Combinaison de l’imagerie et de l’électrophysiologie pour visualiser et enregistrer les dépolarisations d’étalement chez la souris

Le but de notre recherche est de comprendre la relation entre les dépolarisations propagées et les lésions cérébrales traumatiques légères à l’aide de modèles cérébraux. Notre groupe et d’autres ont récemment montré que des dépolarisations propagées se produisent dans les lésions bénignes du crâne fermé chez la souris. Couramment utilisés in vivo, les amplificateurs d’électrophysiologie filtrent les lents décalages extracellulaires associés aux dépolarisations étalées, ce qui rend presque impossible la détection de la dépolarisation étalée.

L’avantage de ce protocole est de tirer parti à la fois de l’imagerie et de l’électrophysiologie in vivo pour confirmer l’absence ou la présence de dépolarisations étalées à la suite d’une lésion cérébrale traumatique légère. Nous avons commencé à comprendre le rôle des dépolarisations propagées dans le comportement aigu, la pathologie et les déficits cognitifs à long terme associés aux TCCL. Pour commencer, placez l’animal anesthésié dans un cadre stéréotaxique et maintenez la température corporelle de l’animal à l’aide d’un coussin chauffant.

À l’aide d’une lame de scalpel numéro 10, faites une incision le long de la ligne médiane du rostral à la caudale. Et appliquez immédiatement de la colle cyanoacrylate sur l’incision. Ensuite, écartez la peau latéralement pour exposer le crâne.

Ajoutez une ou deux gouttes supplémentaires de colle cyanoacrylate sur le crâne pour fournir une protection supplémentaire. Pendant que la colle sèche, utilisez des ciseaux chirurgicaux stériles pour augmenter la taille de l’incision sur le cervelet. Ensuite, à l’aide d’un foret de 0,8 millimètre, percez des avant-trous à travers le crâne et tournez les vis dans le crâne.

Enroulez l’excédent de fil autour de la vis, ce qui permet un peu de mou pour le placement de la tête de scène plus tard. Une fois que toutes les vis du crâne sont en place, branchez toutes les broches dorées dans le connecteur de tête souhaité. En maintenant le connecteur en place avec le bras stéréotaxique, positionnez les broches du connecteur près des têtes de vis sans contact avec les fils.

Scellez toute la zone avec de la colle cyanoacrylate, en vous assurant que la zone d’imagerie devant les vis du crâne n’est pas perturbée. Construisez du ciment dentaire autour de la base des broches dorées, en vous assurant que les broches dorées des vis du crâne ne sont pas connectées à celles de la tête. Laissez le ciment dentaire durcir avant de retirer le connecteur de l’étage de tête.

Pour commencer, allumez l’ordinateur IOS et la carte LED. Montez l’animal anesthésié implanté dans une électrode dans un lit d’impact sous la caméra. Et ajustez la bague de mise au point pour couvrir la surface corticale.

Après avoir chargé le signal optique intrinsèque, ou paramètres IOS, appuyez sur le bouton Live pour afficher la souris et centrer le crâne de l’animal sous la caméra. Ensuite, appuyez sur Multi-D Acquisition pour accéder aux paramètres d’acquisition et sélectionner les points temporels souhaités. Enregistrez les images dans le chemin d’accès au fichier désigné avec le préfixe de nom approprié.

Connectez les broches dorées de l’animal au connecteur de l’étage de tête, puis à l’étage de tête. Allumez l’ordinateur d’électrophysiologie et connectez-le à l’équipement d’électrophysiologie. Après avoir chargé les paramètres du logiciel Intan, cliquez sur l’icône Choisir le format de fichier, et dans la fenêtre contextuelle, sélectionnez Un fichier par format de type de signal.

Ensuite, dans l’onglet BW sous Bande passante matérielle, sélectionnez la bande passante de l’amplificateur de 0,13 à 500 hertz. Sélectionnez Large sous Sélecteur d’affichage du filtre. Après avoir défini les filtres passe-bas et passe-haut, cliquez sur l’icône Sélectionner le nom de fichier pour sélectionner le chemin d’accès au fichier souhaité pour l’enregistrement.

Pour l’impact, allumez l’impacteur électromagnétique et actionnez le levier pour vérifier si la pointe se rétracte et se déploie correctement. Placez rapidement l’animal sur un lit en mousse et glissez le lit sous l’extrémité de l’impacteur. Alignez l’extrémité de l’impacteur avec la ligne médiane et positionnez-la à un millimètre de la rostrale de la bregma.

Ensuite, abaissez l’embout de l’impacteur jusqu’à ce qu’il touche fermement le haut de la tête de l’animal. Poussez le levier pour rétracter l’extrémité de l’impacteur, puis abaissez-le manuellement de cinq millimètres avant d’activer le levier d’impact. Retirez immédiatement l’animal du lit de mousse et placez-le sous la caméra pour l’imagerie dans les cinq secondes.

Cliquez sur Acquérir pour démarrer l’imagerie IOS dans la fenêtre Acquisition multidimensionnelle. Capturez des images pendant quatre minutes pour enregistrer l’ensemble de l’événement de dépolarisation qui s’étale. Pour démarrer l’enregistrement électrophysiologique, cliquez sur l’icône Enregistrer dans le logiciel Intan.

Une fois l’enregistrement terminé, débranchez l’animal de la tête et du connecteur et remettez-le dans sa cage. Pour ouvrir la pile d’images, cliquez sur Fichier, puis sur Importer et Séquence d’images. Dessinez un carré à l’aide du curseur, définissant la région d’intérêt, pour générer le tracé de la dépolarisation étalée.

Accédez à Image, puis à Piles et Tracer le profil de l’axe Z pour tracer le graphique et cliquez sur le bouton En direct. Sur le graphique généré, cliquez sur Liste pour générer une liste de valeurs. Pour la visualisation, convertissez l’image en niveaux de gris à l’aide d’une table de correspondance de feu.

Des dépolarisations propagées ont été observées se propageant à travers le cortex et les gros vaisseaux sanguins à travers la fenêtre. L’activité à haute fréquence dans les enregistrements électrophysiologiques a montré un retour rapide chez les animaux fictifs après l’élimination de l’isoflurane. Mais chez les animaux dépolarisés, l’activité à haute fréquence est restée supprimée pendant plusieurs minutes avant de récupérer.

Les graphiques de puissance ont montré une nette augmentation de la puissance après la récupération de la suppression dans les deux conditions.