ניתוח שינויי ביטוי הגנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר Deep Brain Stimulation של Anterior התלמוס הגרעין

המטרה הכוללת של הליך זה היא לבצע גירוי מוחי עמוק של גרעין התלמוס הקדמי ולחקור שינויים בביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדה. זה מושג על ידי הרדמה ראשונה של החיה. לאחר מכן, החיה מוכנה לניתוח.

נעשה חתך בקרקפת והגולגולת נחשפת. ואז במיקום הנכון ביחס ל-bgma, נוצרים חורי הבור. אלקטרודות ה-DBS מוחדרות ומתבצע גירוי.

לבסוף, החיה מורדמת והמוח מנותח. כדי להסיר את ההיפוקמפוס, הרקמה מעובדת למיצוי RNA ומתבצעת הכנת CDNA ו-QPCR. בסופו של דבר, התוצאות מוכיחות כי גירוי מוחי עמוק משפיע על ביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדות.

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בניתוחי גירוי מוחי עמוק, כגון מהם המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס ההשפעה הטיפולית של ניתוח גירוי מוחי עמוק? ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול לא רק באפילפסיה, אלא גם במצבים עצביים אחרים כגון מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר ודיסטוניה. מכיוון ש-DPS מתגלה כגישה כירורגית לטיפול בהפרעות נוירוניות רבות כדי להתכונן לניתוח, השתמש ברפידות כירורגיות כדי לכסות את שולחן העבודה ולהבטיח שיש סילוק פסולת ביולוגית זמין.

שקלו את החולדה וחשבו את מינון ההרדמה על פי תושבת פרוטוקול הטקסט ואבטחו שתי אלקטרודות על מחזיק האלקטרודה של מסגרת כירורגית סטריאוטקטית ובעזרת מיקרוסקופ, בדקו את קצות האלקטרודה ליישור נכון. אבטח את האלקטרודות במרחק של שלושה מילימטרים זה מזה, הקפד לא לגעת בקצה האלקטרודה על משטחים קשים. הזריק את הקטמין קסילזין.

ערבבו תוך פריטונאלי לבעל החיים וודאו שהחיה הגיעה למישור כירורגי של הרדמה על ידי בדיקת רפלקס צביטת הבוהן, קצב הנשימה ועומק וסדירות הנשימה. אבטח ומקם את החיה על המסגרת הסטריאוטקטית. מרחו חומר סיכה לעיניים על עיני החיה כדי להגן מפני ייבוש יתר וחטאו את הקרקפת עם שלושה פילינגים לסירוגין, כל אחד של בטדין ואלכוהול או מי מלח סטריליים.

הנח את החיה על כרית מים חמים במחזור או השתמש בחימום lamp כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של החיה ברמה אופטימלית. בהתבסס על אטלס המוח של חולדות פקסוס וווטסון, השתמש בקואורדינטות הסטריאוטקטיות הבאות כדי להתמקד בגרעין התלמי הקדמי או ב-1.6 מילימטר שלילי אחורי קדמי של NT. מדיה לרוחב 1.5 מילימטר וגחון גב 5.2 מילימטרים.

לאחר מכן, בצע חתך בקרקפת הסגיטלית כדי לחשוף את הגולגולת בעזרת זוג מחזירים, אבטח את הקרקפת החתוכה כדי לחשוף את הגולגולת. לאחר מכן בעזרת ספוגיות סטריליות טבולות באתנול, נקו את האזור החתוך כדי לחשוף את התפרים בבירור. אתר את ה-bgma והשתמש בטוש שחור לשיווק כדי להנחות את מיקום החורים.

סמן שני סימנים נוספים בכ -1.5 מילימטרים. מדיה לרוחב משני הצדדים מהתפר הסגיטלי ו -1.6 מילימטרים אחוריים לתפר העטרה. כעת כדי ליצור את שני חורי הבור, השתמש באתנול כדי לחטא את קצה המקדחה.

בעזרת מקדחה המוחזקת בזווית של 45 מעלות, קדחו את חורי הבור לעתים קרובות ועוברים בין שני החורים כדי למנוע חום מוגזם במרכז כל אחד מהחורים. המשך לקדוח עד לחשיפת הדורה בעזרת מחט שקצהה כפוף בצורת L, הסר את כל פיסות העצם השבורות שיפריעו להחדרת האלקטרודה.

הקפד להימנע מפגיעה בדורה או ברקמת המוח הבסיסית בעת הסרת שברי עצם. תקן את מכלול האלקטרודה הכפולה לידית המסתובבת של המסגרת הסטריאוטקטית וקבע את הידית בזווית של 90 מעלות. באמצעות ההתאמות במסגרת הסטריאוטקטית מקם את האלקטרודה השמאלית בדיוק מעל ה-bgma.

שימוש בהתאמות סטריאוטקטיות למדיה. מיקום רוחבי העביר במדויק את האלקטרודה השמאלית 1.5 מילימטרים לצד השמאלי של bgma, כך שכעת יש שתי אלקטרודות מיושרות בצורה מושלמת לאורך התפר העטרתי, אך מרווחות זו מזו. מדיה של 1.5 מילימטר לרוחב מה-BGMA.

לאחר מכן, עם ההתאמות הסטריאוטקטיות האחוריות הקדמיות, הזיזו את האלקטרודות 1.6 מילימטרים לאחור לתפר העטרה. לאחר מכן, בעזרת התאמות הגחון הגביות, הורד את האלקטרודות כדי לבדוק תחילה אם חורי הבור נעשו במיקום הנכון, כך שניתן להכניס את האלקטרודות בקלות מבלי לגעת בקצוות המחוספסים של חורי הבור. אם כן, הכנס את האלקטרודות לעומק של 5.2 מילימטרים מפני הגולגולת.

חבר את האלקטרודות באמצעות מוליכים לסטימולטור המוגדר ברוחב פולס של 130 הרץ, 2.5 וולט ו-90 מיקרו-שניות. לספק גירוי בתדירות גבוהה לפרק זמן רצוי. ביצוע גירוי חד צדדי או דו-צדדי.

לאחר ביצוע הגירוי יש להסיר בזהירות את האלקטרודות ועם שלושה תפרים אפס או סיכות כירורגיות סטריליות, לתפור את החתך, לתת בופרנורפין תת עורי ולפקח על בעל החיים עד שהוא חוזר לפעילות רגילה, ולאחר מכן להחזיר אותו למתקן הדיור. הניחו את המוח על מטריצת מוח אקרילית מוכנה מראש על קרח באמצעות סכין גילוח. חתכו את ליבת המוח בערך שבעה עד שמונה מילימטרים מהקצה הקדמי ביותר של המוח.

בצע חתך שני ואחורי לחתך הראשון כך שניתן יהיה להסיר פרוסת מוח בעובי של כחמישה מילימטרים. העבירו את פרוסת המוח לצלחת פטרי עם PBS קר כקרח בעזרת סכין גילוח, חתכו את שני החלקים החצי כדוריים והקפידו לציין איזה קטע מתאים לצד השמאלי והימני בהתאמה. בעזרת מלקחיים עדינים ומספריים, הסר בזהירות את הבזק ההיפוקמפוס, הקפיא את הרקמה על קרח יבש ואחסן בטמפרטורה שלילית של 20 מעלות צלזיוס עד שיהיה מוכן לשלבי ה-RNA הבאים שבוצעו על פי פרוטוקול הטקסט המוצג כאן הוא רמות הביטוי היחסיות של BDNF בהשוואה לגן הבקרה בטא אקטין על פני נקודות הזמן שצוינו.

גירוי פוסט DBS. ויסות BDNF נצפה מיד לאחר ניתוח DBS, יחד עם ביטוי השיא שלוש שעות לאחר הגירוי. תצפית זו מצביעה על כך שביטוי BDNF משופר וההגנה העצבית הנובעת מכך יכולים לתרום לתועלת הטיפולית של DBS עבור חולים אפילפטיים.

פאנל זה ממחיש את הביטוי של קולטן GABA, G-A-B-R-D, המראה ביטוי משופר בבעלי החיים המגורים בהשוואה לבקרות לא מגורים שלוש שעות לאחר DBS. בהתחשב בכך שאגוניסטים של GABA משמשים כמדכאי התקפים יעילים, מעניין לראות ביטוי משופר של G-A-B-R-D לאחר DBS המרמז על תפקיד אפשרי ל-GABA וההשפעה האנטי-אפילפטית של DBS. בצע הליך זה.

ניתן לבצע שיטות אחרות כמו בלוק מערבי, משקעים חיסוניים של כרומטין ובדיקות ביולוגיות מולקולריות סטנדרטיות רבות אחרות. זה עוזר לענות על שאלות הנוגעות לשינויים בביטוי חלבון, שינויים לאחר תרגום, תפוסת גורם שעתוק באזורי מקדם גנים ספציפיים וכו'. אחרי הצפייה בסרטון הזה, אתם אמורים להבין היטב כיצד לבצע ניתוח גירוי מוחי עמוק בחולדות.

בודד את רקמת ההיפוקמפוס ונתח אותה לשינויים בביטוי גנים.