de commande d’oxymètre, à la patte arrière du rat pour surveiller en permanence les paramètres physiologiques.
Après cela, remplacez le cône nasal en plastique dur et le collier de nez par un reniflard micro flexible équipé d’un cône de nez souple transparent pour permettre une stimulation facile des moustaches d’un côté du coussinet de moustaches sans compromettre l’administration d’isoflurane. Ensuite, insérez deux électrodes de stimulation en acier inoxydable dans le coussinet à moustaches exposé par la découpe sur le cône nasal. Ensuite, connectez les électrodes de stimulation à un stimulateur de courant isolé.
Par la suite, soulevez la peau de la ligne médiane du cou à l’aide d’une pince et faites une incision d’un à deux centimètres avec des ciseaux, prête pour la mise en place d’électrodes de référence. Dans cette procédure, nettoyez et séchez le crâne entourant le trou de la bavure à l’aide d’un coton-tige. Appliquez soigneusement la pâte EEG conductrice sur un côté plat d’une électrode d’araignée EEG.
Laissez un petit trou dégagé de pâte EEG sur l’électrode araignée pour permettre à une microélectrode multilamellaire de passer à travers le trou sans entrer en contact avec la pâte et l’électrode araignée. Alignez l’électrode de l’araignée avec le trou de bavure dans le crâne avec la pâte EEG face au crâne. Appuyez délicatement l’électrode de l’araignée sur le crâne, en établissant un contact ferme avec le crâne via la pâte EEG.
Retirez toute pâte masquant le trou de la bavure, à l’aide d’une aiguille sur une seringue et retirez l’excès de pâte EEG au-delà de la périfia de l’électrode d’araignée de sorte que le contact entre l’électrode d’araignée et le crâne soit limité à la taille de l’électrode. Ensuite, étalez de la pâte EEG sur l’électrode de référence pour l’EEG et placez-la solidement à l’intérieur de l’incision à l’arrière du cou du rat. Ensuite, connectez les électrodes EEG au préamplificateur via un séparateur de signal passif pour les signaux à faible impédance.
À ce stade, testez la résistance de la sonde EEG pour vous assurer qu’elle est inférieure à cinq kilo-ohms. Si ce n’est pas le cas, ajoutez plus de pâte EEG et assurez-vous que l’électrode de l’araignée entre bien en contact avec le crâne. Par la suite, montez un bras micromanipulateur sur le cadre stéréotaxique.
Connectez une microélectrode linéaire à 16 canaux à un étage de tête aiguë à 16 canaux, solidement fixé sur le bras du micromanipulateur. Ensuite, étalez de la pâte EEG sur l’électrode de référence de la microélectrode, puis placez-la solidement à l’intérieur de l’incision, à côté de l’électrode de référence pour l’EEG. Ajustez l’angle du bras du micromanipulateur de manière à ce que la microélectrode soit perpendiculaire à la surface corticale.
Maintenant, abaissez la microélectrode sous un microscope, de sorte que la pointe de la microélectrode soit dirigée vers la minuscule ouverture au fond du trou de bavure jusqu’à ce que l’électrode la plus haute pénètre à peine la surface corticale. Il faut veiller à ne pas forcer la microélectrode sur la surface de la dure-mère, car cela casserait l’électrode. Insérez la microélectrode dans la surface corticale à une profondeur de 1 500 micromètres.
Microajustez la profondeur en appliquant une série de stimulas sur le coussin de moustaches et en observant le LFP évoqué à 16 canaux sur un moniteur de PC. Tournez avec précaution le bouton de l’axe z du micromanipulateur jusqu’à ce que l’amplitude la plus élevée de la LFP invoquée se produise, car celle-ci coïncide avec la couche quatre du cortex. Cette figure montre que l’ERP, enregistrée par la sonde EEG, est d’un ordre de grandeur plus petit que le LFP enregistré par la microélectrode dans la couche supragranulaire du cortex en baril.
Le profil temporel de l’ERP est similaire à celui de la LFP dans la couche supragranulaire lorsqu’il est normalisé à l’aperçu négatif et super-imposé. Cependant, les latences d’aperçu de l’ERP sont plus longues que les latences d’aperçu correspondantes dans LFP. D’autre part, le profil temporel de l’ERP est nettement différent de celui de la couche granulaire LFP.
Il est important de noter qu’ils ne sont pas des images miroir l’un de l’autre avec une LFP granulaire dominée par un seul coup d’œil négatif. Alors que l’ERP se compose principalement de deux aperçus de polarité opposée. Enfin, les signaux EEG collectés autour d’un trou de bavure dans le crâne ne sont pas significativement différents des enregistrements EEG d’un crâne intact.
Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en une heure si elle est exécutée correctement. Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de l’EEG et des neurosciences computationnelles pour explorer la neurogenèse des potentiels évoqués sensoriels. Ainsi, fournissant des contraintes pour la modélisation mathématique des ERP.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’enregistrer simultanément l’EEG et le LFP co-localisés.
Ce protocole décrit une méthode d'enregistrement simultané de l'électroencéphalographie (EEG) et du potentiel de champ local multi-laminaire (LFP) chez un rat anesthésié. La technique permet d'obtenir des informations sur la relation entre les signaux EEG et LFP dans le cortex barrel tout en assurant une distorsion minimale du signal EEG due à la procédure invasive.
L'enregistrement simultané de l'EEG et des PCL permet une détection mécanistique des risques lors de la validation de cibles en reliant les signaux cérébraux macroscopiques à l'activité des microcircuits. Cette approche améliore la fiabilité prédictive des modèles précliniques des troubles neurologiques en précisant les origines neurophysiologiques des biomarqueurs EEG. Elle favorise le développement de biomarqueurs translationnels grâce à la corrélation de signaux à différentes échelles dans des systèmes pertinents pour la maladie.
Cette méthode établit un lien entre la découverte précoce et la validation préclinique en associant des mesures non invasives d'EEG à des enregistrements invasifs de PML dans des modèles rongeurs de la fonction corticale.