פרוטוקול זה מפרט מסגרת סטנדרטית להערכה לאחר ניתוח לאחר השתלת EEG כרונית רב-אלקטרודית בעכברים, כולל ניטור רציף של איכות האות, התאוששות התנהגותית וסמנים נוירודלקתיים לקביעת התחלה נכונה של הקלטות יציבות לטווח ארוך.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מפרט מסגרת סטנדרטית להערכה לאחר ניתוח לאחר השתלת EEG כרונית רב-אלקטרודית בעכברים, כולל ניטור רציף של איכות האות, התאוששות התנהגותית וסמנים נוירודלקתיים לקביעת התחלה נכונה של הקלטות יציבות לטווח ארוך.
השתלה תוך-גולגולתית מרובת אלקטרודות מאפשרת רכישה סימולטנית של אותות עצביים באזורים במוח, אך מביאה הפרעות לאחר ניתוח שיכולות להשפיע על איכות הנתונים ותזמון הניסוי. פרוטוקול זה מתאר זרימת עבודה סטנדרטית להשתלת אלקטרודות EEG תוך-גולגולתיות כרוניות רב-אתריות והערכה מובנית לאחר ההשתלה בעכברי ספרג–דולי. אלקטרודות חוט טונגסטן מושתלות סטריאוטקטית בשלושה אתרים תוך-גולגולתיים מוגדרים מראש (קורטקס צינגולי קדמי, היפוקמפוס CA1 וקרטקס אנטורינלי) באמצעות אסטרטגיה כירורגית שנועדה למזער הפרעות ברקמות.
לאחר ההשתלה, הפרוטוקול מפרט הערכה אורכית בחמישה תחומים: דיוק מיקום האלקטרודות, שלמות פוטנציאל השדה המקומי, התנהגות הקשורה לכאב, התנהגות אכילה וסמנים נוירודלקתיים. הערכות אלקטרופיזיולוגיות והתנהגותיות מתבצעות בנקודות זמן מוגדרות מראש לאחר הניתוח (ימים בסיסיים וימים 1, 4, 7, 10 ו-13 לאחר הניתוח) כדי לתמוך במעקב עקבי אחר השפעות מוקדמות לאחר הניתוח (n = 3). ניתוחים היסטולוגיים משמשים לאפיון תגובות רקמה מקומיות בסיום המחקר (n = 3 לכל נקודת זמן).
קריטריונים תפעוליים ומרווחי הערכה מסופקים כדי להנחות החלטות בנוגע למוכנות ניסויית והתחלת הקלטות ארוכות טווח. פרוטוקול זה מספק גישה מובנית לניטור לאחר ההשתלה ומנחה את התזמון המתאים של ניסויים נוירופיזיולוגיים במורד הזרם.
אלקטרואנצפלוגרפיה תוך-גולגולתית (EEG) מאפשרת מדידה ברזולוציה גבוהה של פעילות עצבית על ידי הקלטת אותות ישירות מרקמת מוח 1,2, מה שמספק יתרונות בספציפיות מרחבית ובנאמנות אותות לעומת גישות EEG בקרקפת3. הקלטות תוך-גולגולתיות מרובות אזורים מספקות תובנות לגבי אינטראקציות ברמת הרשת, המשמשות באופן נרחב לחקר דינמיקה עצבית שמאחורי קוגניציה ומחלה ומיושמות לעיתים קרובות במודלים של מכרסמים למחקרים מכניים ואורך 4,5.
אלקטרודות חוט טונגסטן משמשות לעיתים קרובות להקלטות כרוניות בשל יציבותן המכנית ותאימות ביו-תאימות 6,7,8. עם זאת, השתלה דורשת ניתוח פולשני שיכול לשבש זמנית את הפיזיולוגיה העצבית, שלמות הרקמות והתנהגות בעלי החיים 9,10,11. אתגרים כמו לחץ כירורגי חריף, דלקת מקומית, תגובות גליאליות ושינויים בהתנהגות האכילה או הנוציספטיבית יכולים להשפיע על איכות האות ופרשנות ניסויית בתקופה המוקדמת שלאחר ההשתלה 12,13,14. עם זאת, תקופת ההתאוששות הזו נותרה ברובה אמפירית, עם חלונות החלמה מדווחים שנעים בין 5 ל-7 ימים15,16. עיכובים ממושכים, לעומת זאת, עלולים להכניס בלבולים נוספים הקשורים לשיפוץ רקמות או הזזת אלקטרודות17.
למרות השימוש הנרחב ב-EEG תוך-גולגולתי כרוני, אין מסגרת סטנדרטית לניטור לאחר ההשתלה המשלבת הערכות אלקטרופיזיולוגיות, התנהגותיות, דלקתיות והיסטולוגיות כדי להנחות את תזמון הניסוי. לכן, הפרוטוקול הנוכחי מתמודד עם פער זה על ידי הצגת גישה מובנית להערכת מצב לאחר ההשתלה במודל השתלה תוך-גולגולתי כרוני בחולדות ספרג–דולי (SD) מורדמות (6 שבועות). באמצעות אלקטרודות חוט טונגסטן המושתלות בקורטקס הצינגולטי הקדמי (Cg1), בהיפוקמפוס CA1 ובקליפת האנטורין (EC), הפרוטוקול מפרט הערכה אורכית של יציבות האלקטרודה, מאפייני אות EEG, אינדיקטורים התנהגותיים וסמנים דלקתיים לאורך תקופה של שבועיים. למרות שההערכות מתבצעות בהרדמה כללית לנוחות מעשית, גישה זו אינה פוגעת במטרה העיקרית של הקמת מסגרת להשתלת אלקטרודות ויציבות. פרוטוקול זה נועד להנחות את המעקב לאחר הניתוח ולתמוך בקביעת נקודות זמן מתאימות להתחלת מחקרים נוירופיזיולוגיים במורד הזרם.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות מוסדיות ואושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת קפיטל מדיקל (מזהה אישור: AEEI-2024-391).
1. הכנת בעלי חיים
2. ניתוח השתלה מרובת אלקטרודות
3. טיפול וטיפול לאחר הניתוח
4. רישום EEG אורך
5. ניתוח אות EEG
6. הערכת כאב
7. התנהגות האכלה ומשקל גוף
8. הערכת דלקת עצבית
9. בטיחות והשלכת פסולת
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל 21 חולדות SD סבלו השתלת אלקטרודות תוך-גולגולתיות והשלימו את פרוטוקול המחקר. מדדים אורכיים (EEG, משקל גוף, התנהגות אכילה וציוני כאב) נאספו מאותם בעלי חיים לאורך נקודות זמן (n = 3), בעוד שהערכות נוירו-דלקתיות היו מדדים סופיים בכל נקודת זמן (n = 3 חולדות ביום: קו בסיס, 1, 4, 7, 10, 13). הנתונים הוערכו לנורמליות באמצעות מבחני שפירו-וילק. הנתונים המפוזרים בדרך כלל מבוטאים כממוצע ± SEM ומושווים באמצעות ANOVA חד-כיווני או מדדים חוזרים עם תיקון בונפרוני. נתונים לא-פרמטריים נותחו באמצעות מבחן ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השתלת אלקטרודות תוך-גולגולתית כרונית לניטור EEG במכרסמים נותרה טכניקת יסוד לחקר דינמיקה עצבית ברזולוציה זמנית גבוהה. הקמת חלון ניטור והחלמה מתאים לאחר הניתוח היא קריטית להבטחת אמינות האות ורווחת בעלי החיים. מחקר זה מספק מסגרת מובנית להערכת יציבות אלקטרופיזיולוגית, תוצאות התנהגותיות ותגובות דלקתיות לאחר השתלה מרובת אלקטרודות בעכברי SD, ומציע הנחיות מעשיות ליישום בפרוטוקולי הקלטה ארוכי טווח.
EEG, התאוששות התנהגותית ופיזיולוגית
באמצעות מסגרת מ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט הכישרונות הצעירים המצוינים של אוניברסיטת קפיטל מדיקל (A2308).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מערכת אקטיבית לאיסוף איזופלואורנים | RDW | R510-31-6 | |
| בעלי חיים | נהר צ'ארלס | ||
| ערכת בדיקות BCA | סולרביולוגיה | PC0020 | |
| מערכת ההדמיה ChemiDoc | ביו-ראד | 17001401 | |
| שרף דנטלי | קודקוד | XG473P03 | |
| מגיב זיהוי ECL | סולרביולוגיה | PE0010 | |
| משחת עיניים אריתרומיצין | רנה | 1.00E+11 | |
| נוגדן משני נגד ארנב עז | פרויטנטק | SA00001-2 | |
| GraphPad Prism 9.0 | תוכנת GraphPad | תוכנת ניתוח סטטיסטי | |
| מגבר ראשי | BIOPAC Systems Inc | EEG100C | |
| כרית חימום | טכנולוגיית יויאן | S-100 | |
| ImageJ | המכונים הלאומיים לבריאות | תוכנת ניתוח תמונות | |
| נוגדן פוליקלונלי IL-6 | פרויטנטק | 21865-1-AP | |
| יודופור | קלינבום | 430-DFXDY100 | |
| איזופלוראן | הנעה אחורית | R510– 31 | |
| מכשיר הקלטה נוירו-עם NeuroExplorer (גרסה 5.012) | פלקסון | OPX-A1600-128-16C | תוכנת ניתוח נתונים אלקטרופיזיולוגית |
| ממברנת PVDF | ציטיבה | RPN303F | |
| מערכת SDS-PAGE | ביו-ראד | 1658004 | |
| מכשיר סטריאוטקסי | טכנולוגיה מדעית של ג'ונגשי | ZS-PDC | |
| TNF-α נוגדן פוליקלונלי | פרויטנטק | 17590-1-AP | |
| מכשיר העברה | ביו-ראד | 1703937 | |
| חוט טונגסטן | מערכות A-M | 785500 | |
| מערכת הקלטת וידאו | באזלר | acA1920 | |
| נוגדן מונוקלונלי &בטא;-אקטין | פרויטנטק | 2D4H5 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
