פרוטוקול ניתוחי לחלון גולגולתי גדול וניתן לסגירה מחדש המאפשר הקלטות אלקטרופיזיולוגיות לאורך זמן ורב-מודליות של רשת מצב ברירת מחדל של העכבר

סיכום

פרוטוקול זה מתאר שיטה כירורגית דו-שלבית ליצירת חלון גולגולתי גדול, ניתן לסגירה מחדש, ששומר על הדורה בעכברים. טכניקה זו מאפשרת הקלטות אלקטרופיזיולוגיות כרוניות ורב-מודליות מרשתות מוח עמוקות מפוזרות, כגון רשת מצב ברירת המחדל, במשך מספר שבועות.

תקציר

רשת המצב ברירת המחדל (DMN) היא רשת מוחית מרכזית ורחבת היקף המעורבת במגוון תפקודים קוגניטיביים והפרעות נוירופסיכיאטריות, כגון הפרעת דיכאון מג'ורי (MDD). חקר הדינמיקה המורכבת של ה-DMN במודלים של בעלי חיים מספק תובנות יקרות ערך לגבי תפקידה הן במצבים בריאים והן במצבים פתולוגיים. עם זאת, ביצוע רישומים אלקטרופיזיולוגיים יציבים, ארוכי טווח ובקנה מידה גדול מהנקודות העמוקות והמפוזרות של ה-DMN בעכברים ערים ומתנהגים נותר אתגר משמעותי.

כאן מוצג פרוטוקול כירורגי דו-פאזי חדשני ליצירת חלון גולגולתי גדול (4 מ"מ × 7.6 מ"מ), עמיד וניתן לסגירה מחדש בעכברים. ההליך נועד לשמור על שלמות הדורה מאטר, שהיא חיונית לבריאות המוח לטווח ארוך וליציבות ההקלטה.

חלון זה מאפשר הקלטות אורכיות חוזרות בו-זמנית מיותר מ-1,000 אלקטרודות, על ידי שילוב מיקרו-אלקטרוקורטיקוגרפיה ברמת שטח (μECoG) עם שני גשושי אלקטרודות תוך-גולגולתיות בצפיפות גבוהה, ומספק גישה חסרת תקדים ל-DMN. טכניקה זו מספקת פלטפורמה איתנה לחקירת דינמיקה אלקטרופיזיולוגית רב-מודלית ורב-קנית לאורך מספר שבועות, ופותחת דרכים חדשות לחקר השינויים הנוירופלסטיים העומדים בבסיס הפתופיזיולוגיה של הפרעות מוח ולהערכת ההשפעות הכרוניות של טיפולים חדשניים.

מבוא

רשת מצב ברירת המחדל (DMN) זוהתה לראשונה במחקרי דימות מוח אנושי כקונסטלציה של אזורים המדוכאים בעקביות במהלך משימות חיצוניות ודורשות קשב¹. כיום היא נחשבת לרשת רחבת היקף יסודית התומכת בתהליכים קוגניטיביים מוכוונים פנימית, כגון מחשבה עצמית, זיכרון אוטוביוגרפי ותכנון אירועים עתידיים ^2,3. בבני אדם, ה-DMN הקנוני מורכב מקבוצת אזורים מרכזיים מחוברים אנטומית, כולל הקורטקס הפרה-פרונטלי המדיאלי (mPFC), הקורטקס הצינגוליטי האחורי (PCC), הלובול הפריאטלי התחתון (IPL), והיווצרות ההיפוקמפוס⁴. תפקוד לקוי ברשת זו הוא מאפיין מרכזי של מספר הפרעות נוירופסיכיאטריות. בהפרעת דיכאון מג'ורי (MDD), ה-DMN מציג לעיתים קרובות היפראקטיביות ודפוסי קישוריות פונקציונלית משתנים, הנחשבים לתסמינים המרכזיים של MDD, כגון הרמינציה ודימוי עצמי שלילי ^5,6.

כדי לחקור את מנגנוני התאים והמעגלים המניעים תפקוד לקוי של DMN, מודלים חזקים של בעלי חיים הם חיוניים. DMN הומולוגי זוהה באופן אמין במכרסמים, המורכב מאזורים דומים במוח כמו mPFC, קליפת הגג הצינגולטית והקורטקס רטרוספלניאלי (RSP), ובכך אימת את העכבר כמודל רלוונטי תרגומית לחקירה מכנית ^7,8. יתרה מזאת, לחץ כרוני, גורם מרכזי בדיכאון, הוכח כמשתנה את הקישוריות של DMN במכרסמים בדומה לזה שנצפה^אצל חולי MDD אנושיים.

הבנת השינויים הנוירופלסטיים המתרחשים במצבי מחלה או בתגובה להתערבויות טיפוליות כרוניות דורשת תצפית אורכית על פעילות עצבית, שכן סשן הקלטה יחיד אינו יכול ללכוד את ההתאמה הדינמית של המעגלים העצביים^{לאורך זמן.} אלקטרופיזיולוגיה ב-vivo מספקת את הרזולוציה הזמנית בקנה מידה מילישניות הנדרשת לחקר תנודות עצביות וסינכרון בפוטנציאל השדה המקומי (LFP). LFP מציג את האות החוץ-תאי המצטבר המשקף פעילות סינפטית מסונכרנת של אוכלוסיות נוירונים מקומיות, שהן המרכיבים הבסיסיים של תקשורת הרשת^11,12. עם זאת, ביצוע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות כרוניות בקנה מידה גדול בעכברים ערים נותר תובעני טכנית. חלונות גולגולת כרוניים קונבנציונליים פותחו להדמיה אופטית בעכבר ער ונשארים ההכנה הסטנדרטית למטרה זו, כאשר טביעת הרגל החד-חצי הכדורית והכיסוי הזכוכית השקוף שלהם הם האופטימליים לקריאה^{המיועדת 13}. עם זאת, הם לא תוכננו לאלקטרופיזיולוגיה ערה מרובת אתרים, ולכן אזור העבודה והממשק האופטי מונעים הקלטה סימולטנית בצפיפות גבוהה מהצמתים הדו-צדדיים המפוזרים של רשת כמו DMN¹⁴. שתלי אלקטרודות כרוניים, בתורם, מאפשרים הקלטות לאורך זמן אך מעוררים עטיפת גופים זרים מתקדמת וצלקות גליאליות סביב השוק הקבוע, מה שמפחית את איכות האות לאורך זמן^15,16.

ההליך הכירורגי הדו-שלבי המתואר כאן מתמודד ישירות עם מגבלות אלו. הוא מייצר חלון גולגולתי גדול וניתן לסגירה מחדש הסגור בין המפגשים על ידי ממברנת פולידימתילסילוקסן פסיבית (PDMS), אטם סיליקון, וכיסוי מודפס בתלת-ממד המאפשר החדרה לא-סופית חוזרת של רשתות μECoG להקלטות LFP בקנה מידה מזו, יחד עם מספר גלאי אלקטרודות תוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה לפעילות מיקרו-מיקרו, למינרי-רזולוציה למינרית, יחידה בודדת ופעילות LFP^17,18. בניגוד לגישות כרוניות קודמות, שהסתמכו על מערכי אלקטרודות מושתלים באופן קבוע שצוברים עטיפת גליה של האלקטרודות לאורך זמן, או דורשות קרניוטומיה אקוטית סופית שמונעת תכנון אורך, החלון המתואר כאן שומר על דורה שלמה ומונע מגע קבוע עם גוף זר 15,16,18 . יתרה מזאת, בקבוצה של אימות שבה חלון הגולגולת נפתח מחדש שלוש פעמים (ימים לאחר הניתוח 0, 21, 22) ללא רישום אלקטרופיזיולוגי, פעילות אימונוריאקטיבית כמותית של חלבון חומצי סיבי גליאלי (GFAP) ומולקולת מתאם קשירת סידן מיוננת 1 (IBA1) לא הייתה שונה משמעותית מביקורת לא ניתוחית, מה שמרמז על אסטרוגליוזיס נמוך ומיקרוגליוזיס תחת לוח הזמנים החוזר של פתיחות הנהוג כאן. השיטה מתאימה במיוחד להקלטות אורכיות ורב-אתרים של רשתות קורטיקליות מבוזרות, כולל DMN, בשילוב עם גישה לאלקטרודה תוך-גולגולתית למינרית בצפיפות גבוהה למבנים עמוקים בעכברים ערים עם ראש קבוע. המגבלות התפעוליות העיקריות שלו הן המומחיות המיקרוכירורגית הנדרשת להסרת פלפ עצם אמינה בשמירה על דורה וחוסר התאמת ההקלטות החופשיות, שכן גלאי האלקטרודות התוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה דורשים קיבוע ראש.

פרוטוקול

כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי המועצה הלאומית לניסויים בבעלי חיים בפינלנד (מספר רישיון: ESACI/40845/2022) והניסויים בוצעו בהתאם להנחיה 2010/63/EU של הפרלמנט האירופי בנוגע להגנה על השימוש בבעלי חיים למטרות מדעיות, ולהנחיות הלאומיות לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה.

הערה: כל ההליכים הניתוחיים מתבצעים בתוך מכסה כירורגי בזרימה למינרית שעבר סטריליזציה מוקדמת בהקרנה אולטרה-סגולה (מינימום 15 דקות) או באמצעות ניקוי יסודי של פני השטח באתנול. גז פסולת איזופלוראן נלכד על ידי מערכת איסוף פחם פעיל המותקנת בתוך מכסה המנוע. המפעיל לובש כיסוי שיער חד-פעמי, מסכת פנים כירורגית, מעיל מעבדה ארוך שרוולים וכפפות בדיקה חד-שכבתיות לא סטריליות (מרוססות ב-80% אתנול לפני הכניסה למכסה המנוע). מיכל סילוק חדות מונח בתוך מכסה המנוע להטמנה מיידית של להבי סכין ומחטים תת-עוריות.

1. הכנה והרדמה לפני הניתוח

1. השתמשו בעכברי C57BL/6JRj, בני לפחות 10 שבועות ומשקלם מעל 20 גרם.
2. לפני הניתוח, נקה את כל המכשירים באמבט אולטרסוניקה חמה. שטפו, ייבשו והשרו ב-70% אתנול למשך מינימום של 15 דקות.
3. לחלופין, סטריליזציה של הכלים על ידי מעבר קצר דרך חרוזי זכוכית או חומר אינפרא-אדום מיד לפני השימוש. וילונות סטריליים אינם בשימוש. בין בעלי חיים עוקבים באותו מפגש, החזירו את הכלים להשריה באתנול לפחות 2 דקות^ו-19.
4. שקלו כל עכבר בנפרד על סולם מכויל ומחשבו נפחי תרופות טרום-ניתוחיות.
5. הכינו מראש את ממברנות ה-PDMS הסטריליות (מתבצעות פעם אחת בכל אצווה, מחוץ ליום הניתוח האקוטי).
   1. יצוק ממברנות PDMS סטריליות מתערובת אלסטומר לסוכן ריבוש ביחס 10:1 שהוכנה לפי הוראות היצרן ויריעה לעובי יעד של כ-500 מיקרון, על ידי הצבת התערובת הלא מעובדת בין שתי לוחות זכוכית בורוסיליקט שטוחות, ואז התקשות בטמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס למשך לפחות שעתיים.
   2. אטום את הסדינים המבוססים בשקיות אוטוקלאב וחטא באמצעות אוטוקלב בקיטור. במכסה המנוע הכירורגי המעוטר מראש, השתמשו בסרגל #11 סטרילי וסרגל נירוסטה קטן כדי לחתוך כל שכבה לממברנות מלבניות התואמות למידות חלון הגולגולת.
   3. אחסן את הממברנות החתוכות מראש במעבדה סטרילית (למשל, בארות בודדות של לוח תרבית תאים עם 6 בארות) עד לשימוש.
6. בצע בקרת איכות חומרה לפני כל סשן הקלטה.
   הערה: לא מתבצעת בדיקת התנגדות שגרתית במערך μECoG: תקלות חוטי ייחוס ניכרות בקלות במעקבים הגולמיים, ובדיקת התנגדות מופעלת רק כאשר יש חשד לבעיה חומרתית. הגשושים התוך-גולגולתיים בצפיפות גבוהה כוללים אבחון מובנה של התנגדות ושלמות כבלים הנגישים דרך ממשק המשתמש הגרפי של תוכנת הקלטה; הריץ אותם כאשר איכות האות נפגעת באופן ברור.

2. שלב 1: הכנת בעלי חיים והשתלת ראש

1. הכנה לבעלי חיים
   1. הרדימו את העכבר באיזופלורן (השראה: 4%, תחזוקה: 1.5−2.5%, קצב זרימת חמצן של 0.5 ליטר לדקה). אשר את עומק ההרדמה על ידי אובדן רפלקס צביטת האצבע.
   2. גלח את הפרווה מהחלק העליון של הראש, בערך מהעיניים ועד הצוואר.
   3. הנח את החיה על כרית חימום מבוקרת משוב המצוידת בחיישן טמפרטורה פנימי המכויל לשמור על טמפרטורת גוף של 37 מעלות צלזיוס לאורך כל התהליך. מרחו משחת עיניים קרבומר למניעת ייבוש בקרנית.
   4. אבטח את העכבר במסגרת הסטריאוטקטית באמצעות מוטות אוזניים ללא קרע. כוונן את מוט החותך כך שהגולגולת תשכב שטוחה, עם ברגמה ולמדה בגובה דורסוונטרלי שווה (כיוון גולגולת שטוחה). לשמור על הרדמה עם איזופלוראן (1.5–2.5%) המסופק דרך חרוט האף בקצב זרימת חמצן של 0.5 ליטר לדקה.
   5. מתן משככי כאבים ותרופות אנטי-דלקתיות לפני הניתוח באמצעות זריקות תת-עוריות (s.c.): קרפרופן (5 מ"ג/ק"ג), בופרנורפין (0.05 מ"ג/ק"ג), ודקסמתזון (2 מ"ג/ק"ג).
   6. חטא את האזור המגולח עם תמיסת פובידון-יוד.
   7. הזרקו את תמיסת לידוקאין-אפינפרין (s.c.) כהרדמה מקומית מתחת לעור הקרקפת.
2. חשיפה לגולגולת
   1. יש ליצור חתך קטן ורוחבי בקו האוזן (כ-1 ס"מ).
   2. הגדל את החתך בהדרגה על ידי הארכת החתך לרוחב סביב האוזניים ולאורך כל צד של הראש לכיוון העיניים, אך אל תעלה על החתך עד העיניים. השלים את החשיפה על ידי חיתוך אלכסוני בכל צד לכיוון קו האמצע, כך שכל פני השטח הגביים של הגולגולת יהיו חשופים.
3. ניקוי הגולגולת
   1. לנקות בקפידה את הגולגולת החשופה עם אצטון מעבדה. טבלו מטוש כותנה סטרילי באצטון, הסירו מהמיס העודף (מונע טפטוף על רקמה סמוכה), ומרחו על העצם עד שכל הפריוסטאום הנראה הוסר.
   2. השתמש באצטון בגלל יכולתו להמיס שאריות שומן ושאריות קמברניות מתמשכות על פני העצם, ולא כחומר חיטוי.
      הערה: הסרה מלאה של הפריוסטאום ושאריות השומן ממשטח העצם היא קריטית להידבקות חזקה של פלטת הראש והמלט הדנטלי. מכיוון שהשתל חייב לעמוד במאמצים המכניים שנוצרים על ידי העכבר הער, כל שכבת פריאוסטאום או שומן שנותרה בממשק הדבק של העצם הופכת לנקודת כשל דומיננטית.
   3. השתמשו בלהב מיקרוכירורגי (עגול) קהה כדי להסיר שאריות של פריוסטאל ורקמות חיבור ששטיפת האצטון לא התמוססה לחלוטין. החזק אותה בזווית של כ-45° לפני העצם וגרד את הגולגולת במכות קלות ורדיאליות המופנות החוצה מהחיבור בין הברגמה לקו האמצע לכיוון הקצוות הצדדיים של העצם החשופה.
   4. המשך עד שכל משטח העצם החשוף עבר לפחות פעם אחת ונראה נקי ומאט באופן אחיד.
   5. סיימו עם ניקוי קצר אחרון באמצעות אצטון על אפליקטור עם קצה כותנה.
4. סימון אתר הקרניוטומיה
   1. הצמיד סמן עור כירורגי ביוקומפי לזרוע הסטריוטקטית הדיגיטלית.
   2. סמן אזור מלבני של 4 מ"מ × 7.6 מ"מ על הגולגולת ביחס לברגמה.
      1. נווט את קצה הסמן אל הברגמה ואפס את קואורדינטות X ו-Y בקריאה הדיגיטלית לאפס.
      2. תרגמו את הזרוע לכל אחת מארבע פינות החלון המתוכנן, כך שהמלבן יתארך 2 מ"מ לרוחב מהברגמה משני הצדדים, 3 מ"מ לצד החיצוני, ו-4.6 מ"מ בזנב, ומניחים נקודה אחת בכל פינה.
5. סמן את שני אתרי החדרת הגשוש התוך-גולגולתי בחצי הכדור הימני.
   1. סמנו את אתר הגשוש הרוסטרלי ב-1.66 מ"מ A/P ו-1.95 מ"מ מייל לליטר מהברגמה.
   2. סמן את אתר הגשוש הזנב ב-2.2 מ"מ A/P ו-1.9 מ"מ מיליארד/ליטר מברגמה.
      הערה: אתרים אלו מותאמים לאזורים ספציפיים ל-DMN. ניתן להתאים את אתרי ההחדרה למספר אזורים שונים באמצעות פרוטוקול זה.
   3. נתק את הסמן מהזרוע הסטריוטקטית.
   4. החזק קצה ישר וגמיש ומחוטא (למשל, כרטיס פלסטיק דק) כנגד הגולגולת וחבר את ארבע נקודות הפינה עם הסמן כדי לתאר את חלון הגולגולת העתידי כמלבן רציף.
6. הגדלת שטח הפנים לשיפור ההידבקות
   1. בצע את כל השלבים הבאים עד לסעיף 4 תחת מיקרוסקופ בינוקולרי.
   2. חרטו דפוס צלבי על כל משטחי העצם החשופים מחוץ לאזור החלון המיועד באמצעות להב ניתוחי #11 ויצירת חריצים רדודים אך מוגדרים בעומק 0.2–0.4 מ"מ ליצירת רשת אחידה של כ-1 מ"מ × 1 מ"מ ריבועים.
      הערה: זה יגדיל את שטח הפנים האפקטיבי ולכן את האחיזה המכנית של הדבק והמלט הדנטלי שמעליו.
   3. צרו מאפליקטור דבק דק על ידי חיבור מחט סטרילית של 30 גרם לקצה מטלית כותנה ארוכת צוואר וכיפוף המחט לצורת V.
   4. זרקו דבק ציאנואקרילט לתוך סירת שקילה מפלסטיק חד-פעמית וטבלו את המאפליקטור במיכל הדבק.
   5. הניחו דבק על כל משטח עצם חשוף וחרוט, תוך שימוש לא יותר מהשקיעה אחת לכל אתר כדי שהכיסוי יהיה יסודי אך לעולם לא מופרז. תן לדבק להתייבש במשך 7 דקות.
7. השתלת שקע הייחוס
   1. בחר אתר קידוח מעל המוחון השמאלי, הממוקם כדי למנוע כלי דם שטחיים נראים לעין.
   2. התקן את המקדחה הדנטלית על מחזיק מקדחה בזרוע הסטריאוטקטית.
   3. קדחו את חור הפיילוט בפיצוצים של 5–10 שניות באמצעות בור פלדה עגול במהירות 20,000–25,000 סל"ד, תוך משיכת המקסימה בין הפיצוצים כדי לבדוק את האתר מתחת למשקפת.
   4. קדחו עד שהחור נהיה שקוף יותר, חושף גוון ורוד בהיר והדורה נראית דרך העצם הדלילה.
   5. הפסק לקדוח מיד בשלב הזה כדי למנוע חדירה דוראלית. גודל החור המוגמר לקוטר של כ-0.5 מ"מ, שהוא רק במעט גדול מהקוטר החיצוני של שקע הייחוס.
   6. הכנס את שקע ההתייחסות המצופה זהב לחור הפיילוט, אבטח אותו בדבק ציאנואקרילט, וחיזק את הצומת עם מלט דנטלי שניתן לרפא ב-UV. תקן את המלט הדנטלי עם נורת עט ריפוי של 405 ננומטר עם דיודה פולטת אור (LED) למשך דקה אחת.
8. שתילה של לוח הראש
   1. הניחו כמות קטנה של מלט דנטלי שניתן לריפוי ב-UV על קצה עצם הרוסטרל החשופה (הנקודה הקרובה לאף) כדי לשמש כתמיכה ליישור.
   2. מניחים את פלטת הראש על הגולגולת כך שקצה אחד ינוח על פיגום המלט הדנטלי המקובל סביב שקע הייחוס (שלב 2.7.6), והקצה הנגדי מונח על טביעת המלט הרוסטרלית הטרייה.
   3. יישר את פלטת הראש כך שהציר הארוך שלו יהיה ממורכז בקו האמצע הסגיטלי ושתי ידיות הקיבוע שלו ייפרשו בניצב (90°) לציר קו האמצע. קישו את הקומפוזיט תחת אור ה-UV כדי לנעול את הראש במקום.
   4. חיזוק את המבנה על ידי הנחת שכבות מלט דנטליות הניתנות לריפוי UV בעובי של כ-1 מ"מ סביב בסיס לוח הראש, המקיפות את העצם החקוקה ואת שקע ההתייחסות, עד שנוצר מעטפת רציפה ואטומה סביב היקף חלון הגולגולת העתידי.
   5. קישו כל תוספת בנפרד עם עט ריפוי LED של 405 ננומטר למשך 40 שניות במרחק עבודה של 1–2 ס"מ, כדי להבטיח פולימריזציה מלאה לפני יישום השכבה הבאה. ודא שקיר הבטון המוגמר מתארך בקו אחד עם פני השטח העליונים של לוח הראש וסוגר במלואו את היקף העצם החשוף מבלי לחפוף את אזור החלון המסומן.
9. תן לעכבר להתאושש מההרדמה. החזירו את העכבר לכלוב הביתי שלו לפחות ל-48 שעות.
10. לפני המעבר לסעיף 3, בדוק שהחיה חזרה ל-5% ממשקל הגוף שלה לפני הניתוח ואינה מראה סימני כאב בסולם העכבר²⁰. אם אחד מהקריטריונים הללו לא מתמלא, יש להאריך את תקופת ההתאוששות עד שיתקיימו.
    הערה: עיצוב מדורג זה עם מרווח החלמה בין-ניתוחי הוא קריטי. הוא מאפשר לבעל החיים להתאושש מהלחץ והדלקת הפיזיולוגיים הראשוניים לפני הקרניוטומיה, שנמצא כמשפיר את שיעורי ההצלחה בניתוח ואת בריאות השתל לטווח הארוך; כאן נעשה שימוש מינימלי של 48 שעות, והשתל גולגולתי מדורג עם מרווח התאוששות של מספר ימים בין קיבוע ראש לקרניוטומיה הוכח כמפחית דלקת פרי-ניתוחית ומשפר את איכות ההכנה לטווח ארוך¹⁴.

3. שלב 2: יצירת חלון גולגולתי כרוני

1. הכנה טרום-ניתוחית
   1. הכינו את אזור הניתוח והכלים כפי שמתואר בסעיף 1.
   2. הרדמה חוזרת של העכבר עם איזופלוראן (השראה 4%, תחזוקה 1.5–2.5%)
   3. מקם את העכבר במסגרת הסטריוטקטית כפי שמתואר בשלב 2.1.4.
   4. ניתן את התרופות לפני הניתוח באותם מינונים שתוארו בשלב 2.1, למעט ההרדמה המקומית לידוקאין-אפינפרין (עור הקרקפת כבר הוסר בשלב A, ולכן הוא כבר לא רלוונטי).
2. קידוח החלון
   1. התחילו לדלל את העצם עם מקדחה דנטלית לאורך קו המתאר המלבני שמסומן בשלב 1 (שלב 2.4). התחל ב-25,000 סל"ד כאשר מכשיר הקידוח מוחזק בניצב (≈ 90 מעלות) לפני העצם ובצע מעבירה או שתיים מעט עמוק יותר לאורך קצוות המלבן כדי ליצור חריץ חיתוך ראשוני.
      הערה: מהירות הקידוח ההתחלתי עשויה להיות מותאמת לרמת הניסיון של המפעיל.
   2. חריצי קידוח (בעומק של כ-0.2–0.3 מ"מ) לתוך העצם ולמלט הדנטלי הסמוך לחלון הגולגולת בשני קואורדינטות החדרת הגשוש המסומנות בשלב 2.5.
      הערה: חריצים אלו משמשים כסימני דרך ויזואליים מתמשכים שנשארים גלויים לאחר הסרת פלפ העצם ומשמשים למיקום מחדש של הגשושים התוך-גולגולתיים באופן שחזורי במפגשים אלקטרופיזיולוגיים הבאים.
   3. יש להחיל נוזל מוח-שדרתי מלאכותי קר וסטרילי (ACSF; הוכן לפי המתכון המכיל צפאזולין של גולדי ואח' ¹⁴) באופן קבוע לאורך כל הקידוח כדי למנוע נזק תרמי לקורטקס הבסיסי ולמזער דימום¹⁴.
   4. הפחיתו את מהירות המקדחה בהדרגה ל-20,000 סל"ד ככל שהעצם דלילה, והטי את הידית ל-45°≈, מה שמאפשר למפעיל לייצב את המקדחה כנגד היד ולעבור לתנועות עדינות ומבוקרות יותר.
3. הסרת מדף העצם (שלב קריטי)
   1. המשיכו לקדוח לאורך היקף המלבן עד שהעצם בתוך הקו מתאר מדוללת בכ-90%. אל תקדח לגמרי דרך הגולגולת.
   2. אשר את עובי העצם שנותר באמצעות שתי בדיקות משלימות:
      1. מתחת למיקרוסקופ המשקפי, הקישו בעדינות על קצה מדף העצמות הדלול עם כלי קהה. עוצמת הסטייה שנוצרת על ידי נקישה קלה מספקת אינדיקציה ישירה לעובי העצם שנותר בעצם.
      2. מרחו ACSF קר כקרח על החלון המקדח ובדקו מיד דרך המשקפת: ב-20–30 השניות הראשונות, לפני שה-ACSF חודר לעצם, שכבת הנוזל מגבירה בצורה חדה את הניגודיות הראייה, ומסדרת את הנימים הקורטיקליים שמתחת במקום שבו העצם הייתה מדוללת קרוב לדורה, בעוד אזורים עם עובי שאריות נשארים אטומים יחסית מתחת לנוזל. כאשר הפלפל נראה שקוף באופן אחיד וגמיש באופן מוכח, המשך לשלב 3.3.3.
   3. עברו לוו דורה מעוקל דק, שמסתיים בקצה כפוף של 90°. הכנס את הקצה מתחת לשפת העצם הדלילה בזהירות רבה בזווית של כ-15° יחסית לפני העצם והחליק את הקרס לאורך היקף החלון, תוך ניתוק זהיר של הקצה מהגולגולת והרקמה שמתחת.
   4. עובדים בהדרגה מפינה אחת לשנייה לאורך הצדדים הצדדיים בשני הצדדים, ולבסוף מתקדמים מהפינות למרכז המלבן עד שכל ההיקף מנותק מהדורה שמתחת.
   5. אל תפעיל לחץ כלפי מטה על וו הדורה בזמן ההחלקה והימנע ממגע במוח.
      הערה: החלפה בין פינות אלכסוניות מנוגדות בזווית וו רדודה מפזרת את המתח המכני באופן שווה סביב פתח העצם. אסטרטגיה זו מונעת קרעים דורליים ושומרת על בריאות הרקמה המוחית לטווח הארוך.
   6. אל תכריח תנועה אם הוו נתקל בהתנגדות מוקדית בכל פינה. במקום זאת, הורד את המכסה וחזר לשלב 3.4 כדי לדלל עוד יותר את האזור הנדבק.
      1. אם מתרחש קרע דורלי, יש להפסיק את ההליך אצל אותו חיה (מזוהה על ידי בליטה מוקדית פתאומית, דליפת נוזל בגוון ורוד, או דימום עורקי אדום בוהק שאינו נעלם לאחר הצפת חלל הראש שלוש פעמים ב-ACSF קר כקרח, ומאפשר לכל שטיפה לנוח 30 שניות).
         הערה: היפרדות מוצלחת מצביעה על ידי כך שהפל העצם הופך לנייד באופן אחיד לאורך כל ההיקף שלו, ללא בליטה דוראלית נראית לעין ורק דימום נימי קל.
   7. הרימו בזהירות את פתח העצם שהופרד בהצלחה עם וו הדורה בכיוון אחורי לקדמי לכ-35° מעל פני הגולגולת.
   8. אחז בקצה המורמת עם המלקחיים והתנדנד בעדינות שמאלה וימינה עד שהפלטה משתחררת לחלוטין. אם הפלטה מתנגדת בכל פינה, הורד אותה חזרה למקומה וחזר לשלב 3.3.4 כדי לדלל את האזור ההדביק לפני שתנסה להסיר שוב; התנגדות כזו מצביעה על חתך עצם שאינו מדולל באופן מקומי.
   9. פנה בעדינות את האזור החשוף מדם קריש עם שטיפות חוזרות של ACSF קר כקרח.
   10. וודא שהדורה שלם ושקוף לפני ההמשך.
       הערה: הרמה איטית והדרגתית מהקצה האחורי חיונית כדי לצמצם את הסיכון לפציעה בסיגיטלי העליון ובסינוסים הוורידיים הרוחביים ושל המשטח הקורטקיאלי.
4. אוטם את חלון הגולגולת
   1. יש להניח ממברנת PDMS סטרילית אחת (שהוכנה בסעיף 1) ישירות על פני השטח הדוראלי לאחר שהדימום פסק. כאשר הוא בגודל נכון, הוא יכסה את החלון בדיוק וייצמד באופן פסיבי לדורה, ומחזיק אותו שטוח כנגד המוח.
   2. ספוג שאריות ACSF מהיקף החלון באמצעות מגבון לא סיבי.
      הערה: הניגוב אסור לעולם לגעת בדורה החשופה, ויש לשמור על טכניקת אספטיקה קפדנית (מפעיל סטרילי, כלים ושדה) לאורך כל הדרך, כי החלון נפתח שוב ושוב, וכל זיהום שייגרם בשלב זה יפגע בהקלטות האורכיות הבאות.
   3. הכינו את איטום האלסטומר הסיליקוני הדו-רכיבי לפי הוראות היצרן ומרחו את האלסטומר המעורב בתוך 30 שניות מהזריקה כדי למלא כל חריץ בין מארז המלט הדנטלי לשוליים הפנימיים של לוח הראש, תוך הקפת והחפיפה המלאה של קצוות ממברנת ה-PDMS.
   4. אפשר לאלסטומר להתייבש כ-2 דקות (או הזמן שנקבע על ידי היצרן). ודאו שהאטם המקובש רציף, אטום לנוזל, אך נשאר ניתן להסרה מכנית בתחילת כל סשן הקלטה.
   5. הדביקו כיסוי מגן מותאם אישית מודפס בתלת-ממד על לוח הראש עם כמות קטנה של דבק ציאנואקרילט כדי להגן על החלון בין ההקלטות.
   6. אפשר לעכבר להתאושש מההרדמה ולהחזיר אותו לכלוב הבית שלו כדי למנוע נזק לשתל.

4. טיפול לאחר הניתוח וההתרגלות

1. עקבו מקרוב אחרי בריאות העכבר לפחות יומיים לאחר הניתוח. נתן משככי כאבים נוספים (s.c.) במשך יומיים לאחר הניתוח אם העכבר מראה סימני כאב לפי סולם העכבר²⁰.
2. אפשר לעכבר להתאושש ללא הפרעה לפחות 4 ימים לאחר הניתוח. לאחר מכן, התחילו תקופת הרגל של 5 ימים עם משך הולך וגדל בהדרגה: 5 דקות ביום 1, ואחריה 15, 30, 45 ו-60 דקות בימים 2, 3, 4 ו-5, בהתאמה, כדי להרגיל את העכבר לטיפול ולפלטפורמת ההקלטה עם קיבוע ראש.
   הערה: ידוע כי בצקת רקמה לאחר הקרניוטומיה ודלקת מקומית נמשכות עד שבועיים²¹. כאשר לוח הזמנים הניסיוני מאפשר, לכן מומלץ לעבור תקופת התאוששות מורחבת לפני סשן ההקלטה הראשון. לפני סשן ההקלטה הראשון, יש לוודא שחלון הגולגולת נראה נקי וללא אטימות או רקמה סיבית תחת מיקרוסקופ הבינוקולרי, ושהמשקל וההתנהגות של בעל החיים תקינים.

5. הליך להקלטות אלקטרופיזיולוגיות לאורך זמן

1. הנחת החיה על פלטפורמת ההקלטה
   1. הנח את העכבר על פלטפורמת ההקלטה והנחה את מהדקי הקיבוע של ראש העכבר. ודאו שהגובה מותאם מראש כדי לשמור על יציבת העמידה הטבעית של החיה במהלך קיבוע הראש.
      הערה: אם העכבר מתנגד בהתמדה לקיבוע ראש, אל תכריח את ההליך. החזירו את החיה לכלוב הבית שלה והאריכו את שלב ההרגל (סעיף 4) במפגש או שניים נוספים לפני שמנסים שוב את הקיבע.
   2. הדק את ברגי הנעילה של הקלמפ.
   3. טבלו את הלהב העגול המיקרוכירורגי הקהה ב-80% אתנול מיד לפני השימוש.
   4. הכנס את הלהב בין הכובע המודפס בתלת-ממד לבין המשטח העליון של לוח הראש, תוך שמירה על הלהב כמעט מקביל למשטח לוח הראש. לעולם אל תזיז את הלהב מעבר לשפת הפתח הפנימית של פתח הראש, כדי למנוע סיכון למגע עם המוח.
      הערה: הכובע מודפס במכוון בשרף שקוף כדי שעומק הלהב יישאר גלוי לכל אורכו.
   5. התקדמו סביב המכסה בתנועות תנועה עדינות שמאלה-ימינה שחותכות את שכבת הדבק בהדרגה.
   6. השתמש במלקחיים דקים כדי להרים את הפקק ולהשליך אותו כשהוא משתחרר לגמרי.
   7. אחוז בקצה החיצוני של אטם האלסטומר הסיליקוני והרם אותו באיטיות מהצד הזנבי לכיוון הצד הרוסטרלי. אטם האלסטומר וממברנת ה-PDMS שמתחת נפרדים יחד כיחידה אחת, וחושפים דורה שלמה.
   8. שמור על המוח לח על ידי מריחת כמה טיפות של ACSF.
2. מיקום מכשירי ההקלטה
   1. להתקין את מערך ה-μECoG על זרוע מפרקית עם בסיס מגנטי; כווננו את חוגת החיכוך של הזרוע בהתאם לניסיון המפעיל, כאשר מפעילים מנוסים מעדיפים הגדרה עם חיכוך נמוך ששומרת על שליטה מדויקת במנוע במהלך המיקום.
   2. הנחה את המערך כך שפני האלקטרודה שלו נוחתים בניצב (90°) למשטח הקורטקס לאורך הקצה הימני של חלון הגולגולת; לאחר מיקום מספק, הדק את חוגת החיכוך כדי לקבע את הזרוע.
   3. השתמשו בכלי סיליקון מחודד כדי להקיש בעדינות את כבל הסרט השטוח של המערך כלפי מטה אל פני השטח העליון של לוח הראש, כך שהכבל יתחבר לקונפורמציה עם לוחית הראש והמערך עצמו יתיישב שטוח על הדורה, שם ACSF שנותר מספק הידבקות פסיבית. מכיוון שחלון הגולגולת מותאם להתאמה של מערך שני תת-הרשת בכיוון אחד, יישור גס ניתן לזיהוי בקלות.
   4. בצע התאמות עדינות אחרונות עם כלי הסיליקון, תוך דחיפה של המערך לרוחב עד שקו האמצע הסגיטלי ממוקם בבירור בתוך המערך החצי-שקוף.
      הערה: רשת ה-μECoG השקופה חושפת את הסינוס הסגיטלי כסימן יישור אנטומי חד-משמעי שנשאר גלוי דרך המערך, ומאפשר לשחזר את אותו סטייה צדדית לאורך מפגשי אורך. המערך ממוקם כך שיכסה את הקורטקס הצינגוליטי הקדמי (ACC) דו-צדדית בחציו הרוסטרלי ואת הקורטקס הרטרוספליאני (RSP) דו-צדדית בחציו הזנב, החוצה את נקודות ה-DMN שמטרתו למחקר זה. חבילת ניתוח קוד פתוח (ephy_spatial_fidelity-toolkit, זמינה ב-https://github.com/RazBalin/ephy_spatial_fidelity-toolkit) מכמת את סטיית מיקום הרשת בין סשנים מתוך הקלטות שמרניות.
   5. חבר את חוט הייחוס μECoG לשקע הייחוס המצופה זהב שהושתל בשלב 2.7.
      הערה: כבדיקת איכות אופציונלית לפני הסשן, יש להשיג הקלטה קצרה עם הגשושים והמערך טבולים בצינור קוני של ACSF בנפח 50 מ"ל כדי לוודא שכלוב פאראדיי מפחית למעשה הפרעות אלקטרומגנטיות סביבתיות לפני ההקלטה ב-in vivo .
   6. מקמו את הגשוש התוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה בזרוע מיקרומניפולטור המכוון בניצב (≈ 90°) לפני המוח, ואת גלאי האלקטרודה התוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה ברוסטרל על זרוע שנייה המוטה ב-50°.
   7. מתחת למיקרוסקופ הבינוקולרי, התקדמו כל גשוש לגובה של כ-1 מ"מ מעל הדורה וליישר את ציר ה-Y של כל גלאי עם חריץ המדריך החרוט המתאים שנחרט בשלב 3.2.4.
   8. רשם באמצעות הערה כתובה או בצילום דרך המשקפת, כאשר רשת האלקטרודות μECoG נמצאת מיד בסמוך לנקודת הכניסה המתוכננת של כל גשוש.
      הערה: כאשר הניתוח מתבצע כראוי, וללא בצקת קורטיקלית, המרחק בין קצה העצם למערך ה-μECoG הוא מינימלי, מה שהופך את בחירת נקודת הכניסה לחד-משמעית. למקסימום דיוק מרחבי לאורך מפגשים אורכיים, צלם תמונה של הקורטקס החשוף עם המערך במקומו וזהו כלי פיאל ייחודי באזור הצר שבין קצה העצם למערך ה-μECoG. תמונה זו, שמסומנת עם כלי ההתייחסות ומיקומו היחסי לפלטות ה-μECoG, משמשת כמפת ייחוס בין מושבים לשחזור אותה נקודת כניסה בימי הקלטה הבאים.
   9. משוך כל גשוש כלפי מעלה בכ-15 מ"מ לאחר שתועדה ההתאמה בין רפידת הגשוש לשמירה על שוק האלקטרודה השברירי במהלך הדקירה הדוראלית.
   10. ייצור כלי הדקירה הדוראלית על ידי הצמדת מחט היפודרמית סטרילית של 30 גרם לקצה אפליקטור עם קצה כותנה וכיפוף קצה המחט ל-90° עם מלקחיים עדינים ללא שיניים.
   11. הנח לאט את כלי הניקוב מעל לוח הראש. בהסתכלות דרך המשקפת, ספור את רפידות האלקטרודות μECoG כדי ליישר את הכלי עם קואורדינטת הכניסה המוקלטת. הנמיך את הקצה הכפוף אל פני השטח הדוראליים כך שקצה החיתוך יתקרב לדורה בזווית של 90° בעוד שציר הכלי מוחזק במקביל לציר הארוך של גב העכבר.
   12. קדם את הקצה כ-1 מ"מ מתחת למישור הדורלי ונסוג. צפוי דימום חולף קל בנקודת הניקוב; ייבשו עם פינה מעוותת של מגבון לא סיבי.
   13. הורידו כל גלאי אלקטרוד תוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה אל פני השטח הדוראליים תחת תצפית בינוקולרית רציפה מיד לאחר הניקוב. אם הדקירה הייתה ממוקמת במדויק, הגשוש מחליק דרך החור בצורה חלקה, ללא סטיית שנק.
   14. הורד כל גשוש בהדרגה לעומק המטרה של 5 מ"מ מתחת לדורה במהירות מבוקרת של כ-0.1 מ"מ לשנייה או²² מ"מ איטית יותר.
   15. אפשר לגשואים להתייצב מכנית למשך 10 דקות לפני שמתחילים באיסוף הנתונים.
       הערה: החור הדורלי הקטן שנוצר על ידי מחט ה-30G נסגר מעצמו תוך דקות; לכן, החדרת הגשוש חייבת להתבצע לאחר הניקוב ללא דיחוי.
3. רכישת נתונים
   1. התחל באיסוף נתונים.
      הערה: אותות ה-μECoG מוגברים על ידי ארבעה במות ראש דיגיטליות בני 128 ערוצים המחוברים באמצעות כבלי ממשק SPI ללוח רכישה בקוד פתוח, בעוד ששני חיישני האלקטרודות התוך-גולגולתיים בצפיפות גבוהה נרכשים דרך מודול רכישת גלאי בצפיפות גבוהה ייעודי הממוקם בשלדת מדידה מודולרית לצד מודולי קלט/פלט ורכישת נתונים רב-תכליתיים לסנכרון ואיתות דיגיטלי. שעון מאסטר TTL משותף נוצר על ידי לוח הרכישה הפתוח μECoG ומופץ כקו סנכרון חומרה לשלדת רכישת הגשוש (דרך מודול הקלט/פלט הרב-תכליתי), כך ששני זרמי הרכישה חולקים בסיס זמן מיושר לדגימות. כל זרמי הנתונים מוקלטים בסינכרון דרך ממשק המשתמש הגרפי של מערכת הרכישה; דגמי חומרה מלאים ומספרי קטלוג מופיעים בטבלת החומרים.
   2. בסיום סשן ההקלטה, יש לשחרר 0.5 מ"ל של ACSF על רשתות ה-microECoG, ואז למשוך כל גלאי אלקטרודות תוך-גולגולתי בצפיפות גבוהה באותה מהירות שבה נעשה שימוש בהחדרה (≈6 מ"מ/דקה) והסר בעדינות את מערך ה-μECoG.
   3. נקה את הגלאות והמערך על ידי השרייה למשך 45 דקות בתמיסת אבקה אנזימטית טרייה עם 1% (בלי צבע).
   4. לאחר השריית חומר הניקוי האנזימטי, שטפו את האלקטרודות בשלוש טביעות רצופות במים מטוהרים באוסמוזה הפוכה, תוך שימוש בצינור חדש לכל שטיפה.
   5. החלף את ממברנת ה-PDMS בגיליון סטרילי חדש כפי שהיה בשלב 3.4.1.
   6. יש להניח מחדש את איטום האלסטומר (שלב 3.4.3–3.4.4) ולהדביק מכסה מגן חדש מודפס בתלת-ממד (שלב 3.4.5).
   7. תן להרכבה האטומה מחדש להתייבש באוויר במשך 5 דקות לפני שמחזירים את העכבר לכלוב הבית. ההליך עשוי להימשך למספר מפגשי הקלטה במשך מספר שבועות.

תוצאות

ניתוח מוצלח מוביל לחלון שקוף וברור מעל הקורטקס, עם כלי דם נראים לעין וסימנים מינימליים לדלקת או זיהום. בהירות זו יכולה להישמר במשך יותר מ-21 ימים (איור 1), מה שמאפשר מחקרים ארוכי טווח ארוכים. עמידות השתל מתבטאת ביכולתו להישאר יציבה גם לאורך פרדיגמת מתן קורטיקוסטרון כרונית של 21 ימים, מודל נפוץ לגרימת מצבים דמויי דיכאון בקרב מכרסמים 10,23,24. דבר זה מאשר את התאמת השי...

דיון

דוח זה מפרט פרוטוקול כירורגי דו-שלבי, ששומר על דורה, המספק שיטה אמינה ויעילה מאוד ליצירת חלון גולגולתי גדול, כרוני וניתן לסגירה מחדש בעכברים. המשמעות של טכניקה זו חורגת מעבר לגודל החלון. היתרון העיקרי שלו הוא היכולת לחקור סימולטני ורב-קנה מידה של רשתות מוח רחבות היקף לאורך טווחי זמן אורכיים. על ידי שילוב רשתות μECoG שטחיות (המספקות נתוני LFP בקנה מידה בינוני) עם גלאי אלקטרודות תוך-גולגולתי עמוקות וצפיפות גבוהה (המספקות נתוני יחידה בודדת ברזולוציה למינרית ו-LFP בקנה מידה מיקרו), חוקרים יכ...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
&; מערך ECoG ו-mdash; 512 ערוצים מותאמים אישית (2 &פעמיים; 256 ערוצים)	NeuroNexus	E256-200-30-80	אריזה: IH256. פעמיים 16&00; 16 תת-רשתות (כל אחת 3.3 מ"מ וכפול; 3.5 מ"מ); 200 & mu; גובה m; 80 & mu; קוטר אלקטרודה. הקלטות DMN ברמת השטח.
זרוע מיקרומניפולטור שמאלית בעלת 3 צירים	מכשירי דיוק עולמיים (WPI)	504926	10 & mu; רזולוציית m; תצוגה דיגיטלית; משמש למיקום לוח ראש/בדיקה במהלך ניתוח
כובע מגן מודפס בתלת-ממד	פנימי (Anycubic Photon Mono 4K)	לא זמין	עיצוב מותאם אישית; מודפס בשרף Anycubic High Clear UV; קובץ STL זמין בכתובת https://github.com/RazBalin/ProtectiveDMN_Cap
אצטון (דרגת מעבדה)	סיגמא-אלדריץ'	179973	הסרת שומנים על פני הגולגולת והסרת פריאוסטאום לפני יישום דבק
אדסון דורה וו 5 מ"מ (וו דורה עדין)	gSource	gS 25.2570	משמש לניתוק לוח עצם מהדורה לאורך ההיקף; עשוי מחוט טונגסטן דק או דומה
שרף UV של Anycubic High Clear	Anycubic	STMGCL-102B	שרף פוטופולימר המשמש עם מדפסת Anycubic Photon Mono 4K לכיסויי הגנה מודפסים בתלת-ממד
מדפסת שרף תלת-ממדי Anycubic Photon Mono 4K	Anycubic	פוטון-מונו-4K	משמש להדפסת פקקי חלונות מגן מ-Anycubic High Clear Resin
שטיפה ושרף UV של Anycubic מכונת הטיפול 2.0	Anycubic	285-550	שטיפה לאחר הדפסה וייבוש UV של מכסי הדפסה בתלת-ממד
זרוע מפרקית עם בסיס מגנטי (× 2)	האס טולינג	09-0535	פעם היה מחזיק ומיקרו; תת-רשתות ECoG במקום על פני השטח הקורטקסי במהלך ההקלטות
CSF מלאכותי (aCSF)	הכנה פנימית	לא זמין (פנימי)	מתכון aCSF: 124 מילימטר NaCl, 3 מילימטר KCl, 26 מ"מ NaHCO3, 2 מ"מ CaCl2, 1 מ"מ MgSO4, 1.25 מ"מ KH2PO4, 10 מ"מ D-גלוקוז; חמצן עם 95% O2 / 5% CO2 מיד לאחר ההכנה. מספרי קטלוג מופיעים בנפרד.
להב מיקרוכירורגי קהה (סכין עגולה)	יוגן	374769	משמש לגרד פני הגולגולת והסרת כובע
בופרנורפין (טמגזיק)	אינדיביור	BE-112515	משכך כאבים אופיאטיים; 0.05 מ"ג/ק"ג סקר לפני הניתוח
עכברי C57BL/6JRj	Janvier Labs		זכר או נקבה; מינימום בן 10 שבועות, משקל גוף >20 גרם בזמן הניתוח
סידן כלוריד דיהידרט (CaCl2· 2H2O)	סיגמא-אלדריץ'	C-7902	2 מילימטר; MW 147.02; 0.29 גרם לליטר. מוכן כ-Ca & 100 מניות. מרכיב ב-aCSF הפנימי.
קרפרופן (רימדיל)	בריאות בעלי חיים זואטיס	RXRIM-INJ	משכך כאבים עם NSAID; 5 מ"ג/ק"ג לפני הניתוח
קורטיקוסטרון	סיגמא-אלדריץ'	C2505	מומס במי שתייה למודל לחץ / דיכאון כרוני ל-21 יום
מטלית כותנה	פישרברנד	22-363-157	משמש כידית למכשיר דקירה של 30 גרם דורה ולניקוי שומנים של פני הגולגולת באצטון
דבק ציאנואקרילט ו-mdash; לוקטייט 401	דבקי הנקל	לוקטייט 401	ציאנואקרילט דק בצמיגות; משמש לפריימינג של משטח הגולגולת, לוחית ראש וקיבוע כובע
מקדחה דנטלית ומדש; פורדום K.1070	פורדום	K.1070	מקדח סיבובי עם ציר גמיש; משמש לדילול קרניוטומיה וקידוח חור פיילוט
דקסמתזון	דופארמה	1DEX004	קורטיקוסטרואידים נוגדי דלקת; 2 מ״ג/ק״ג ב-S.C. לפני הניתוח
D-גלוקוז	סיגמא-אלדריץ'	G-7021	10 מ"מ; MW 180.20; 1.80 גרם לליטר. מוכן כגלוקוז ופעמים; 100 מניות. מרכיב ב-aCSF הפנימי.
מקדח סיבוב פלדה 1/007W	הייגר & מייזינגר	18089	משמש לאתר הייחוס ולחלון הגולגולת
אתנול 80% (v/v) - דילוטוס A12t	ברנר	13221132	השריית כלי הניתוח והמכסה הלמינרי הכירורגי לעיקור לפני הניתוח
מכשיר פינוי גז	RWD מדעי החיים	R546W	אוסף גזי הרדמה מאזור הניתוח
שקע ייחוס מצופה זהב	DigiKey	310-13-102-41-001000	הושתל מעל המוחון השמאלי; משמש כקרקע/ייחוס ל-ECoG
GRANT Ultrasonic Cleaner & mdash; דגם 17002A	גרנט אינסטרומנטס	17002A	איאן: 4064343191654. אמבט אולטרסוני במים חמים; משמש עם TICKOPUR TR 3 לניקוי מכשירים
כרית חימום ו-mdash; סופרטק TMP-5B	סופר-טק	TMP-5B	שומר על טמפרטורת גוף של 37 & מעלות; C לאורך כל ההרדמה
איזופלוראן	פירמל הבריאותי	66794-017-25	הרדמה בשאיפה; אינדוקציה 4%, תחזוקה 1.5– 2.5%
Kimtech Science, מגבונים מדויקים (רקמה לא סיבית)	קימברלי קלארק	7552	משמש עם קצה מחודד לייבוש שארית ACSF וסיוע בהיצמדות ממברנת PDMS לדורה
איטום אלסטומר סטרילי של קוויק-קסט	מכשירי דיוק עולמיים (WPI)	KWIK-CAST-s	דגם: KWIK-CAST-S. סיליקון ביוקומפנטיבי; משמש ליצירת אטם נשלף סביב ממברנת PDMS.
עט ריפוי LED UV 405 ננומטר	CureUV	514424-405	משמש לריפוי מלט דנטלי מופעל על ידי UV (Total C-Ram) במהלך ההשתלה
תמיסת לידוקאין-אפינפרין	אוריון פארמה	05 10 31	הרדמה מקומית; הזרקת S.C. מתחת לעור הקרקפת
מגנזיום סולפט הפטהידרט (MgSO4· 7H2O)	סיגמא-אלדריץ'	M-7774	1 מילימטר; MW 246.48; 0.25 גרם לליטר. מוכן כמ & פעמים; 100 מניות. מרכיב ב-aCSF הפנימי.
לוח ראש מתכתי ו-mdash; נוירוטאר מודל 13	נוירוטאר	דגם 13	לוח ראש מטיטניום; פתח עגול בקוטר 11 מ"מ; מודבקת לגולגולת עם ציאנואקרילט ומלט דנטלי
מתאם NeuroNexus headstage )	NeuroNexus	IH256 מותאם אישית 64&00; 4 מולקס	לוח מתאם מותאם אישית; סנדוויצ'ים כל אחד ומיקרו; תת-רשת ECoG בין שני שלבי ראש Intan RHD 128-ch-128
Neuropixels 1.0 probe עם מכסה מתכתי (× 2)	IMEC	PRB_1_4_0480_1_C	960 אתרי הקלטה; שוק 10 מ"מ. גשושית אחת מכוונת לעמוד ההיפוקמפוס-תלמוס-ויזואלי, אחת מכוונת לעמוד mPFC
שלדת NI PXIe-1083	כלים לאומיים	PXIe-1083	שלדת PXI Express עם 9 חריצים, המכילה את מודול Neuropixels וכרטיסי NI DAQ
מודול קלט/פלט רב-תכליתי NI PXIe-3839	כלים לאומיים	PXIe-3839	הותקן בשלדת NI PXIe-1083; משמש לסנכרון וקלט/פלט עזר
DAQ רב-תכליתי NI PXIe-6363	כלים לאומיים	PXIe-6363	הותקן בשלדת NI PXIe-1083; קלט/פלט אנלוגי ודיגיטלי לסנכרון
Nova Microcinerator -  מחטא אינפרא-אדום	ארגוס טק	S3022	משמש לעיקור מהיר של כל כלי שעשוי לגעת ברקמות מוח חשופות
מיקרוסקופ בינוקולרי סטריאו של Olympus SZ51	אולימפוס	SZ51	ויזואליזציה כירורגית; משמש לאורך שלבי הקרניוטומיה וההשתלה
לוח רכש Open Ephys (קופסה אחת, דור ראשון)	אופן אפיס	OEPS-9029	קליטות ומיקרו; זרמי נתונים של ECoG דרך SPI; חומרה בקוד פתוח. ראו open-ephys.org
Open Ephys GUI	אופן אפיס	לא זמין (קוד פתוח)	תוכנת רכישת אלקטרופיזיולוגיה חינמית וקוד פתוח. זמין ב: open-ephys.org
כלוריד אשלגן (KCl)	סיגמא-אלדריץ'	P-5405	3 מילימטר; MW 74.55; 0.22 גרם לליטר. רכיב של aCSF פנימי.
פספט דיהידרוגן אשלגן (KH2PO4)	סיגמא-אלדריץ'	P-5655	1.25 מ"מ; MW 136.09; 0.17 g/L. רכיב ב-aCSF הפנימי (Klebs × 10 מניות).
תמיסת פובידון-יוד (בטדין)	טאקדה	45 70 28	חומר חיטוי מקומי להכנת שטח כירורגי
מודול רכישת PXIe	נוירופיקסלים	PXIE_1000	מודול בפורמט PXI לאיסוף נתונים ב-Neuropixels 1.0; הותקן בשלדת NI PXIe-1083
מחבר שקע ייחוס	DigiKey	342-10-102-00-591000	מחבר התאמה מתאים לשקע ייחוס למעלה; אשר את מספר החלק עם DigiKey
במה ראשית RHD עם 128 ערוצים (× 4)	אינטאן טכנולוגיות	RHD 128	שני במות ראש לכל מיקרו; תת-רשת ECoG; אישור מודל (למשל, RHD2132 או RHD2164)
כבל ממשק SPI RHD, 0.9 מ'	Intan Technologies / Open Ephys	C3203	כבל SPI סטנדרטי שמחבר את ראשי ה-RHD לתיבת רכישת Open Ephys
משאבת אוויר עם הנעה אחורית	RWD מדעי החיים	R510-29	מספק זרימת אוויר דרך מעגל ההרדמה
מאדה הרדמה לבעלי חיים עם הנעה אחורית	RWD מדעי החיים	R5835	מאדה איזופלוראן מדויק להזנעה ותחזוקה של הרדמה
להב סכין #11	סוואן מורטון	SM0103	משמש לחריטה של דפוס צלבי על פני הגולגולת לשיפור אחיזת הדבקה
מכונת תספורת חיות קטנות - GT416	אסקולאפ שרמאשינן GmbH	D-98528H	משמש לגיזום קרקפת החיה לפני הניתוח
נתרן ביקרבונט (NaHCO3)	סיגמא-אלדריץ'	S-5761	26 מ"מ; MW 84.01; 2.18 גרם לליטר. רכיב של aCSF פנימי.
נתרן כלוריד (NaCl)	סיגמא-אלדריץ'	S-5886	124 מ"מ; MW 58.44; 7.25 גרם לליטר. רכיב של aCSF פנימי.
SOL-M (מחט היפודרמית סטרילית 30 גרם)	סול-מילניום אירופה	113005	90 ו-0 דרגה מעוקמת; בקצה ומחובר למקלון כותנה ליצירת מכשיר דקירה לדורה
זרוע מניפולטור סטנדרטית, תלת-צירים LEFT (סטולטינג)	חברת סטולטינג	51604	משמש להחדרת פרוב Neuropixels במהלך סשני הקלטה
זרוע מניפולטור סטנדרטית, תלת-צירים ימינה (סטולטינג)	חברת סטולטינג	51606	משמש להחדרת פרוב Neuropixels במהלך סשני הקלטה
מסגרת סטריאוטקטית ו-mdash; הנעה אחורית F67001	RWD מדעי החיים	F67001	מסגרת סטריאוטקסית סטנדרטית; משמש לייצוב ראש ולמיקום שתל מבוסס קואורדינטות
עט עור Surgical Marker עם סרגל (דיו סגול)	פאנין	SM0372	סמן עור כירורגי מבוסס ג'נטיאן-סגול ביוקומפבילי שימש לתאר את הקרניוטומיה המתוכננת וטביעת רגל השתלה על העצם. עמידה בפני פריימינג ציאנואקרילט (Loctite 401) ונראית דרך הסרת שומנים בגולגולת וקיבוע ראש, מה שמאפשר העברה אמינה של קואורדינטות סטריאוטקטיות על פני העצם.
ערכת אלסטומר סיליקון SYLGARD 184 (PDMS)	דאו (גרמניה)	1673921	פולידימתילסילוקסן; נזרק לדק (< 1 מ"מ) ממברנות; מונח על משטח דורלי כדי להגן על המוח
דטרגנט אנזימטי טרגזים	אלקונוקס	1304-1	חומר ניקוי מבוסס פרוטאז משמש ב-1% (w/v) במי RO פושרים לניקוי אלקטרודות לאחר המפגש (45 דקות השריה, ואז שטיפה שלוש פעמים במים מטוהרים).
Total C-Ram Automix UV Dental Cement (לבן)	איטנה	R301950	מודל: TTCRAM-BLC. שרף דנטלי שניתן לריפוי ב-UV; משמש לחיזוק לוחית ראש וקיבוע שקעים
פתרון ניקוי אולטרסוני (TICKOPUR TR 3)	ד"ר ה. סטאם GmbH	TR-3-913	ריכוז מבוסס חומצה ציטרית; משמש באמבט אולטרסוני לניקוי כלים לאחר ניתוח
ג'ל עיניים Viscotears 2 מ"ג/גרם	אלקון	503849	משחת עיניים משכה מבוססת פחמימת; מרחים על קרניות במהלך הרדמה כדי למנוע ייבוש
מקור אור קר של זייס KL1500 LCD	קרל צייס	KL1500 LCD	תאורה קרה-סיבים אופטית לשדה הניתוחים; מונע נזק תרמי