טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) היא טכניקה טיפולית הציע לטפל במחלות פסיכיאטריות. במודל חיה חיונית להבנת שינויים ביולוגיים ספציפיים עורר באמצעות tDCS. פרוטוקול זה מתאר מודל העכבר tDCS המשתמשת אלקטרודה מושתל באופן כרוני.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) היא טכניקה טיפולית הציע לטפל במחלות פסיכיאטריות. במודל חיה חיונית להבנת שינויים ביולוגיים ספציפיים עורר באמצעות tDCS. פרוטוקול זה מתאר מודל העכבר tDCS המשתמשת אלקטרודה מושתל באופן כרוני.
טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) היא טכניקה neuromodulation פולשני המוצע כטיפול אלטרנטיבית או משלימה למחלות מנוטלי מספר. השפעות ביולוגיות של tDCS הם לא מובן במלואו, כפי שמוסבר בחלקו בשל הקושי בהשגת רקמת המוח האנושי. פרוטוקול זה מתאר מודל העכבר tDCS המשתמשת אלקטרודה מושתל באופן כרוני המאפשר הלימוד לטווח ארוך השפעות ביולוגיות tDCS. במודל זה ניסיוני, tDCS שינויים בביטוי הגן קורטיקלית ומציע תרומה בולטת ההבנה של הרציונל לשימוש טיפולית שלה.
טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) היא שיטה לא פולשנית, בעלות נמוכה, טיפולית, אשר מתמקדת אפנון עצביים באמצעות זרמי רציף בעוצמה נמוכה1. כיום יש שני הייעודיות (anodal ו- cathodal) tDCS. בזמן הגירוי anodal מפעילה שדה חשמלי הנוכחי חלש מדי כדי לעורר פוטנציאל פעולה, אלקטרופיזיולוגיה מחקרים הראו כי שיטה זו מייצרת שינויים הפלסטיות הסינפטית2. לדוגמה, ראיות מראה ש-tdcs הזה גורם השפעות ארוכות טווח potentiation (LTP) משרעת השיא מוגברת של3,פוטנציאל postsynaptic סינאפסות4 ו אפנון דעתנית קורטיקלית5.
לעומת זאת, גירוי cathodal גורם עיכוב, וכתוצאה מכך ממברנה hyperpolarization6. השערה על מנגנון זה מבוסס על ממצאים פיזיולוגיים שבה מתואר tDCS כדי לווסת את פוטנציאל הפעולה התדירות והמשך של הגוף עצביים3. ראוי לציין, אפקט זה לא ישירות לעורר פוטנציאל פעולה, למרות שניתן משמרת את הסף דפולריזציה, להקל או ה"בלתי ירי עצביים7. אלה מנוגדים אפקטים בעבר הוכחו. לדוגמה, גירוי anodal, cathodal מיוצר תופעות מנוגדות תגובות מותנה רשום דרך פעילות אלקטרומיוגרפיה ארנבים8. עם זאת, מחקרים הראו גם כי גירוי ממושך anodal הפעלות עשויה להקטין דעתנית בעוד הגדלת זרמים cathodal עלול להוביל דעתנית, הצגת אפקטים מנוגדים עצמית3.
הן anodal והן cathodal גירויים צבירה השימוש של זוגות אלקטרודות. לדוגמה, גירוי anodal, "פעיל" או "אנודת" האלקטרודה ממוקמת מעל האזור במוח כדי להיות מאופנן ואילו האלקטרודה "הפניה" או "קטודית" ממוקם מעל האזור שבו השפעת זרם ההנחה תהיה חשיבות9. בגירוי cathodal, אלקטרודה פריסה הוא הפוך. עוצמת גירוי עבור tDCS יעיל תלוי עוצמת הנוכחי, אלקטרודה ממדים, אשר משפיעים על החשמל שדה אחרת10. במחקרים שפורסמו ביותר, עוצמת הנוכחי הממוצע הוא בין 0.10 ל 2.0 mA ו- 0.1 מ- 0.8 אמא לבן אדם ועכברים, בהתאמה6,11. למרות גודל האלקטרודה 35 ס מ2 משמש בדרך כלל אצל בני אדם, יש אין הבנה נכונה לגבי אלקטרודה הממדים עבור מכרסמים, חקירה יסודית יותר הוא נדרש6.
tDCS הוצע במחקרים קליניים עם הניסיון של המציע טיפול אלטרנטיבית או משלימה עבור והפרעות נוירולוגיות מנוטלי מספר11 כגון אפילפסיה12, הפרעה דו קוטבית13, קו5 , רס ן דיכאון14, מחלת אלצהיימר15, טרשת נפוצה16 ו מחלת פרקינסון17. למרות גוברת ההתעניינות tDCS והשימוש בו ניסויים קליניים, הסלולר מפורט מולקולרית עורר שינויים ברקמת המוח, קצר, תופעות לטווח ארוך, וכן תוצאות התנהגותיות, הן עדיין להיות עמוק יותר נחקר18, 19. מאז בגישה אנושית ישירה ללמוד ביסודיות tDCS אינה ברת קיימא, השימוש במודל חיה tDCS עשויים להציע תובנות לתוך האירועים תאית ומולקולרית בבסיס המנגנון הטיפולי של tDCS עקב הנגישות רקמת המוח של בעל החיים.
הראיות הזמינות מוגבל לגבי דגמים tDCS בעכברים. רוב הדגמים שדווחה להשתמש בפריסות שונות implanting, אלקטרודה מידות וחומרים. לדוגמה, וינקלר. et al. (2017) מושתל האלקטרודה ראש (Ag/AgCl, 4 מ מ קוטר) מלא עם תמיסת מלח ותיקנו אותה בגולוגולת עם מלט וברגים אקריליק20. שונה מן הגישה שלנו, אלקטרודה החזה שלהם היה מושתל (פלטינה, 20 x 1.5 מ מ). . Nasehi et al. (2017) היה תהליך מאוד דומה לשלנו, למרות האלקטרודה בית החזה עשוי ספוג ספוג תמיסת מלח (פחמן מלא, 9.5 ס מ2)21. מחקר אחר מושתלים שתי אלקטרודות לראש של החיה, אשר הושגה על ידי שימוש קבוע צלחות וכיסוי הראש של החיה עם מנצח הידרוג22. כאן נתאר מודל העכבר tDCS המשתמשת אלקטרודה מושתל באופן כרוני דרך הגדרת פשוטה עם כירורגית הליכים ו tDCS (איור 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המלון שוכן באופן אינדיבידואלי מבוגר זכר (8-12 שבועות) עכברים C57BL/6 שימשו בניסוי זה. בעלי חיים קיבל טיפול נאות לפני, במהלך ואחרי הטיפול. הניסיוני עם מים ואוכל ad libitum. כל ההליכים אושרו על ידי ועדת האתיקה בעלי חיים מן האוניברסיטה הפדרלית של מינאס ז'ראיס (פרוטוקול מספר 59/2014).
1. אלקטרודה השמה
2. tDCS גירוי וההתקנה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול כירורגי הציגו יציבות שתל לטווח ארוך עבור חודש אחד לפחות, אין אותות דלקתיים באתר מגורה ולא כל השפעה רצויה אחרת. כל החיות שרדו ההפעלות הליך ו tDCS כירורגי (n = 8). בניסוי זה, שתלים tDCS היו מוצבים מעל cortices M1 ו- M2 (+1.0 מ מ קדמי-את ישבנה ואת 0.0 מ מ לרוחב כדי bregma). שבוע לאחר מכן, tDCS (n = 3-4) ואת דמה (n = 3) עכברים היו מגורה במשך חמישה ימים רצופים במהלך 10 דקות ב- 0.35 mA. ערכי איכות הקשר (סי) נרשמו להערכת הכדאיות השתל, אין הבדלים משמעותיים נמצאו בין הקבוצות במהלך הליך גי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בשנים האחרונות, טכניקות בגירוי יש כבר נכנס הקלינית כמו שגרה מבטיח לטפל מנוטלי הפרעות23. כדי להפחית את האילוץ המוטלים על-ידי חוסר הידע על מנגנוני בגירוי, הצגנו כאן מודל העכבר tDCS נושאת אלקטרודה שיכולות היעד אזורים במוח. מאחר האלקטרודה מושתלת באופן כרוני, מודל זה בעל חיים מאפשר החקירה של השפעות ביולוגיות לטווח ארוך עורר באמצעות tDCS (עבור חודש אחד לפחות) בדפוסי גירוי מורכב. המודל שתואר tDCS בעלי חיים מציג סיכוי קטן לזיהום סובלנות שתל גבוה אם הוא מבוצע כהלכה. בסך הכל, השלבים ניתוח כדי למקם את השתל ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אנו מודים מר רודריגו דה סוזה לסיוע בשמירה על העכבר מושבות. L.A.V.M הוא בחור דוקטורט הכפים. עבודה זו נתמכה על ידי המענק PRONEX (FAPEMIG: APQ-00476-14).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרק BD Ultra-Fine 50U | BD | 10033430026 | להזרקה תוך צפקית. |
| מכונת גילוח (Philips Multigroom) | פיליפס (ברזיל) | QG3340/16 | לחיתוך אתר כירורגי. |
| <ציוד >כירורגי חזק | |||
| דגם 940 מכשיר סטריאוטקסי לבעלי חיים קטנים עם קונסולת תצוגה דיגיטלית | KOPF | 940 | להגבלה ומיקום כירורגי של בעלי חיים. |
| דגם 922 ללא קרע 60 מעלות מוטות אוזניים | קצה KOPF | 922 | להגבלה ומיקום כירורגי של בעלי חיים. |
| מחזיק צינורית | KOPF | 1766-AP | למיקום השתל. |
| מיקרוסקופ משקפת זום סטריאו מדויק (III) על מעמד בום | WPI | PZMIII-BS | למיקום ברגמה ומיקום השתל. |
| דגם מערכת בקרת טמפרטורה | KOPF | TCAT-2LV | לבקרה תרמית של בעלי חיים. |
| מקור אור קר | WPI | WA-12633 | לבהירות מוקד |
| מערכת הרדמה לבעלי חיים במעבדה שולחנית עם נבלות | VetEquip | 901820 | לאספקת איזופלורן ובטיחות. |
| מסנן ספיחת פחם פעיל VaporGuard | VetEquip | אמצעי | בטיחות למערכת אספקת 931401. |
| דגם 923-B מחזיק ראש הרדמה בגז עכבר | KOPF | 923-B | להגבלת בעלי חיים ואספקת O2 ואיזופלורן. |
| ווסת חמצן, צילינדר E | VetEquip 901305 | עבור O2 רגולציה ומסירה. | |
| צינור חמצן – ירוק | VetEquip | 931503 | למשלוח O2 ואיזופלורן. |
| סטריליזטור אינפרא אדום 800 º C | Marconi | MA1201 | לעיקור מכשירים. |
| <מכשירים כירורגיים חזקים> | |||
| עדינים - ToughCut | Fine Science Tools | 14058-11 | לחתך. |
| ווים כירורגיים | INJEX | 1636 | בייצור ביתי - משמשים לניקוי אתר הניתוח מעור ופרווה. |
| פינצטה או מלקחיים סטנדרטיים | - | לאחיזת העור. | |
| <מתכלים כירורגיים חזקים> | |||
| Vetbond | 3M | SC-361931 | לסגירת חתך. |
| ערכת מלט וזרז (Duralay) | Reliance | 2OZ | לקיבוע שתלים. |
| ספוגיות כותנה סטריליות (חיטוי) | JnJ | 75U | לנוגדי חיטוי באתר כירורגי. |
| צלחת 24 באר (צלחת תרבית רקמות) | SARSTEDT | 831,836 | להכנת מלט. |
| מברשת יישום | Parkell | S286 | לערבוב ויישום מלט. |
| Pharmaceutics | |||
| Xylazin (ANASEDAN 2%) | Ceva Pharmaceutical (ברזיל) | P10160 | לזירוז הרדמה. |
| קטמין (DOPALEN 10%) | Ceva Pharmaceutical (ברזיל) | P30101 | לזירוז הרדמה. |
| איזופלורן (100%) | כריסט ואקוטי; ליה (ברזיל) | 100 מ"ל | לתחזוקת הרדמה. |
| לידוקאין (XYLESTESIN 5%) | קריסטל | פארמה-לטיפול | לאחר ניתוח. |
| קטופרופן (PROFENID 100 מ"ג) | סאנופי אוונטיס | 20 מ"ל | לטיפול לאחר ניתוח. |
| תמיסת הלקטט של רינגר | SANOBIOL LAB | 7898153652145 | לטיפול לאחר ניתוח. |
| TobraDex (דקסמתזון 1 מ"ג/גרם) | אלקון | 631 | לסיכה והגנה על העיניים. |
| <גירוי חזק> | |||
| ממריץ טרנס-גולגולתי של בעלי חיים | Soterix Medical | 2100 | לדור הנוכחי. |
| מחזיק אלקטרודה מסוג סיכה (בסיס מחזיק גלילי) | Soterix Medical | 2100 | תמיכת אלקטרודות (שתל). |
| אלקטרודה מסוג סיכה (Ag/AgCl) | Soterix Medical | 2100 | לאספקת זרם (אלקטרודה). |
| מכסה אלקטרודה מסוג סיכה | Soterix Medical | 2100 | להגנה על שתלים. |
| אלקטרודה לגוף (מצופה Ag/AgCl) | Soterix Medical | 2100 | לאספקה נוכחית (אלקטרודה). |
| תמיסת מלח (0.9%) | FarmaX | 7896902206441 | מדיום מוליך לאספקה שוטפת. |
| פינצטה או מלקחיים סטנדרטיים | - | להגדרת tDCS. | |
| <חזק>תגובת שרשרת פולימראז בזמן אמת | |||
| BioRad CFX96 מערכת בזמן אמת | BioRad | C1000 | עבור qPCR |
| SsoAdvancedTM אוניברסלי SYBR ירוק סופרמיקס (5 X 1 מ"ל) | BioRad | 1725271 | עבור qPCR |
| קשיח מעטפת PCR צלחות PCT COM 50 p/ CFX96 | BioRad | HSP9601 | עבור qPCR |
| Microseal "B" חותם pct c/ 100 | MSB1001 BioRad | עבור qPCR |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.