Technique de la fenêtre crânienne chronique pour les enregistrements corticaux répétés pendant l’anesthésie chez le porc

Cette recherche vise à développer une méthode évolutive et fiable pour les enregistrements corticaux chroniques chez les porcs, en relevant les défis de la défaillance des dispositifs et des réponses tissulaires, en améliorant les neurosciences, le diagnostic et la recherche. Pour extraire des informations du cerveau pendant des périodes prolongées, les technologies actuelles se concentrent sur la création d’une interface stable et fiable entre l’électrode et le cerveau, garantissant des signaux cohérents provenant de la même population neuronale. L’électrocorticographie et les enregistrements intracrâniens sont généralement utilisés pour les enregistrements cérébraux prolongés.

Ces électrodes restent au même endroit, mais l’interface tissulaire de l’électrode change en raison des réponses tissulaires et de la défaillance du dispositif. Pour commencer, identifiez le point de bregma en traçant des lignes droites entre chaque oreille et l’œil controlatéral. Le point de bregma se trouve à l’intersection de ces lignes.

Faites une incision légèrement latérale au point du bregma avec un scalpel. À l’aide d’un cautérisant, poursuivez l’incision à travers la peau. Après avoir placé le champ stérile, faites l’incision initiale du côté marqué dans le derme avec un scalpel.

À l’aide d’un cautérisant, poursuivez l’incision à travers la peau. Après avoir placé l’écarteur, soulevez la peau à l’aide d’une pince et coupez le tissu conjonctif avasculaire entre le périoste et le sous-cutané pour fournir de la flexibilité pour la suture ultérieure. Placez un écarteur supplémentaire pour s’adapter à la flexibilité supplémentaire de la peau.

Percez un trou de 10 millimètres de diamètre frontal à la ligne de suture sagittale et latéral à la suture médiane à l’aide d’un foret arrondi. Une fois que la dure-mère devient visible, passez à un foret plus petit pour obtenir la largeur maximale du trou au niveau de la dura. Clipsez les bords du trou à l’aide de rongeurs.

Confirmez que la fenêtre crânienne s’insère complètement dans le trou percé, atteignant le fond sans espace et déterminez la profondeur appropriée. Tout en maintenant la fenêtre crânienne en place, marquez les positions des trous de vis avec une perceuse à main. Retirez la fenêtre crânienne et percez les trous marqués à une profondeur d’au moins quatre millimètres.

Replacez ensuite la fenêtre crânienne. Après avoir retiré l’aiguille de l’ensemble de perfusion papillon, mesurez la profondeur du trou de vis à travers la fenêtre crânienne à l’aide du papillon émoussé. Insérez et fixez une vis de la même longueur dans le trou.

Placez un connecteur en U sous la vis qui perce le crâne et touche la dure-mère. Insérez deux aiguilles perpendiculaires au trajet nerveux à environ deux centimètres l’une de l’autre. Percez à nouveau la peau, à environ trois centimètres du point d’insertion.

Passez les fils Cooner dans les aiguilles et retirez les aiguilles, en laissant les fils partiellement sous la peau. Après avoir trempé l’électrode de micro-électrocorticographie dans de l’alcool, placez-la dans le ZIF-Clip Headstage. À l’aide d’un micromanipulateur et en le guidant doucement à l’aide d’un coton-tige, mettez l’électrode de micro-électrocorticographie en place.

Connectez les fils de terre de l’électrode à la vis de terre à l’aide d’un connecteur crocodile. Placez de la gaze stérile sur l’électrode pour maintenir un contact ferme avec les tissus. Versez une solution saline pour la température corporelle sur la gaze pour éviter que les tissus ne se dessèchent.

Appliquez ensuite une stimulation électrique au nerf cubital via le fil périphérique pour provoquer de petits mouvements dans le membre antérieur. Prévisualisez les signaux cérébraux spontanés et évoqués. Placez le capuchon de la fenêtre crânienne pour fermer la fenêtre crânienne, en vous assurant qu’il s’adapte précisément à la fenêtre crânienne et ne nécessite aucune fixation supplémentaire.

Placez un sachet d’antibiotique sur le capuchon de la fenêtre crânienne. Fermez la peau par voie sous-cutanée à l’aide de la technique du matelas vertical enterré avec des sutures simples résorbables, en les plaçant à cinq à 10 millimètres de distance. Attachez les trois dernières sutures après que toutes les sutures ont été placées.

Ensuite, placez les sutures intradermiques de manière continue, en commençant d’un à deux centimètres latéralement au site d’incision et en creusant un tunnel sous la peau jusqu’à la couche dermique, mais sous sa surface. Faites un nœud à l’extrémité latérale pour éviter l’irritation ou le desserrage des sutures. Placez ensuite la suture continue entre les sutures sous-cutanées jusqu’à ce que l’autre côté de l’incision soit atteint.

Faites une nouvelle incision dans le derme avec un scalpel légèrement latéral à la ligne médiane. À l’aide d’un cautérisant, poursuivez l’incision à travers la peau. Incisez ensuite le périoste pour que l’implant devienne visible.

Enfin, à l’aide de légers mouvements circulaires avec un coton-tige, retirez tout tissu conjonctif de l’ouverture jusqu’à ce que la dure-mère devienne visible. Cette figure montre la stabilité et la modulation des potentiels liés aux événements ou ERP enregistrés à différents points temporels et dans des conditions de stimulation variables. Les ERP enregistrés à trois points temporels ont montré des formes d’onde presque identiques, démontrant la haute reproductibilité de la technique de la fenêtre crânienne dans le temps.

Les amplitudes de crête et la variabilité intercanal restent stables d’une session à l’autre, ce qui indique une qualité de signal constante, tandis qu’un léger retard lors de la première session reflète probablement des changements de développement. La stimulation à haute fréquence a significativement augmenté l’amplitude maximale N1, confirmant la sensibilité de l’ERP aux changements neuroplasiques liés à une sensibilité accrue à la douleur. Cette approche réduit les risques associés aux implants permanents en éliminant les défaillances du dispositif et les réactions au niveau de l’électrode.

Cela augmente la fidélité de l’enregistrement et permet d’obtenir des enregistrements très fiables. Cette méthode permet également de réduire les coûts de recherche et d’améliorer le bien-être animal. Il peut être mis en œuvre chez d’autres espèces ou pour accéder à d’autres zones du cerveau.