Name: ניתוח שינויי ביטוי הגנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר Deep Brain Stimulation של Anterior התלמוס הגרעין (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 46 s
Description: חקור שינויי ביטוי גנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר גירוי מוחי עמוק של הגרעין התלמי הקדמי. שיטה זו מאפשרת ניתוח מולקולרי של מנגנוני הפעולה הטיפוליים בדלקת מוח ובהפרעות נוירולוגיות נוספות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו אסירי תודה על תמיכתה של קרן NREF.

למחברים אין גילוי נאות.

בעקבות העבודה על ידי ציון דרך אל Benabid et. בבאמצעות גירוי מוחי עמוק לטיפול במחלות ורעד חיוני פרקינסון, הטכניקה הניתוחית DBS נחקרה בעניין רב בעשור האחרון לטיפול בהפרעות נוירולוגיות רבות 6,10,43. מחקרי DBS מיקוד אזורי נוירו-אנטומיים שונים של המערכת החשמלית במוח מבוצעים כיום על ידי קבוצות רבות כדי לטפל במחלות עצביות מרכזיות ונמצאים בשלבים שונים של ניסויים קליניים. גירוי של גרעין subthalamic (STN) או הקטע הפנימי של pallidus גלובוס (GPI) מאושר FDA ומשמש ל...

ההיסטוריה מאחורי הפיתוח של Deep Brain Stimulation כטכניקה הנוירוכירורגית שתחילתה 1870 כאשר האפשרות של גירוי חשמלי החשמלי במוח שנחקרה 2. השימוש בגירוי בתדר גבוה כרוני כטיפול בהפרעות עצביות התחיל ב -1960 3. מאוחר יותר בשנת 1990 עם כניסתו של אלקטרודות DBS השתלה כרונית 4-6, מספר ההפרעות עצביות שטופלו על ידי DBS המשיך לעלות. גירוי מוחי עמוק היה בשימוש לראשונה בארצות הברית לטיפול ברעד חיוני 6. היום הניתוח נעשה שימוש נרחב לטיפול בהפרעות עצביות שנמצאות כרגע חשוכים על ידי התערבות תרופתית. DBS משמש כיום לטיפול בהפרעות תנועה של המחלה ודיסטוניה 7-9 פרקינסון. דמנציה אלצהיימר הסוג, הדיכאון כגון מחלה, אפילפסיה, הכאב ומחלות נוירו-פסיכיאטריות של הנטינגטון, OCD, תסמונת טורט7; s תסמונת והתמכרות הן חלק מהתנאים נוחים לטיפול על ידי DBS 10-12. בזמן ניתוח DBS מאושר FDA לטיפול במחלת פרקינסון, דיסטוניה ורעד חיוני, השימוש בDBS לטיפול במצבים אחרים שהוזכרו לעיל נמצא בשלבים שונים של מעבדה ומחקרים קליניים המציעים הרבה הבטחה לחולי 13,14. מבחינה קלינית, ניתוח DBS מתבצע בשני שלבים. בשלב הראשון מדוברים בניתוח מיצוב אלקטרודות DBS במיקום האנטומי ממוקד באמצעות שילוב של מיקום רדיולוגי, CT, MRI, כמו גם קריאות microelectrode לדיוק משופר. השלב השני כרוך בהשתלת מחולל פעימות בחזה העליון של המטופל והארכת התקנה מובילה מהקרקפת למחולל הפעימות. בהתבסס על מצב הנוירולוגים, מספר תוכניות תכנות למחולל הפעימות כבר טופל ותשמש כדי לספק את המתח הרצוי. כרך האחרוןכאחוז הוא הגיע באופן הדרגתי, כדי לקבל את התגובה הקלינית הטובה ביותר עם ​​מתח מינימאלי 15. עם זאת, במחקרים שלנו, בניגוד לשתלי DBS הכרוני בשימוש קליני, לשם פשטות, יש לנו פנו ללימודי גירוי חד פעמי בתדירות גבוהה (עבור שעה 1) במודלים של בעלי החיים שלנו. חלק מהמחקר של הקבוצה שלנו מתמקד בחקירת השימוש בניתוחי DBS לאפילפסיה טיפול עקשן. גישות כירורגיות stereotactic באמצעות גירוי בתדר גבוה נחקרו על ידי רבים אחרים כאופציה יעילה לטיפול באפילפסיה רפואית-עקשן המהווה כ -30% מכל מקרים של אפילפסיה 10,16,17. גירוי המוח הקטן מיקוד משטח קליפת המוח, כמו גם את גרעיני המוח הקטן העמוקים שימש בעבר כמטרות לטיפול באפילפסיה 10,18,19. בנוסף, גירוי היפוקמפוס יש גם ניסה אבל עם תוצאות מעורבות 20,21. חלק מהאחר נחקרמטרות DBS לאפילפסיה כוללות קליפת המוח, התלמוס, גרעין subthalamic ועצב התועה 8. עם זאת, תוצאות ממספר מחקרים בשנים האחרונות הבאות, הגרעין הקדמי התלמוס (ATN) התפתחה כיעד DBS הנפוץ ביותר לטיפול באפילפסיה 10,22. בהתבסס על ידיעה על מעגלים וממצאים ממודלים של בעלי החיים neuroanatomical, כמה מחקרים התמקדו בהשפעה הטיפולית של גירוי מוחי העמוק של ATN בטיפול באפילפסיה 23-26. ATN הוא חלק מהמעגל הלימבית, והוא ממוקם באזור במוח שמשפיע על תדירות התקפים. מחקרים על ידי Hamani et al., בדקו את היעילות של ATN-DBS במודל אפילפסיה pilocarpine מושרה ומצאו שגירוי ATN דו-צדדי ממושך latencies להתקפים הנגרם pilocarpine וסטטוס אפילפטיקוס 24. יתר על כן, גירוי בתדר גבוה של ATN נמצא כדי להפחית את תדירות התקפים במודל pentylenetetrazol (PTZ) של epilepsy 25,27-29. Lee et al., דיווח ירידה ממוצעת בתדירות התקפים בכ -75% על גירוי מוחי עמוק כרוני של ATN בטיפול באפילפסיה חלקית עקשן 30. מחקר קליני אחרונים על אפילפסיה טיפול עקשן הראה תוצאות מבטיחות לאחר ניתוח DBS מיקוד הגרעין הקדמי התלמוס (ATN) 22. ניסוי קליני רב-מרכזי אקראי עם 110 חולים שעברו DBS הדו-צדדי של ATN לאפילפסיה עקשן הטיפול (משפט סנטה) הצביע על ירידה בתדירות התקפים בכ -40% 31. התוצאות ממחקר זה גם רמזו על השפעה אנטי-אפילפטי אופטימלי מתעכבת נצפתה בניתוח שלאחר 2-3 חודשים. מחקרים נוספים על ידי אל Toda et., אימתו עם ממצאים אלה שבו הם הפגינו neurogenesis קורים בפוסט מאוחר יותר זמן DBS (ימים 3-5) במודלים של בעלי חיים 1. בנוסף, Encinas et al., דיווח neurogene בהיפוקמפוסsis ברכס המשונן העכבר המבוגר לאחר גירוי בתדר גבוה של ATN 32. מחקרים קודמים 33-35 דיווחו ירידת neurogenesis בהיפוקמפוס במקרי אפילפסיה מסוימות כגון אפילפסיה כרונית זמנית אונה ושיתוף עם גירעונות למידה, פגיעה בזיכרון והתקפים חוזרים ונשנים מנוע ספונטניים. כמו כן, חלה ירידה בגורמי מוליד תאי גזע עצביים כגון FGF2 וIGF-1 בהיפוקמפוס כרוני אפילפסיה במודלים של בעלי החיים 33. בהתחשב בעובדה זו, אסטרטגיות התערבותית כגון DBS שמראות הגדלת הנוירוגנזה ברכס המשונן הם אפיקים מרגשים למחקר. ממצאים אלו עודדו אותנו להמשיך ולחקור לעומק את טיפול neurogenesis פוסט-DBS הבסיסי מנגנון לאפילפסיה. יש לנו ממוקד ATN שני באופן חד צדדי (נתונים לא פורסמו), כמו גם דו-צדדי (בתוצאות נציג) וביטוי ראה neurotrophin מוגבה (BDNF) ברכס המשונן חולדה. גההשערה היא שurrent ביטוי BDNF יוזם מפל ביטוי גנים שמגיע לשיאו בneurogenesis שמתרגם להשפעה אנטי-אפילפטי של ניתוח DBS. במאמר זה, אנו מציגים את השיטות שלנו לניתוח DBS מיקוד ATN בחולדות ואחרי ניתוח ביטוי גנים כגישה אטרקטיבית ללמוד את המנגנון שבבסיס היתרונות של DBS.

<table><tbody><tr>ניתוח <td></td><td></td><td></td><td>גירוי מוחי עמוק</td></tr><tr><td>מסגרת סטריאוטקטית</td><td>Kopf מכשירים</td><td>דגם 900</td><td></td></tr><tr><td>מקדחה&nbsp;</td><td>Dremmel</td><td>7700, 7.2 V</td><td></td></tr><tr><td>אזמל</td><td>BD</td><td>372610</td><td></td></tr><tr><td>קטמין</td><td>פטרסון וטרינרי</td><td>07-803-6637</td><td>לוח זמנים III חומר מבוקר, רכש, שימוש ואחסון על פי כללים מוסדיים</td></tr><tr><td>קסילזין</td><td>פטרסון וטרינרי</td><td>07-808-1947</td><td></td></tr><tr><td>בופרנורפין</td><td>פטרסון וטרינרי</td><td>07-850-2280</td><td>לוח III חומר מבוקר, רכש, שימוש ואחסון על פי כללים מוסדיים</td></tr><tr><td>סיכות כירורגיות</td><td>ConMed Corporation</td><td>8035</td><td></td></tr><tr><td>תפרים (3-0)&nbsp;</td><td>מכשיר הרווארד</td><td>72-3333</td><td></td></tr><tr><td>מזרק (1 מ"ל, 29 1/2 גרם)</td><td>BD</td><td>329464</td><td>סטרילי, שימוש למתן הרדמה מזרק תוך צפקי</td></tr><tr><td>(3 מ"ל, 25 גרם)</td><td>BD</td><td>309570</td><td>סטרילי, שימוש למתן משככי כאבים תת עורית</td></tr><tr><td>מחטים</td><td>BD</td><td>305761</td><td>סטריליות, שימוש לניקוי חלקי עצם שבורים מחורי הקוצים</td></tr><tr><td>אתנול</td><td>פישר שימוש מדעי</td><td>S25309B</td><td>לעיקור כללי&nbsp;</td></tr><tr><td>חומר סיכה לעיניים</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>19-898-350</td><td></td></tr><tr><td>ממריץ</td><td>מדטרוניק</td><td>דגם 3628</td><td></td></tr><tr><td>DBS אלקטרודות</td><td>רודס מכשירים רפואיים, CA</td><td>SNEX100x-100 מ"מ</td><td>אלקטרודות הן פלטינה, קונצנטרית ודו קוטבית</td></tr><tr><td>בטדין (פובידון-יוד)&nbsp;</td><td>PDI</td><td>S23125</td><td>מקלות ספוגית לשימוש חד פעמי, לשימוש לעיקור הקרקפת לפני ביצוע חתך&nbsp;</td></tr><tr><td>&nbsp; דיסקציה מוחית ובידוד</td><td></td><td></td><td></td>רקמות היפוקמפוס</tr><tr><td>אקריליק מכרסם מטריצת מוח</td><td>מיקרוסקופיה אלקטרונית מדעי</td><td>175-300</td><td></td></tr><tr><td>www.emsdiasum.com סכין גילוח</td><td>V W R</td><td>55411-050</td><td></td></tr><tr><td>מספריים גיליוטינה</td><td>קלאוס</td><td>18039</td><td>לעריפת ראש, וודא שהמספריים הללו נשמרים במצב נקי ועובד</td></tr><tr><td>מספריים</td><td>קודמן קלאסי</td><td>34-4098</td><td>שימוש להוצאת המוח מהגולגולת</td></tr><tr><td>מלקחיים</td><td>מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית</td><td>72957-06</td><td>שימוש להוצאת המוח מהגולגולת ולטיפול במהלך דיסקציה</td></tr><tr><td>פוספט חוצץ מלח&nbsp;</td><td>בוסטון ביופרודקטס</td><td>BM-220</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; מיצוי RNA והכנת</td><td></td><td></td><td></td>cDNA</tr><tr><td>Tri Reagent</td><td>Sigma</td><td>T9424</td><td>השתמש תמיד במכסה אדים והרכיב משקפי מגן בזמן הטיפול; הימנע ממגע עם מזרק עור</td></tr><tr><td>(3 מ"ל, 25 גרם)</td><td>BD</td><td>309570</td><td>השתמש להומוגניזציה של רקמות</td></tr><tr><td>כלורופורם</td><td>פישר מדעי</td><td>BP1145-1</td><td>השתמש תמיד במכסה אדים והרכיב משקפי מגן בזמן הטיפול; הימנע ממגע עם עור</td></tr><tr><td>איזופרופנול</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>A416-1</td><td></td></tr><tr><td>גליקוגן</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>R0561</td><td></td></tr><tr><td>דנאז I ערכת</td><td>אמביון</td><td>AM1906</td><td></td></tr><tr><td>Superscript ערכת סינתזה של גדיל ראשון</td><td>Invitrogen</td><td>11904-018</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוצנטריפוגה שולחנית</td><td>Eppendorf</td><td>5415D</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; PCR כמותי</td><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ערכת PCR ירוקה SYBR</td><td>Qiagen</td><td>204143</td><td></td></tr><tr><td>צלחות PCR מותאמות אישית של Oligos</td><td>Invitrogen</td><td>10668051</td><td></td></tr><tr><td>(96 בארות)</td><td>Denville Scientific</td><td>C18080-10</td><td></td></tr><tr><td>יריעות דבק אופטי</td><td>Thermo Scientific</td><td>AB1170</td><td></td></tr><tr><td>ללא נוקלאז מים</td><td>תרמו מדעי</td><td>SH30538-02</td><td></td></tr><tr><td>אמיתי מכונת PCR זמן</td><td>יישומית Biosystems</td><td>7500</td><td></td></tr></tbody></table>

ניתוח שינויי ביטוי הגנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר deep brain stimulation של anterior התלמוס הגרעין

Analysis of Gene Expression Changes in the Rat Hippocampus After Deep Brain Stimulation of the Anterior Thalamic Nucleus

גירוי מוחי עמוק ניתוח (DBS), מיקוד לאזורים שונים של המוח כגון גרעיני הבסיס, תלמוס, ואזורי subthalamic, הוא טיפול יעיל לכמה הפרעות תנועה שלא הגיבו לטיפול תרופתי. ההתקדמות האחרונה בתחום של ניתוחי DBS החלה להרחיב את היישום של טכניקה ניתוחית זו למצבים אחרים מגוונים כמו השמנת יתר חולנית, דיכאון והפרעת אובססיבית כפייתית. למרות סימני הרחבת אלה, מעט מאוד ידוע על המנגנונים הפיסיולוגיים הבסיסיים המאפשרים את ההשפעות המיטיבות של ניתוח DBS. גישה אחת לשאלה זו היא לבצע ניתוח ביטוי גנים בתאי עצב המקבלים גירוי החשמלי. מחקרים קודמים הראו כי neurogenesis ברכס המשונן חולדה שהושרו בDBS מיקוד של הגרעין הקדמי של התלמוס 1. ניתוח DBS מיקוד ATN נמצא בשימוש נרחב לטיפול באפילפסיה עקשן. מתבררים שהוא בעל הרבה interest לנו לחקור את שינויי תעתיק הנגרמים על ידי גירוי חשמלי ATN. בכתב היד הזה, אנו מתארים שיטות שלנו לניתוח DBS stereotactically מודרך מיקוד ATN בחולדות Wistar זכר בוגרים. כמו כן נדונונו בשלבים הבאים לנתיחה רקמה, בידוד RNA, הכנת cDNA וRT-PCR למדידת שינויי ביטוי גנים. שיטה זו יכולה להיות מיושמת ושונה לגירוי הגרעינים הבזליים ואזורים אחרים של המוח בדרך כלל ממוקדים מבחינה קלינית. מחקר ביטוי גנים המתוארים כאן מניח גישת גן מטרת מועמד לגילוי שחקנים מולקולריים שיכול לנתב את המנגנון לDBS.

האיורים 1 א ו -1 B להראות הביטוי היחסי של BDNF וGABRD ביחס לβ-אקטין גן השליטה. BDNF, neurotrophin קשור לעתים קרובות עם אפקטי neuroprotective במחלות עצביות רבות 38-41. זה מעניין, ולכן לנתח את פרופיל הביטוי של BDNF בתגובה לגירוי של ATN אשר מניב יתרונות טיפוליים לחולי אפילפסיה. באיור 1 א אשר מציג את פרופיל ביטוי גנים של BDNF על פני נקודות הזמן מצויינים לפרסם גירוי DBS, BDNF את תקנה הוא ציין באופן מיידי (0 שעה) לאחר ניתוח D...

המנגנון העומד בבסיס ההשפעות הטיפוליות של ניתוח גירוי מוחי עמוק (DBS) זקוק לחקירה. השיטות המוצגות בכתב יד זה מתארות גישה ניסיונית לבחינת האירועים התאיים המופעלים על ידי DBS על ידי ניתוח פרופיל ביטוי הגנים של גנים מועמדים שיכולים להקל על נוירוגנזה לאחר ניתוח DBS.

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

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective ...

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא לבצע גרייה עמוקה של המוח בגרעין התלמוס הקדמי ולבחון שינויים בביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדה. הדבר מושג תחילה על ידי הרדמת בעל החיים, ולאחר מכן הכנתו לניתוח.מבצעים חתך בקרקפת וחושפים את הגולגולת. לאחר מכן, במיקום הנכון ביחס ל-bgma, קודחים את חורי הקידוח. מוחדרים אלקטרודות ה-DBS ומבוצעת סטימולציה.לבסוף, בעל החיים מוקרב והמוח מבודד. לצורך הסרת ההיפוקמפוס, הרקמה מעובדת להפקת RNA, מכינים cDNA ומבצעים QPCR. בסופו של דבר, התוצאות מדגימות כי גרייה עמוקה של המוח משפיעה על ביטוי גנים בהיפוקמפוס של החולדה.שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בניתוחים של גרייה עמוקה של המוח, כגון מהם המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס ההשפעה הטיפולית של ניתוח גרייה עמוקה של המוח? ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול לא רק באפילפסיה, אלא גם במצבים עצביים אחרים כגון מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר ודיסטוניה. מאחר ש-DPS הופך לגישה כירורגית לטיפול בהפרעות עצביות רבות, להכנה לניתוח, השתמשו במגפות כירורגיות לכיסוי משטח העבודה וודאו כי קיים פתרון לסילוק פסולת ביו-סיכונה.שקלו את החולדה וחשבו את מינון ההרדמה בהתאם לפרוטוקול הכתוב; הרכיבו והדקו שתי אלקטרודות על מחזיק האלקטרודות של מסגרת כירורגית סטריאוטקטית, ובאמצעות מיקרוסקופ, בדקו את קצות האלקטרודות כדי לוודא יישור תקין. הדקו את האלקטרודות במרחק של שלושה מילימטרים זו מזו, תוך הקפדה לא לגעת בקצה האלקטרודה במשטחים קשים. מזריקו את ה-ketamine xylazine.הזריק את התערובת לתוך חלל הפריטוניה של בעל החיים וודא כי הוא הגיע למישור הרדמה כירורגי על ידי בדיקת רפלקס צביטה של בהונות, קצב הנשימה, ועומקה וסדירותה. קבע ומקם את בעל החיים על המסגרת הסטריאוטקטית. מרח חומר סיכוך לעיניים על עיני בעל החיים כדי להגן עליהן מהתייבשות יתר, וחטא את הקרקפת בשלוש שפשופים לסירוגין, בכל פעם עם Betadine ועם אלכוהול או תמיסת סלין סטרילית.הנח את החיה על פד מים חמים במחזוריות או השתמש במנורות חימום כדי לשמור על טמפרטורת גוף אופטימלית של החיה. בהתבסס על אטלס מוח החולדה של Paxos and Watson, השתמש בקואורדינטות הסטריאוטקטיות הבאות למיקוד בגרעין התלמוס הקדמי (anterior thalamic nucleus): ציר קדמי-אחורי (anterior posterior) של 1.6- מילימטרים, ציר מדיאלי-לטרלי (media lateral) של 1.5 מילימטרים וציר דורסו-בנטרלי (dorso ventral) של 5.2 מילימטרים.בשלב הבא, בצעו חתך בקרקפת במישור הסגיטלי כדי לחשוף את הגולגולת. בעזרת זוג רטראקטורים, קבעו את הקרקפת החתוכה כדי לחשוף את הגולגולת. לאחר מכן, בעזרת מקלוני צמר גפן סטריליים טבולים ב-ethanol, נקו את האזור החתוך כדי לחשוף את התפרים בבירור. אתרו את ה-bgma וסמנו אותו בעזרת טוש שחור כדי להנחות את מיקום חורי הקידוח.סמנו שתי נקודות נוספות במרחק של כ-1.5 מילימטרים מדיאלית משני צדי התפר הסגיטלי (sagittal suture) ו-1.6 מילימטרים אחורית לתפר הקורונלי (coronal suture). כעת, כדי לקדוח את שני חורי הקידוח, השתמשו באתנול לחיטוי קצה המקדח.בעזרת מקדח המוחזק בזווית של 45 מעלות, קדחו את חורי ה-bur תוך מעבר תכוף בין שני החורים כדי למנוע התחממות יתר במרכז כל אחד מהם. המשיכו לקדוח עד לחשיפת ה-dura. בעזרת מחט שקצהה כפוף לצורת L, הסירו שברים של עצם שעלולים לחסום את הכנסת האלקטרודה.יש להקפיד להימנע מפגיעה בדורה שמתחתיה וב/או ברקמת המוח בעת הסרת רסיסי העצם. קבעו את מכלול האלקטרודות הכפול לידית הסיבוב של המסגרת הסטריאוטקטית וקבעו את הידית בזווית של 90 מעלות. באמצעות הכוונים במסגרת הסטריאוטקטית, מקמו את האלקטרודה השמאלית בדיוק מעל ה-bgma.באמצעות ביצוע התאמות סטריאוטקטיות עבור המדיות. מיקום לטראלי העבירה במדויק את האלקטרודה השמאלית 1.5 millimeters לצד שמאל של ה-bgma, כך שכעת שתי האלקטרודות מיושרות באופן מושלם לאורך התפר הקורונלי, אך מרוחקות זו מזו. 1.5 millimeters מדיאלית-לטראלית מה-bgma.לאחר מכן, באמצעות הכוונות הסטריאוטקסיות הקדמיות-אחוריות, הזז את האלקטרודות 1.6 millimeters אחורית לתפר הקורונלי. לאחר מכן, באמצעות הכוונות הגבייות-בטניות, הורד את האלקטרודות כדי לבדוק תחילה אם חורי הקידוח בוצעו במיקום הנכון, כך שניתן להחדיר את האלקטרודות בקלות מבלי לגעת בקצוות המחוספסים של חורי הקידוח. אם כן, החדר את האלקטרודות לעומק של 5.2 millimeters מפני השטח של הגולגולת.חברו את האלקטרודות באמצעות מוליכים לגרסור (stimulator) המכוון ל-130 hertz, 2.5 volts ורוחב פולס של 90 microsecond. הגשיה גירוי בתדר גבוה למשך פרק הזמן הרצוי. בצעו גירוי חד-צדדי או דו-צדדי.לאחר סיום הגירוי, הסר בזהירות את האלקטרודות וסגור את החתך באמצעות שלוש תפרים מסוג zero או סיכות כירורגיות סטריליות, הזרק buprenorphine תת-עורית, ועקוב אחר בעל החיים עד שיחזור לפעילות רגילה, ולאחר מכן החזר אותו למתקן הגידול. הנח את המוח על מצע מוח אקרילי שקודר מראש על קרח באמצעות להב תער. בצע חיתוך קורונלי של המוח במרחק של כ-7 עד 8 מילימטרים מהקצה הקדמי ביותר של המוח.בצע חתך שני במקביל ואחורי החתך הראשון, כך שניתן יהיה להסיר פרוסת מוח בעובי של כ-5 millimeter. העבר את פרוסת המוח לצלוחית פטרי עם PBS קר מאוד באמצעות להב תער, הפרד בין שני חצאי ההמיספירות והקפד לסמן איזה חלק תואם לצד שמאל ואיזה לצד ימין בהתאמה. באמצעות פינצטה ומספריים עדינים, הסר בזהירות את ההיפוקמפוס, הקפא את הרקמה על קרח יבש ואחסן בטמפרטורה של 20- degrees Celsius עד להכנה לשלבי ה-RNA הבאים המבוצעים לפי הפרוטוקול הכתוב; כאן מוצגות רמות הביטוי היחסיות של BDNF בהשוואה לגן הבקרה beta actin בנקודות הזמן המצוינות.לאחר גירוי DBS. נצפתה עלייה בביטוי של BDNF מיד לאחר ניתוח ה-DBS, לצד ביטוי שיא של שלוש שעות לאחר הגירוי. תצפית זו מרמזת כי ביטוי מוגבר של BDNF והנוירופרוטקציה הנובעת ממנו עשויים לתרום לתועלת הטיפולית של DBS עבור חולי אפילפסיה.פאנל זה ממחיש את הביטוי של קולטן ה-GABA, G-A-B-R-D, אשר מראה ביטוי מוגבר בבעלי החיים שעברו גרייה בהשוואה לבקרות שלא עברו גרייה, שלוש שעות לאחר ה-DBS. בהתחשב בכך ש아가וניסטים של GABA משמשים כמדכאי פרכוסים יעילים, מעניין להבחין בביטוי מוגבר של G-A-B-R-D לאחר DBS, דבר המצביע על תפקיד אפשרי של GABA ובאפקט האנטי-אפילפטי של DBS בעקבות הליך זה.ניתן לבצע שיטות אחרות כגון western block, שיקוע חיסוני של כרומטין (chromatin immunoprecipitation), ומספר רב של בדיקות ביולוגיות מולקולריות סטנדרטיות אחרות. דבר זה מסייע במתן מענה לשאלות הנוגעות לשינויים בביטוי חלבונים, מודיפיקציות פוסט-טרנסלציוניות, תפוסה של גורמי שעתוק באזורי פרומוטור של גנים ספציפיים, וכן הלאה. לאחר צפייה בסרטון זה, אמורה להיות לכם הבנה טובה של אופן ביצוע ניתוח לגירוי עמוק של המוח בחולדות.בודד את רקמת ההיפוקמפוס ונתח אותה כדי לבחון שינויים בביטוי גנים.

analysis-gene-expression-changes-rat-hippocampus-after-deep-brain

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

מקור: Casquero-Veiga, M. et al. טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים in vivo כדי לחשוף דפוסי פעילות המושרים על ידי גירוי מוחי עמוק בחולדות. J. Vis. Exp. (2022).סרטון זה מדגים את ההשפעות המטבוליות של גירוי מוחי עמוק (DBS) באמצעות הדמיית FDG-PET במודל חולדות. הוא מתאר את השלבים הכרוכים במתן FDG, יישום DBS והדמיית PET/CT למיפוי אזורים במוח עם פעילות מטבולית מוגברת או מדוכאת.

הערכת נוירומודולציה מטבולית הנגרמת על ידי גירוי מוחי עמוק חריף בחולדות באמצעות In vivo FDG-PET

מקור: Selvakumar, T., et al., ניתוח של שינויים בביטוי גנים בהיפוקמפוס של חולדה לאחר גירוי מוחי עמוק של הגרעין התלמי הקדמי. J. Vis. Exp. (2015)סרטון זה מדגים את ההליך להשתלת אלקטרודות במוח החולדה כדי להפעיל גירוי מוחי עמוק (DBS), המווסת את הפעילות העצבית ומשפר את התקשורת עם ההיפוקמפוס, ותומך בהישרדות עצבית ובנוירוגנזה.

השפעות של גירוי מוחי עמוק על פעילות עצבית בהיפוקמפוס במודל חולדה

סרטון זה מדגים את הזיהוי של סינתזת RNA של קולטני סרוטונין באמצעות בדיקות אוליגונוקלאוטידים ברקמת מוח של חולדות המושפעות מתסמונת סרוטונין. הפרוטוקול כולל טיפול מקדים ברקמות, הכלאת בדיקה וזיהוי אנזימטי כדי לדמיין ולכמת את ביטוי ה-RNA של קולטני סרוטונין במיקרוסקופ.

הכלאה באתרה באמצעות בדיקות אוליגונוקלאוטידים לחקר ביטוי RNA בחלקי מוח של חולדות

אנו מתארים כיצד להשתמש microdissection לכידת הליזר (LCM) להשיג אוכלוסיות מועשרות של נוירונים ביפוקמפוס או נוירונים בודדים מחלקים קפוא של מוח החולדה הפצועה לניתוח ביטוי גנים בעקבות שימוש בזמן PCR הריאלי כמוני ו / או microarrays כל הגנום.

Microdissection לכידת ליזר אוכלוסיות מועשרות של הנוירונים או נוירונים יחידים לניתוח ביטוי גנים לאחר פגיעה מוחית טראומטית

פרוטוקול זה מתאר שיטה סטנדרטית להדמיה תפקודית בתהודה המגנטית בו זמנית וגירוי מוחי עמוק במכרסמים. השימוש בשילוב של כלים ניסיוניים האמורים, מאפשר החקירה של פעילות במורד הזרם העולמית בתגובה לגירוי חשמלי בכמעט כל יעד במוח.

גירוי מוחי עמוק עם fMRI סימולטני במכרסמים

מתוארת שיטה להשתלת אלקטרודות בגרעין התת-תלמי (STN) של חולדות. לוקליזציה טובה יותר של ה-STN הושגה על ידי שימוש במערכת מיקרו-הקלטה. יתר על כן, מוצג מערך גירוי המאופיין בקשרים ארוכי טווח בין ראש החיה לממריץ.

Microelectrode מודרך השרשה של אלקטרודות לתוך גרעין Subthalamic של חולדות לטווח ארוך עמוק גירוי המוח

גירוי מוחי עמוק (DBS) הוא אפשרות טיפול יעילה במחלת פרקינסון. הקמנו תכנון מחקר כדי לסנן פרדיגמות גירוי חדשות בחולדות. הפרוטוקול מתאר את השימוש בבדיקת גרם המדרגות ובבדיקת הצילינדר להערכת תוצאות מוטוריות בחולדות המיפרקינסוניות שטופלו ב-DBS.

גישה חדשנית להעריך תוצאה מנוע של אפקטים גירוי מוחי עמוק בתוך עכברוש Hemiparkinsonian: המדרגות צילינדר מבחן

הפעלנו גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה (rTMS) על ההמיספרה החד-צדדית של מוח החולדה, על ידי הנחת סליל 25 מ"מ דמות 8 1 ס"מ לרוחב הקודקוד על הקו הדו-אוזני וזווית הסליל ב-45 מעלות. מערכת קירור מים פנימית שימשה ל-rTMS במשך יותר מ-20 דקות.

גירוי מגנטי Transcranial חוזרים אל חצי הכדור החד-צדדית של המוח עכברוש

פרוטוקול זה מראה כיצד להגדיר שיטה אמינה מערכת קבצים הירארכית בעכברים. נוירונים ברחבי הכישור משוננת בהיפוקמפוס הם גירוי חשמלית על-ידי מערכת קבצים הירארכית ישירות ובעקיפין בתוך vivo. פעילות. עצבית והאיתות מולקולרית נבדקים על ידי c-פוס Notch1 immunofluorescent מכתים, בהתאמה; נוירוג'נסיס לכמת על-ידי bromodeoxyuridine תיוג וזמינותו.

שיטה פולשני עבור ההפעלה של הכישור משוננת העכבר על ידי גירוי בתדירות גבוהה

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) בעכברים

אנו מתארים שיטה ניסיונית פרה-קלינית להערכת נוירומודולציה מטבולית המושרה על-ידי גירוי מוחי עמוק חריף באמצעות in vivo FDG-PET. כתב יד זה כולל את כל השלבים הניסיוניים, החל מניתוח סטריאוטקסי ועד ליישום הטיפול בגירוי ורכישה, עיבוד וניתוח של תמונות PET.

In vivo טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים לחשיפת דפוסי פעילות המושרים על ידי גירוי מוחי עמוק בחולדות

חקור שינויי ביטוי גנים בהיפוקמפוס העכברוש לאחר גירוי מוחי עמוק של הגרעין התלמי הקדמי. שיטה זו מאפשרת ניתוח מולקולרי של מנגנוני הפעולה הטיפוליים בדלקת מוח ובהפרעות נוירולוגיות נוספות.

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

גלה סרטונים נוספים