חַד בויבו הקלטות אלקטרו של הפוטנציאל שדה מקומי פעילות מרובת יחידות מן מסלול Hyperdirect ב חולדות הרדמה

המטרה הכוללת של ניסוי זה היא להדגים כיצד לבצע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות חריפות in vivo של פוטנציאל שדה מקומי ופעילות מרובת יחידות מלולאת הגרעינים הקורטיקו-בסיסיים של חולדות מורדמות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח כגון כיצד תנודות פתולוגיות תורמות לפתופיזיולוגיה המורכבת במחלות נוירו-פסיכיאטריות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי להקליט פוטנציאלים חוץ-תאיים ממטרות קליפת המוח והתת-קורטיקליות השונות של המוח בו זמנית.

ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול במחלות נוירו-פסיכיאטריות שונות מכיוון שפוטנציאל שדה מקומי יכול לשמש כסמן ביולוגי לטיפולים כגון גירוי בלולאה סגורה. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי הפתופיזיולוגיה של גרעיני הבסיס, ניתן ליישם אותה גם על אזורי מוח אחרים. כדי להתחיל בהליך זה, הכינו חוט כסף באורך חמישה סנטימטרים בקוטר 200 מיקרומטר והסירו כל ציפוי במידת הצורך.

לאחר מכן, החזיקו את קצה החוט כלפי מטה בלהבה עד שהקצה מתחיל להימס ויוצר כדור בקוטר של מילימטר אחד. לאחר מכן חתכו את האלקטרודה לאורך כולל של 15 מילימטרים מתחילת הקצה בצורת הכדור ועד לקצה החוט. הלחמו מחבר מדויק לקצה החוט המתאים למערכת ההקלטה האלקטרופיזיולוגית.

לאחר מכן מכסים את נקודת ההלחמה מקצה החוט למחבר בלכה כסף מוליכה כדי לשפר את המוליכות. לאחר שהתייבש הלכה המוליכה, יש לכסות את נקודת ההלחמה בצינור כיווץ חום של מילימטר עד שלושה מילימטרים. משטחים בזהירות את הקצה בצורת כדור למחצית העובי בעזרת פטיש של שען.

לאחר מכן, לבשו כפפות בדיקה והשתמשו במטלית ניקוי נטולת מוך עם 100% אתנול כדי להסיר לכלוך ושומן. לאחר מכן הניחו את האלקטרודות בצינור צנטריפוגה של 15 מיליליטר או בצינור תרבית תאים ומלאו אותו באקונומיקה כלור ביתית עד שהקצה בצורת כדור מכוסה במלואו. לאחר 23 דקות, הוציאו את האלקטרודות ושטפו אותן בנדיבות במים מזוקקים.

משטח האלקטרודה צריך להיראות סגול כהה באופן הומוגני ביישום מוצלח של כסף כלוריד. לאחר מכן, השאירו את האלקטרודות לייבוש באוויר. קח את האלקטרודות בפינצטה עדינה לאחר ייבוש מלא.

לאחר מכן השתמש במברשת צבע עדינה כדי למרוח בידוד חשמלי נוזלי על האלקטרודות. התחל מהחוט ישירות מאחורי קצה האלקטרודה וכסה הכל עד לצינור כיווץ החום. לאחר מכן, הניחו לבידוד להתייבש לפחות שעתיים.

בשלב זה, יש לתקן באופן רופף את זוג האלקטרודות הראשון לגוש האקרילי של המחזיק בעזרת חתיכות סרט דבק. האלקטרודות צריכות לבלוט מהגוש האקרילי בכ -12 מילימטרים. לאחר מכן, תקן בזהירות את האלקטרודה הדו-קוטבית השנייה ליד האלקטרודה הראשונה.

למיקוד המבנים של המסלול ההיפר-ישיר, המרחק בין זוגות האלקטרודות צריך להיות שני מילימטרים. מתחת למיקרוסקופ, כוונן את האלקטרודה הדו-קוטבית השנייה על ידי החלקתה בזהירות למצב בו קצה הגחון ביותר שקוע כ-200 מיקרומטר בהשוואה לאלקטרודה הראשונה. לחץ על סרט ההדבקה ולאחר מכן אבטח את האלקטרודות עם מהדק המתכת של המחזיק.

לאחר הרדמת החיה, יש לגלח את ראשה כדי להשיג שדה כירורגי נקי. תקן את החיה במסגרת הסטריאוטקסית ולאחר מכן חטא את מקום החתך ואת האזור שמסביב עם חומר חיטוי כירורגי מתאים. לאחר מכן, בצע חתך באורך שני סנטימטרים בקרקפת בכיוון הסגיטלי בעזרת אזמל.

השתמש באזמל כדי לגרד מעט את אפונורוזיס הגולגולת ולחטא את הגולגולת במי חמצן 3%. לאחר מכן השתמש בניצני כותנה ספוגים במי חמצן 3% כדי להסיר את כל הרקמה שנותרה. לאחר מכן, כוונן את מוט החותך עד שהחלק העליון של הגולגולת מפולס, מה שאומר שהברגמה והלמבדה כנקודות ייחוס סטריאוטקסיות נמצאות באותו מישור.

מתחת למיקרוסקופ, השתמש בכלי יישור חולדה סטריאוטקסי סטנדרטי כדי לכייל את הקצה המיועד לברגמה ולהתאים את מוט החותך עד שהנקודות המיועדות לברגמה ולמבדה על הכלי נוגעות בגולגולת בו זמנית. בעזרת מחזיק סטריאוטקסי עם צינורית, כייל אותו לברגמה ואז חשב את המיקום של כל חורי הקידוח בגולגולת. לאחר מכן סמן את מיקומי החורים שיש לקדוח על ידי גירוד זהיר של הגולגולת או באמצעות טוש צבע כירורגי.

לאחר מכן בעזרת מקדחה מיקרו, קדחו בזהירות את כל החורים בקוטר של כמילימטר אחד. עבור STN ו- SNr, קדחו חור משותף כשני מילימטרים על שלושה מילימטרים. קח צינורית דקה אחת וכופף את הקצה ליצירת שני ווים.

לאחר מכן השתמש בווים כדי להסיר כל פסולת מחורי הקידוח וחתוך בזהירות והסר את הדורה מאטר בחור STN/SNr המשותף. לאחר מכן, יש לשטוף את חורי הקידוח במי מלח פיזיולוגיים. מרחו טיפת מלח פיזיולוגית כל 15 דקות על חורי הקידוח כדי למנוע מהמוח והדורה להתייבש.

לאחר מכן קח מקדחה מיקרו ובורג מיקרו תואם מנירוסטה, קדח חור והברג בורג מיקרו בין חורי הקידוח של אלקטרודות הייחוס האפידורליות מעל המוח הקטן. לאחר מכן, הנח את קצות האלקטרודות בפינצטה עדינה והחלק אותם ישירות מתחת לעצם הגולגולת לתוך חורי הקידוח. תקן את כל האלקטרודות האפידורליות עם שני רכיבים שבלונה אקריליק.

הקפד לא לכסות את נקודת הברגמה ולא להשפיע על חור STN/SNr הנפוץ. לאחר מכן הכנס את המחזיק המוכן עם אלקטרודות חוט המיקרו טונגסטן למסגרת הסטריאוטקסית. כייל את האלקטרודה הגחונית ביותר לברגמה שנועדה למקד את ה-STN.

התאימו למיקום המחושב מעל חור STN/SNr המשותף והורידו את האלקטרודות למטה למוח. ודאו שהאלקטרודות של חוטי המיקרו טונגסטן נכנסות למוח בצורה חלקה. בהליך זה, הגדר את תוכנת ההקלטה כגון מסנן מעבר פס והגביר את אות הנתונים הגולמי.

לאחר מכן השתמש במסנן LFP וספייק מקוון עם הגדרות מתאימות. עבור כל המסננים, השתמש במסנן מסוג באטרוורת'. הגדר סף ספייק למיון ספייק מקוון.

רוב תוכנות ההקלטה מאפשרות הגדרה של סף ספייק שהוא ערך משרעת מעל הסף שאות מסומן כספייק על ידי התוכנה. לאחר מכן, הורד לאט את אלקטרודות חוט המיקרו טונגסטן למילימטר אחד מעל ה- STN והמתן עד שהאות יתייצב במידת הצורך. למיפוי האלקטרופיזיולוגי יש לקדם את האלקטרודות באופן גחוני בצעדים של 100 מיקרומטר.

בכל שלב, העריכו את דפוס הירי, קצב הירי וצורת הדוקרנים על ידי השוואה עם הדוגמאות האופייניות המופיעות באיור 2 של כתב היד המצורף. לאחר שהאלקטרודות נמצאות במבנים הרצויים, הגדר סינון מקוון ומיון ספייק ולאחר מכן התחל בהקלטת הנתונים. להלן הקלטת LFP מייצגת של 600 שניות של קליפת המוח המוטורית הראשונית.

ניתן להבדיל בין תקופות זמן עם פעילות משרעת נמוכה בתדר גבוה המתאימה למצב המופעל ופרקי הזמן עם הקצב האיטי יותר והמשרעת הגבוהה יותר המתאימים למצב פעילות הגל האיטי. וזוהי תרשים תדר הזמן המקביל על פני מרווח של 600 שניות הממחיש את ההספק היחסי של אפס עד 20 הרץ של ה-LFPs. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעתיים אם היא מבוצעת כראוי.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבצע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות חוץ-תאיות in vivo מלולאת הגרעינים הקורטיקו-בסיסיים של חולדות מורדמות.