גירוי פוטי לסירוגין במודל ארנב: טכניקה לגרימת התקפים אפילפטיים ובו זמנית להקליט פרמטרים רב מערכתיים

תקציר

מקור: Bosinski, C., et al. ניטור רב מערכתי לזיהוי התקפים, הפרעות קצב ודום נשימה בארנבים מרוסנים מודעים. J. Vis. Exp. (2021).

בסרטון זה, אנו מראים הליך להקלטה סימולטנית של נתוני וידאו-EEG-ECG-capnography-oximetry שנוצר על ידי גרימת התקפים במודל ארנב.

פרוטוקול

כל הנהלים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE.

1. ניסוי גירוי פוטי

1. הניחו מקור אור עם רפלקטור עגול 30 ס"מ לפני הארנב בגובה העיניים, כאשר עוצמת ההבזק מוגדרת למקסימום (16 קנדלה). מקור האור מצוין על-ידי נקודה לבנה באיור 1E.
   הערה: יש להשתמש בחדר מואר באור עמום כדי לעורר את התגובה הרגישה לאור.
2. מכיוון שעיני הארנב נמצאות בצד הראש במקום בקדמת ראשו (כמו אצל בני אדם), מקמו 2 מראות משני צדי הארנב, ואחת מאחורי הארנב כך שהאור ייכנס לעיני הארנב.
   הערה: מראה שטוחה שגובהה ≥ 20 ס"מ ואורכה ≥-120 ס"מ יוצרת מתחם משולש סביב הארנב כדי להבטיח שהאור המהבהב ייכנס לעיני הארנב, כפי שניתן לראות באיור 1E.
3. חבר את מקור האור לבקר בעל קצב, עוצמה ומשך מתכווננים.
4. הקלט וידאו באמצעות מצלמה עם אור אדום ויכולות הקלטת אינפרא אדום.
5. חשוף את הארנבים לכל תדר במשך 30 שניות בעיניים פקוחות ולאחר מכן 30 שניות נוספות עם מסכה כירורגית המכסה את פניהם כדי לדמות או לגרום לסגירת עיניים בכל תדר.
   הערה: מחקרים קודמים הראו כי עצימת עיניים היא התמרון הפרובוקטיבי ביותר להעלאת רגישות לאור להתקף. בנוסף, 10% מהחולים הרגישים לאור מציגים סימנים אלקטרואנצפלוגרפיים רק כאשר עיניהם עצומות. התקף יכול להיות מזוהה קלינית על ידי התבוננות בנוכחות של קופצות מיוקלוניות בראש ובכל הגוף, קלונוס, או מצב טוניק. רישום EEG מנותח באופן יסודי יותר עבור מתאם אלקטרואנצפלוגרפי (למשל, קוצים, poly-spikes, והפרשות קצובות) עם ביטויים מוטוריים עבור אבחנה סופית של פעילות התקפים. תנועות שבהן EEG מוסתר על ידי חפץ שריר או גלים של אפילפטוגניות indeterminant צריך להיבדק על ידי אפילפפטולוג לאישור.
6. הגדל את תדר הממריץ הפוטי מ -1 הרץ ל -25 הרץ במרווחים של 2 הרץ. לאחר מכן בצע את אותו פרוטוקול גירוי תמונה, אך הפעם הקטן את התדר מ 60 הרץ ל 25 הרץ במרווחים של 5 הרץ.
   הערה: אם לארנב יש התקף, יש להפסיק את הניסוי. המשך לפקח על הארנב במשך 30 דקות. לאחר מכן להחזיר את הארנב לחדר הדיור לפקח כל 1 שעה במשך 3 שעות להחלמה מלאה. עם זאת, אם הגירוי הפוטי גורם לתגובה פוטופרוקסימלית, מדלגים על שאר התדרים העולים, והסדרה מתחילה שוב על ידי ירידה מ- 60 הרץ עד לתגובה פוטופרוקסימלית אחרת. זה יאפשר לקבוע את סף הגירוי הפוטי העליון והתחתון. אין צורך בעיכוב מכיוון שהתגובה הפוטופרוקסימלית תיפסק לאחר הפסקת הגירוי הפוטי. אם לא ברור אם התרחשה תגובה פוטופרוקסימלית, התדירות חוזרת על עצמה לאחר עיכוב של 10 שניות.
7. לאחר השלמת הניסוי, יש להסיר את מוליכי האא"ג והאק"ג מהארנב ולהחזירו לכלוב הביתי שלו לטיפול שגרתי על ידי צוות הגידול.

תוצאות

איור 1: ארנב מחובר לציוד. (A) מיקום אלקטרודות אק"ג, זרוע שמאל מסומנת בנקודה צהובה. זרוע ימין מסומנת בנקודה לבנה. רגל שמאל מסומנת בנקודה אדומה. הקרקע הקדמית לרגל ימין מסומנת על ידי נקודה ירוקה. (B) ארנב בריסון עם אלקטרודות אק"ג ו-EEG מחוברות. (C) ארנב צעיר במשענת עם שינויים מתאימים כדי להתאים לארנב קטן יותר, כולל מאיץ מתחת לארנב, קצף צוואר וצינור PVC ...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
מחשב	Dell	אופטיפלקס 5040	מחשב רכישה
אלקטרודת אק"ג	רית'מלינק	RLSND116-2.5	13 מ"מ 35 מעלות כפוף (0.4 מ"מ קוטר) אלקטרודות פין תת-עורי
אלקטרודת EEG	רית'מלינק	RLSP513	אלקטרודות תת-עוריות בעלות 5 פיתולים בקוטר 13 מ"מ ישר (קוטר 0.4 מ"מ)
EEGLAB (2020)	מרכז שוורץ למדעי המוח החישוביים	גישה פתוחה	יכול לבצע ניתוח ספקטרלי של EEG
מתאם Ethernet-to-Ethernet	לינקסיס	USB3G16	מתאם לחיבור המצלמה למחשב
ריפוד קצף	כללי	לא ישים	מפחית את הלחץ המופעל על צווארם של ארנבים קטנים על ידי הרסן על מנת למנוע את ההשפעות cardiorespiratory שליליות של דחיסת הצוואר
אור IR	בוש	EX12LED-3BD-8 ואט	מאפשר הקלטות בחושך
LabChart Pro (2019, גרסה 8.1.16)	אדינסוטרמנטים	לא ישים	ניתוח אק"ג
MATLAB (R2019b, עדכון 5)	מת'וורקס	לא ישים	נדרש להפעלת EEGLAB
מיקרופון	סטריאו סוני	ECM-D570P	הקלטה של ביטויים קוליים של התקפים
סרט רפואי מיקרו-נקבוביות, נייר, לבן	3 דקות	1530-1	משמש לאבטחת חוטים וליצירת סד אוזניים
Natus NeuroWorks	נאטוס	LC101-8	תוכנות רכישה וסקירה
ממריץ פוטי	דשא	PS22	מגרה כדי לשלוט בתדר, עיכוב, משך, עוצמת פולסי האור
מארגן / צרור חוטי פלסטיק	12Vwire.com	LM-12-100-BLK	צרור חוטים כדי לצמצם את הרעש
PS 22 ממריץ פוטי	כלי דשא	BZA641035	אור מהבהב עם תדר, השהיה ועוצמה מתכווננים של המבזק
צינור PVC	כללי	לא ישים	מונע מארנבים קטנים לבעוט ברגליהם האחוריות ולגרום לפגיעה בעמוד השדרה
מגבר קוונטי	נאטוס	13926	מגבר / דיגיטציה
מגבר Quantum HeadBox	נאטוס	22134	תיבת פיצול של 64 פינים
ריסון ארנב	Plas-Labs	501-TC	ניתן להשיג מעצורי ארנבים בגדלים שונים. 6" x 18" x 6" במחקר זה.
פד גומי (בוסטר)	כללי	לא ישים	מרים ארנבים קטנים למעלה במרסן כדי למנוע דחיסת צוואר
אטב אוזניים SpO2	נונין	61000	PureSAT/SpO2
מתאם חיישן SpO2	נונין	13931	XPOD PureSAT/SpO2
מצלמת SRG-X120 1080p PTZ עם יציאת HDMI, IP ו-3G-SDI	סוני	SRG-X120	מצלמת אימפלה