השפעות של גירוי מוחי עמוק על פעילות עצבית בהיפוקמפוס במודל חולדה

תקציר

מקור: Selvakumar, T., et al., ניתוח של שינויים בביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדה לאחר גירוי מוחי עמוק של הגרעין התלמי הקדמי. J. Vis. Exp. (2015)

סרטון זה מדגים את ההליך להשתלת אלקטרודות במוח החולדה כדי להפעיל גירוי מוחי עמוק (DBS), המווסת את הפעילות העצבית ומשפר את התקשורת עם ההיפוקמפוס, ותומך בהישרדות עצבית ובנוירוגנזה.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים מודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ומועצת הביקורת הווטרינרית של JoVE.

1. ניתוח גירוי מוחי עמוק (DBS)

1. הזריק את תערובת הקטמין/קסילזין תוך צפקית לבעל החיים ואשר שהוא הגיע למישור כירורגי של הרדמה (על ידי בדיקת רפלקס צביטת הבוהן, עומק קצב הנשימה וסדירות הנשימה). הסר שיער מאזור הקרקפת שייחתך וחטא את הקרקפת עם שלושה קרצוף לסירוגין, כל אחד של בטדין ואלכוהול או מי מלח סטריליים. אבטח ומקם את החיה על המסגרת הסטריאוטקטית.
2. השתמש ברפידות מים חמים במחזור כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של החיה ברמה אופטימלית. יש למרוח חומר סיכה לעיניים כדי להגן על עיני החיה מפני ייבוש יתר.
3. השתמש בקואורדינטות הסטריאוטקטיות הבאות כדי להתמקד ב-ATN (גרעין התלמי הקדמי): אנטריו-אחורי -1.6 מ"מ, מדיולטרלי 1.5 מ"מ וגב-וונטרלי 5.2 מ"מ. בצע חתך בקרקפת באופן סגיטלי כדי לחשוף את הגולגולת. בעזרת זוג מחזירים, אבטח את הקרקפת החתוכה כדי לחשוף את הגולגולת. השתמש במי מלח סטריליים כדי לשטוף את החתך. אם החתך רטוב מדי, השתמש בצמר גפן סטרילי כדי לייבש אותו. אתר את הברגמה וסמן אותה בטוש שחור. כדי להנחות את מיקום חורי הקוצים, בצע שני סימנים נוספים בכ-1.5 מ"מ בינונית משני הצדדים מהתפר הסגיטלי ו-1.6 מ"מ אחורי לתפר העטרה.
4. השתמש במקדחה ידנית כדי ליצור את חורי הקוצים. ודא שקצה חור הבור סטרילי על ידי עיקורו באתנול. החזק את המקדחה בזווית של כ-45 מעלות למשטח הגולגולת בעת הקידוח. החלף לעתים קרובות בין שני חורי הקוצים כדי למנוע חום מוגזם במיקום של כל חור קוצים.
5. המשך לקדוח עד לחשיפת הדורה בעזרת מחט עם קצה כפוף הדומה לצורת 'L', הסר כל פיסת עצם שבורה שתחסום את החדרת האלקטרודה. הקפד להימנע מפגיעה בדורה ו/או ברקמת המוח הבסיסית תוך הסרת שברי עצם באמצעות המחט הכפופה.
   הערה: שימוש במחט קהה או מלקחיים קהים עדינים הוא גם אופציה.
6. קבע את מכלול האלקטרודה הכפולה לידית המסתובבת של המסגרת הסטריאוטקטית וקבע את הידית בזווית של 90°. בעזרת ההתאמות במסגרת הסטריאוטקטית, מקם את האלקטרודה השמאלית בדיוק מעל הברגמה.
7. באמצעות ההתאמות הסטריאוטקטיות למיקום מדיולטרלי, הזז במדויק את האלקטרודה השמאלית 1.5 מ"מ לצד שמאל של הברגמה כך שכעת יש שתי אלקטרודות מיושרות בצורה מושלמת לאורך התפר העטרתי אך מרוחקות זו מזו 1.5 מ"מ מדיולטרלית מהברגמה.
8. באמצעות ההתאמות הסטריאוטקטיות האנטרופוסטריות, הזיזו את האלקטרודות 1.6 מ"מ אחורה לתפר העטרה.
9. השתמש בהתאמות הגב-וונטרליות כדי להוריד את האלקטרודות כדי לבדוק תחילה אם חורי הקוצים נעשו במיקום הנכון כך שניתן להכניס את האלקטרודות בקלות, מבלי לגעת בקצוות המחוספסים של חורי הקוצים. אם כן, הכנס את האלקטרודות לעומק של 5.2 מ"מ מפני הגולגולת.
10. חבר את האלקטרודות באמצעות מוליכים לסטימולטור המוגדר ברוחב דופק של 130 הרץ, 2.5 וולט ו-90 מיקרו-שנייה.
11. ספק גירוי בתדירות גבוהה למשך שעה (או לפרק זמן רצוי לפי הגדרת הניסוי). במהלך הסימולציה, זכור להקפיד על עומק הרדמה תקין באופן קבוע על ידי בדיקת היעדר נסיגה של כף הרגל בתגובה לצביטה בבוהן. השלמת הרדמה עם כמחצית מהמינון הראשוני המשמש להשראת הרדמה. הימנע מזיהום הכפפות הסטריליות שלך בעת בדיקת עומק ההרדמה, והחלף אותן במידת הצורך. בצע גירוי חד צדדי או דו-צדדי על סמך צרכי הניסוי של האדם. כלול בקרות כגון גירוי בתדר נמוך (למשל, 10 הרץ) ובעלי חיים ללא גירוי (החדרת אלקטרודות ללא גירוי לאחר מכן).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
מסגרת סטריאוטקטית	Kopf Instruments	דגם 900
Drill	Dremmel	7700, 7.2 V
אזמל	BD	372610
קטמין	פטרסון וטרינרי	07-803-6637	לוח זמנים III חומר מבוקר, רכש, שימוש ואחסון על פי כללים מוסדיים
קסילזין	פטרסון וטרינרי	07-808-1947
בופרנורפין	פטרסון וטרינרי	07-850-2280	לוח זמנים III חומר מבוקר, רכש, שימוש ואחסון על פי כללים מוסדיים
סיכות כירורגיות	ConMed Corporation	8035
תפרים (3-0)	מכשיר הרווארד	72-3333
מזרק (1 מ"ל, 29 1/2 גרם)	BD	329464	סטרילי, לשימוש למתן הרדמה מזרק תוך צפקי
(3 מ"ל, 25 גרם)	BD	309570	סטרילי, שימוש למתן משככי כאבים תת עורית
מחטים	BD	305761	סטרילי, שימוש לפינוי חתיכות עצם שבורות מחורי הקוצים
אתנול	פישר S25309B מדעי		שימוש לעיקור כללי
סיכה לעיניים	פישר סיינטיפיק	19-898-350
סטימולטור	מדטרוניק	דגם 3628
אלקטרודות DBS	Rhodes Medical Instruments, CA	SNEX100x-100mm	אלקטרודות פלטינה, בטדין קונצנטרי ודו קוטבי
(פובידון-יוד)	PDI	S23125	מקלות ספוגית לשימוש חד פעמי, לשימוש לעיקור הקרקפת לפני ביצוע חתך

חומר