Name: גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: למדו שיטה לשתלת אלקטרודות גירוי טראנס-קרניאליות כרוניות בחולדות נעות. הטכניקה מאפשרת הקלטה תוך-מוחית ומחקר השפעות ארוכות טווח על רשתות מוחיות גדולות לטיפול באפילפסיה ודיכאון.

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

playerTrialDesktop

עבודה זו נתמכה על ידי האיחוד האירופי-האיחוד FP7-ERC-2013-מלגת (No.337075), התוכנית "מומנטום" של האקדמיה ההונגרית למדעים (LP2013-62), ואת המענק GINOP-2.3.2-15-2016-00018. אנו מודים Máté Kozák על המתעדים את הגירוי, הקלטה אלקטרודות ואת Vöröslakos mihály; עבור דיונים פוריים במהלך עיצוב פרוטוקול.

כל השיטות המתוארות כאן הם לפי הוראות המועצה האירופית קהילות (86/609 ECC), אושרו על ידי הוועדה האתית לחקר בעלי חיים אלברט Szent-Györgyi רפואי, פרמצבטיקה מרכז של האוניברסיטה סגד (הארבעה עשר 218 2016).
1. ייצור של האלקטרודות גירוי
<ol><li>כדי לגרום גירוי אחד אלקטרודה, לחתוך שש חתיכות ארוך 10 ס מ של חוטים להתחבר מיניאטורי, להסיר 2 ס מ של חיפוי בקצה אחד, 1 ס מ בצד השני.</li>
	<li>טוויסט שני כבלים יחד, לכל אותם על הצד קלופים קצר יותר.</li>
	<li>רוכשים רצועה 3 קלטת האריזה של כל מעגל משולב עם התיק אויל-353.</li>
	<li>לתפור את החוטים מעוות דרך החורים שלושה של החבילה. קטע קלופים עוד החוטים צריך להיות החללים של החבילה. מקם את הכבלים כך סוף הבידוד עולה בקנה אחד עם הקצה של החורים.</li>
	<li>לשים את הבטון שיניים על החורים כדי לתקן את החוטים. התראה: הבטון שיניים חייבים להיות צפוף מספיק כדי להימנע דולף לתוך החלל של החבילה.</li>
	<li>לאחר הבטון הקרושה (מינימום 10 דקות), הפוך את החבילה ולשים שכבה דקה של דבק מגע לתוך החור כדי ליצור את הבתולין לכיוון הבטון נקבובי. למנוע הדבקת את החוטים קלופים.</li>
	<li>לסובב את כבלי יחד בצד קלופים קצר יותר, לכל אותם (איור 1 א').</li>
	<li>תפוס על יותר מקולף קטע החוטים עם קצה פינצטה בסדר, לגלגל אותם מסביב, לעטוף אותם לחללים (איור 1B). חותכים כבל עודף, במידת הצורך.</li>
</ol>2. ייצור של האלקטרודות הקלטה
<ol><li>כדי להקליט אחד ראה שלישיה אלקטרודה (איור 1C-D), לחתוך חתיכה ארוכה ס מ אחד של צינור נירוסטה באמצעות רוטרי במהירות גבוהה. הסר את הסנפיר מקצות הצינור עם מחט חדה ולהבטיח כי הצינור הוא נקי של פסולת ובלתי חדיר לחלוטין. הערה: אין להשתמש צבת, כפי שהם יעוות את הצינור.</li>
	<li>כיפוף סיכה מרווח לוח מצופה זהב באורך מינימלי של 3 ס מ כדי ליצור בעל J-צורה. חתך את הרגל יותר של הצורה "J", הלחמה זה ביחד כדי לקבל בחזרה את הצורה המקורית כדי להפוך ג'וינט ניתן להפרדה בין חלק ליניארי ארוכה, שייערך על ידי המכשיר stereotaxic, הצורה 'U', אשר מחזיק האלקטרודה, לשמש נקודת עגינת . הדבק את הצינור והרגל קצר יותר של בעל "J" ביחד. הדבק בכמה ברים ארוך של 1 ס מ נוספים, במידת הצורך, יציבות.</li>
	<li>לחתוך 3 חתיכות של 2.5 ס מ חוטים אלקטרודה ארוכה עם פלדה אל חלד, מספריים חדה במיוחד. ודא כי זה חתך ברורה וחדה, הבידוד לא נפגע על פני השטח המעגלית של הכבל אלקטרודה. כמו כן, ודא כי הטיפ לחתוך אינו כפוף בשל הכוח מוחל. בנד 1 או 2 מ מ בקצה אחד של כל אחד החוטים בזוויות שונות (למשל, כדור ישר שמאלה, אחד 45 ° ו מאונכים אחד) כדי להפוך אותם ניתן להבחנה.</li>
	<li>ממלאים את הצינור עם החוטים, לבחור הריווח המתאים בין האלקטרודות לניסוי (למשל, קורטיקלית שדה מקומי פוטנציאליים (LFP) והרשמה הנוכחי מקור צפיפות (CSD), תיתכן המומלצת הטיפים של חוטי החשמל היוצאים פתיחה של הצינור: 4.5 מ מ, מ מ 4.1 ו 3.7 מ מ, בהתאמה). הערה איזה כבל מתאים לאיזה עומק לשמירה על הזמנת הערוץ המתאים.</li>
	<li>ברגע החוטים ישר לימין אחד ליד השני ולא מקבילות עם הצינור, כדי לתקן את החוטים אלקטרודה, במקום טיפה אחת של דבק מגע נוזלי בשני קצותיו של הצינור עם מחט חדה. ודא כי הדבק זורם לתוך הצינורית עקב האפקט נימי, אך לא לכיוון של אתרי הקלטת בקצוות בולטות.</li>
	<li>להכין לוח ממשק אלקטרודה עם microconnector תקין תואם עם מערכת הקלטה כדי לשמש.</li>
	<li>להציג את קצות החוטים הלא-הקלטה, כפופות לתוך החורים של הלוח ממשק אלקטרודה המתאימה ערוץ ההקלטה הרצוי. כאשר כל החוטים הם בעמדה, לדחוף את סיכות זהב לתוך החורים עם פינצטה. הערה: ניתן לתקן סיכות זהב במקום באמצעות מלט שיניים, אך ברוב המקרים, הוא יציב מספיק גם בלי שלב זה בטיחות.</li>
</ol>3. הרדמה
<ol><li>למקם את החיה בתוך תא אינדוקציה הרדמה אטום ולמלא את זה עם 4-5% של איזופלוריין באוויר רפואי 2 ל'/min.</li>
	<li>כאשר העכברוש שכיבה, להסיר את החיה מן החדר ומניחים אותו בתוך מסגרת stereotaxic עם כלי האף של אוורור מתאים.</li>
	<li>קבע את רמת איזופלוריין 2%, למרות שיעור זרימת האוויר יישאר זהה. בדוק את רמת ההרדמה. אם יש חוסר רפלקס הנסיגה כפת בתגובה צובט, המשך, אחרת להגדיל את עומק ההרדמה.</li>
	<li>לפקח ולשמור על טמפרטורת הגוף של החולדה-37 ± 0.5 ° C עם מערכת ניטור homeothermic. Droplet של פרפין משחה למרוח את העיניים כדי למנוע לייבוש של הקרנית. חזור על הליך זה במהלך הניתוח כמה פעמים, אם יש צורך בכך.</li>
	<li>Subcutaneously להזריק אטרופין 0.3 מ"ג/ק"ג כדי למנוע היווצרות ליחה את דרכי הנשימה. חזור על פעולה זו כל 4 שעות במקרה של ניתוחים ארוך יותר. לפקח על נשימה ולהתאים מאדה, במידת הצורך.</li>
</ol>4. ההשתלה של גירוי, הקלטה אלקטרודות
הערה: תא לחץ כל הדרוש כירורגי כלים ולעקוב בקפידה את כללי ה asepsis ו א במהלך כל התהליך. להימנע מלגעת אזורים nonsterile מחוץ לאזור הניתוח. לטבול האלקטרודות ב ספירט אתיל (70%) במשך 30 דקות לפני ההשתלה.
<ol><li>הסר את רוב השיער הקרקפת עם שיער clipper. להחיל קרם depilatory על הקרקפת, להפיץ את זה באופן שווה על פני השטח, המתן מספר דקות. השתמש במרית להסיר בעדינות את הקצפת ואת השיער הנותר. יש לשטוף את העור עם מים, ואז עם חומר חיטוי.</li>
	<li>להזריק לידוקאין 1-2% (לא יעלה על מנה הכוללת של 7 מ"ג/ק"ג) subcutaneously כדי להקהות את העור. החל טיפת הוטרינר משחה לעיניים (למשל, פרפין).</li>
	<li>להפוך יסודי, חתך ארוך (~ 2 ס מ) הסאגיטלי האמצע עם איזמל, מן המצח בצוואר. לנתח את רקמות כולל קרום העצם מהגולגולת, ולאחר מכן באמצעות פינצטה מפסלת או שן לנקות את האזור שבין cristae של שתי עצמות הרקה. שמור את הגולגולת נחשף על-ידי היציבה ביתור העור בעזרת ארבעה בולדוגס.</li>
	<li>בעדינות מקום בסדר פינצטה קצה העצם הטמפורלית תלול בין השרירים ולהפריד ביניהם. לבצע תנועות זיגינג לחשוף כל כך הרבה של פני השטח גדולים של העצם הטמפורלית ככל האפשר, רצוי מהקצה של עצם העורף למישור הפרונטליים, ללא פגיעה בשרירים.</li>
	<li>במקום רטרקטורים bitemporally כדי לשמור על עצמות הרקה חשוף.</li>
	<li>יש לשטוף פני השטח של הגולגולת עם 1-2 מ ל 3% H2O2, ואז לשטוף את זה עם 1-2 מ ל מים.</li>
	<li>מילה נהדרת השטח של עצמות הרקה בזהירות רבה, תנגבי את הלחות עם מקלות עינית. בדוק אם האלקטרודות גירוי מתאים על גבי משטח נקי אנכי הגולגולת (הקצה העליון של האלקטרודה גירוי צריך להיות בקו אחד עם קצה crista של העצם הטמפורלית). הבולדוגס להתאים מחדש את רטרקטורים או לעצב האלקטרודות גירוי עם מספריים, במידת הצורך.</li>
	<li>למלא החללים של הגירוי אלקטרודות עם electroconductive ג'ל ולשים שכבה דקה של דבק על גבי השפה של האלקטרודות.</li>
	<li>במקום האלקטרודה גירוי על המשטח יבש של העצם הטמפורלית עם תנועה מדויקת אחת, מחזיק אותו בחוזקה במקום למשך דקה אחת עם פינצטה משובחים. ודא כי אין לחות הוא בקשר עם הדבק. תנגבי עם מקלות עינית, במידת הצורך שים לב: במקרה כל יציבות של האלקטרודה מנוסה, להסיר אותה. לאחר ניקוי העצם, חזור על שלב זה עם אלקטרודה לגירוי החדש.</li>
	<li>לשים מלט שיניים על הקצוות של האלקטרודה גירוי, ואילו הלחות דולף של הרקמות הוא ברציפות התייבש עם מקלות עינית. מכסים האלקטרודה גירוי שלם עם מלט.</li>
	<li>לאחר הבטון לחלוטין מוקשה, חזור על שלבים אלה על הצד contralateral.</li>
	<li>לקדוח חורים בכל הגולגולת על עיגון ברגים. כונן ממוזערת ברגים לתוך החורים ולשים בטון שיניים מעליהם. שימוש בקוטר קטן יותר ~ 10% תרגיל הראש בהשוואה קוטר בורג.</li>
	<li>בהתאם למטרת הניסויים, הלחמה מחבר בקצוות של הכבלים, למקם אותו על פני השטח, ו כיסוי עם מלט, או להמשיך השתלת אלקטרודות הקלטה של סיבים אופטיים או להכין חלון הגולגולת על הגולגולת. במקרה זה האחרון, הלחמה המחברים, לעגן אותם כדי הבונה רק בסוף. במקרה של צורך לטווח ארוך בו זמנית הקלטות מלון טס ו- LFP, שתל השלישייה אלקטרודה הנ ל במקום חוטים יחיד. הערה: תוכנית התקנה זו מאפשרת הסרת מצב נפוץ גירוי חפצי8. לקבלת הפרטים של הקלטה אלקטרודה השרשה, ראה הפרוטוקולים הקודמים14,15.</li>
	<li>לשטוף את רקמות חשופות בשפע עם חומר חיטוי. להזריק לידוקאין 1-2% (לא יעלה על מנה הכוללת של 7 מ"ג/ק"ג) subcutaneously.</li>
	<li>הרקמה המתה קצוות הפצע וסגור אותם בתפרים קטעה פשוטה סביב השתל/המחבר. לחטא את הפצע עם povidone יוד.</li>
	<li>להזריק 5 מ"ג/ק"ג carprofene subcutaneously. חזור על פעולה זו במידת הצורך. הערה: כל משככי כאבים אחרים עשוי לשמש תואמים את הדרישות שנקבעו על-ידי הוועד המקומי הרשאה אתית.</li>
	<li>להשעות הרדמה, לשחרר את earbars ואת nosepiece, לשים את החיה בכלוב ההחלמה לאחר הניתוח להכרה.</li>
	<li>ודא כי החיה תחת פיקוח צמוד במהלך השעות הראשונות לאחר הניתוח. נמשיך לעקוב אזור השתל מעת לעת. הערה: החיה לא אמורים להישאר ללא השגחה עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות. בית החיות בנפרד לפני התאוששות מלאה מן ההליך.</li>
</ol>

<ol><li>Ozen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li>
<li>Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+current+stimulation+modulates+large-scale+cortical+network+activity+by+network+resonance%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).</li>
<li>Helfrich, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+biology+%3A+CB%22%5BJournal%5D)">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).</li>
<li>Bikson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+major+depression%3A+a+general+system+for+quantifying+transcranial+electrotherapy+dosage%5BTitle%5D)+AND+%22Current+treatment+options+in+neurology%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage.</a> Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).</li>
<li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li>
<li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+EEG+and+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).</li>
<li>Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+working+memory+load+effects+induced+by+bilateral+parietal+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation.</a> Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).</li>
<li>Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337 (6095), New York, N.Y. 735-737 (2012).</li>
<li>Kozak, G., Berenyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+efficacy+of+closed+loop+electrical+stimulation+for+long-term+treatment+of+absence+epilepsy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats.</a> Scientific reports. 7 (1), 6300(2017).</li>
<li>Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+you+feel+if+I+apply+transcranial+electric+stimulation%3F+Safety%2C+sensations+and+secondary+induced+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).</li>
<li>Marshall, L., Binder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+transcranial+oscillatory+stimulation+to+research+on+neural+networks%3A+an+emphasis+on+hippocampo-neocortical+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 614(2013).</li>
<li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687(2013).</li>
<li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+cognitive+sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li>
<li>Gage, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).</li>
<li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568(2012).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554(2015).</li>
<li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004(2012).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li>
</ol>

Berényi אנטל הוא בעלים מייסד Amplipex בע מ, חברה לייצור מגברים biosignal ריבוב בקנה מידה גדול. גאבור Kozák ו- Földi איתן צ אין לחשוף.

השלב הקריטי ביותר של פרוטוקול זה הוא מדביק החבילה אלקטרודה על פני עצם. במקרה של איטום לקוי, נוצר פער בין האלקטרודות העצם, רקמה צלקתית המשני יכול לגדול לתוך הפער הזה, שמפחית את האיכות של גירוי. משטח העצם חייב להיות יבש לחלוטין במהלך השלבים של דבק על החבילה, במקרה של חווה חוסר היציבות של האלקטרודות, זה חייב להיות הוסר והוחלף חבילה חדשה כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר.
מגבלה של שיטה זו הוא כי ככל העור לא סגור לחלוטין לאחר הניתוח, יש סיכון יחסית גבוה יותר של זיהום. טיפול לאחר הניתוח בימים 4-5 הר...

גירוי חשמלי של טראנס (מלון טס) היא גישה מתודולוגי חשוב להשפיע על פעילות המוח בצורה מוגבלת חנותם. בהתאם לגודל מיקום האלקטרודות גירוי, מלון טס יכול להשפיע על אמצעי אחסון מוח גדולה, entrain אוכלוסיות עצביים diffusely1,2,3. טראנס זרם ישיר גירוי מבחינה רפואית כבר אושרה לטיפול של הפרעת דיכאון4,5ומחקרים רבים מתמקדים מציג את השפעת טראנס גירוי קוגניטיבי בני6 , 7. יתר על כן, מבטיח דווח על תוצאות לגבי הפוטנציאל של מלון טס בשליטה התקפים אפילפטיים8,9.
למרות המחקר אינטנסיבית, ישנם עדיין הרבה שאלות פתוחות לגבי מנגנון מפורט של פעולה, תופעות לוואי פוטנציאליות, התוצאה ארוכת הטווח של החלת זו שיטה10,11,12. לכן, חשוב באופן קריטי יש פרוטוקול חזקות, לשחזור כדי לחקור את ההשפעות של מלון טס במודלים של בעלי חיים. בהתחשב בכך הפרעות רבות (למשל, אפילפסיה ומצבי דיכאון סכיזופרניה) יכול רק בהרחבה ייחקרו בבעלי חיים ערה, הטבע של מצבים רפואיים אלה בדרך כלל מחייבים טיפול ארוך טווח, אנו מספקים עבור פרוטוקול כרונית השרשה של טראנס אלקטרודות בחולדות. השיטה המוצגת כאן יכול לשמש למחקרים התנהגותיים או יכול להיות משולב עם ההשתלה של אלקטרודות הקלטה (קרי, חוטים, סיליקון הגששים, אלקטרודות juxtacellular) או עם windows הגולגולת כרונית לניסויים אלקטרופיזיולוגיות והדמיה מחקרים, בהתאמה. בהתאם לעיצוב הניסיונית, העיתוי של הגירויים יכול להיות אקראי או המופעלות אירוע סימנים התנהגותיים ספציפיים, או את מבוקשם אלקטרופיזיולוגיות של המוח מסוים הברית (התקפים, תנודות תטא)8, 11 , 13.
חשוב לציין כי בניגוד הגישה האנושית משמש כיום, אשר משתמשת התגלמות אלקטרודות על העור, הנה אנחנו מראים שיטה מעסיקה נכון השתלה תת עורית על פני השטח של העצם הטמפורלית, מאז חולדות בקושי יסבול מניחים על העור שלהם, אשר הינו נגיש בקלות באמצעות את כפותיהם.
בקנה אחד עם העקרונות של החלפת, הפחתת עידון, בשל אופיו כרונית של ההשתלה, שיטה זו מסייעת להפחית את מספר בעלי חיים, מאז כל בעל חיים יכול להיות גויסו בתנאי ניסוי שונים במשך חודשים, המאפשר שימוש בעלי פחות לבחון השערות שונות.
במחקר הנוכחי, אנו מספקים פרוטוקול מפורט, צעד אחר צעד של טראנס אלקטרודה גירוי ייצור (איור 1 א'-ב'), להפגין ההשתלה כרונית של האלקטרודות מעל עצמות הרקה של חודש בן שש חולדה זכר רב-אוונס.

<table><tbody><tr><td>Cyanoacrylate נוזלי</td><td>Henkel</td><td>Loctite 401</td><td></td></tr><tr><td>Cyanoacrylate ג'ל</td><td>Henkel</td><td>Loctite 454</td><td></td></tr><tr><td>חוט לאלקטרודות גירוי</td><td>Phoenix Wire Inc.</td><td>36744MHW - PTFE מיקרו-מיניאטורי חיבור לוח תיל</td><td></td></tr><tr><td>מרווח</td><td>E-tec Interconnect</td><td>SP1-020-S378/01-55</td><td></td></tr><tr><td>מחבר</td><td>E-tec</td><td>P2510I-02</td><td></td></tr><tr><td>אריזת סרט לאלקטרודות גירוי</td><td>Nexperia</td><td>74HC1G00GW</td><td>אריזת קלטת של כל מעגל משולב עם מארז SOT-353 ניתן להשתמש</td></tr><tr><td>ב-Grip Cement איטום בדרגה תעשייתית</td><td>Dentsply</td><td>675571 (אבקה) 675572 (ממס)</td><td></td></tr> <tr><td>ג'ל מוליך חשמלי</td><td>Rextra</td><td>ECG ג'ל</td><td></td></tr><tr><td>הקלטת חוט אלקטרודה</td><td>קליפורניה Fine Wire Co.</td><td>.002 (50 מיקרון) טונגסטן 99.95% (חומר CFW #: 100-211), HMl-טבעי, חתוך לחתיכות בגודל 3.0 אינץ', עגול, חוט חתיכה</td><td></td>באורך חתוך</tr><tr><td>מספריים אולטרה-עדינים</td><td>Hammacher Instrumente</td><td>נירוסטה HSB 544-09</td><td></td></tr><tr><td>צינור נירוסטה</td><td>Vita Needle Company</td><td>29 RW, 304SS צינורות, T.I.G. מסור</td><td></td></tr><tr><td>סיבובי במהירות גבוהה</td><td>Dremel</td><td>דגם # 395</td><td></td></tr><tr><td>מחזיק מסור סיבובי</td><td>Dremel</td><td>דגם # 220</td><td></td></tr><tr><td>גלגל חיתוך מסור סיבובי</td><td>Dremel</td><td>דגם # 409</td><td></td></tr><tr><td>מקלות עיניים</td><td>Lohmann-Rauscher</td><td>Pro-ophta מקלות</td><td></td>עיניים</tr> חומר <tr><td>חיטוי רטוב</td><td>Egis</td><td>Betadine</td><td></td></tr><tr><td>חומר חיטוי יבש</td><td>Wagner Pharma</td> מכונת קידוח <td>Reseptyl-urea</td><td></td></tr><tr><td>NSK-Nakanishi בריטניה</td><td></td>ברגי עיגון חבילת <td></td><td>Vmax35RV</td></tr><tr><td>Antrin</td><td>Miniature Specials, Inc.</td><td>000-120x1/16 SL כריכת MS SS</td><td></td></tr></tbody></table>

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה intracortical בחולדות

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

גירוי חשמלי של טראנס (מלון טס) היא גישה פשוטה יחסית ועוצמתי diffusely להשפיע על פעילות המוח באופן אקראי או באופן המופעלות אירוע לולאה סגורה. למרות מחקרים רבים מתמקדים היתרונות האפשריים ואת תופעות הלוואי של מלון טס במוח פיפטות ובריאה, יש עדיין הרבה שאלות פתוחות הבסיסית לגבי מנגנון הפעולה של הגירוי. לכן ברור הצורך שיטה לשחזור ועמיד לבדוק חריפה ואפקטים כרונית של מלון טס בחולדות. מלון טס יכול להיות משולב עם טכניקות התנהגותיות, אלקטרופיזיולוגיות, הדמיה רגיל לחקור רשתות עצביים בתוך vivo. ההשתלה של אלקטרודות גירוי טראנס אינו כופה אילוצים נוספים על הנבחנים תוך שהיא מציעה כלי רב-תכליתי גמיש לתמרן את פעילות המוח. כאן אנו מספקים פרוטוקול מפורט, צעד אחר צעד כדי להמציא משתילים אלקטרודות גירוי טראנס להשפיע על פעילות המוח בצורה מוגבלת במשמורת במשך חודשים.

ההשתלה של גירוי כרוני אלקטרודות (איור 1B) יכול להיות משולב עם ההשתלה נוספים של הקלטה אלקטרודות (איור 1C-D). הגדרות כאלה מתאימים ליצור הקלטה לפי דרישה ומערכות גירוי להתערב עם פעילויות מוחיות ספציפיות. כאן אנו מציגים תוצאות נציג של זיהוי לולאה סגורה אפילפסיה והתערבות במערכת, חלה על חולדות לונג-אוונס לבטא ספונטניות התקפים (איור 2 א)9. זן זה ידוע להראות electrogra...

פרוטוקול מפורט זה מתאר טראנס גירוי אלקטרודה השמה על העצם הטמפורלית במטרה לחקור קצר - ארוכת ההשפעות של גירוי חשמלי טראנס ב בחופשיות העברת חולדות.

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא להראות פרוטוקול שלב אחר שלב לייצור והשתלת אלקטרודות גירוי טרנס-גולגולתיות כרוניות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הגירוי העצבי כגון ההשפעות ארוכות הטווח של גירוי חשמלי טרנס-גולגולתי מפוזר ממוקד זמנית. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שגודלו הקטן של השתל הופך שיטה זו למתאימה לשילוב עם טכניקות אופטוגנטיות והדמיה אלקטרו-פיזיולוגיות רגילות בבעלי חיים הנעים בחופשיות.ההשלכות של טכניקה זו מתמקדות בטיפול באפילפסיה, דיכאון והפרעות נוירו-פסיכולוגיות אחרות מכיוון שהיא מסוגלת להשפיע באופן מיידי על רשתות מוח בקנה מידה גדול. כדי ליצור אלקטרודת גירוי, חתכו שש חתיכות באורך 10 סנטימטרים של חוטי חיבור מיניאטוריים. הסר שני סנטימטרים מהחיפוי בקצה אחד, וסנטימטר אחד בקצה השני.לאחר מכן, סובב שני כבלים יחד והלחם אותם עם הצד הקלוף הקצר יותר. לאחר מכן, רכשו רצועה של שלוש אריזות קלטת של כל מעגל משולב עם מארז SOT-353. תפר את החוטים המעוותים דרך שלושת החורים של האריזה.הקטע הקלוף הארוך יותר של החוטים צריך להיות בחללי האריזה. מקם את הכבל כך שקצה הבידוד יהיה בקו אחד עם קצה החורים. לאחר מכן, מרחו מלט דנטלי על החורים כדי לתקן את החוטים.לאחר שהמלט מתמצק, הפוך את האריזה כדי להכניס שכבה דקה של דבק סופר לתוך החור ליצירת אטימה מסוג מים לכיוון המלט הנקבובי. הימנע מהדבקת החוטים הקל

chronic-transcranial-electrical-stimulation-intracortical-recording

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

אנו מספקים מידע שימושי על מנתחים אשר לומדים את התהליך של השתלת אלקטרודות כרוניות הקלטה עצביים. טכניקות מערכות אלקטרודה גם חודר לפני השטח מתוארים במודל בעלי חיים מכרסמים.

השרשה כירורגית של אלקטרודות עצביות כרוניות להקלטת פעילות יחידה אחת אותות Electrocorticographic

סרטון זה מדגים את השיטה להשתלת מערכת אלקטרודות על הראש בחולדה מורדמת לצורך זיהוי פרכוסים בזמן אמת. ההליך כולל הצבת אלקטרודות גירוי והקלטה, אבטחתם במלט דנטלי וחיבורן למגבר המותקן על הראש.

השתלת מערכת אלקטרודות על הראש במודל חולדה לזיהוי פרכוסים בזמן אמת

מקור: Fritsch, B. et al. גירוי מוחי חשמלי טרנס-גולגולתי במכרסמים ערניים. J. Vis. Exp. (2017)סרטון זה מדגים את השתלת האלקטרודות ואת היישום של גירוי חשמלי טרנס-גולגולתי (tES) על קליפת המוח המוטורית של חולדות ערניות. הוא מתאר את השלבים הכרוכים במיקום האלקטרודות, אספקת הגירוי וההפעלה העצבית והמיקרוגליאלית הנובעת מכך, ומדגיש את הפוטנציאל הנוירותרפי שלה.

גירוי חשמלי טרנס-גולגולתי של קליפת המוח המוטורית בחולדה ערה

מקור: Beom, J., et al. גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה להמיספרה החד-צדדית של מוח העכברוש. J. Vis. Exp. (2016)סרטון זה מדגים את היישום של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר (rTMS) בחולדות מורדמות כדי לווסת את הריגוש בקליפת המוח. ההליך כולל קביעת הסף המוטורי (MT) כדי לבסס גירוי בסיסי, ואחריו הפעלת rTMS בעוצמה מעל MT כדי לגרום לדפולריזציה עצבית. גירוי זה מעורר זרימת סידן, מקדם ייצור גורמים נוירוטרופיים ומשפר את הפלסטיות הסינפטית, ובסופו של דבר משפיע על ריגוש קליפת המוח.

ויסות ריגוש קליפת המוח בחולדה באמצעות גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר ונשנה

במחקר זה, מתודולוגיה מוצג על איך לבצע באתר מרובה in vivo הקלטות אלקטרו מכיון hyperdirect תחת הרדמה urethane.

חַד<em&gt; בויבו</em&gt; הקלטות אלקטרו של הפוטנציאל שדה מקומי פעילות מרובת יחידות מן מסלול Hyperdirect ב חולדות הרדמה

פרוטוקול זה מתאר מלכודת כירורגי שקע אלקטרודה epicranial קבוע, אלקטרודה חזה מושתל בחולדות. על ידי הצבת של האלקטרודה השנייה לתוך השקע, סוגים שונים של גירוי חשמלי מוחי טראנס יכולים להינתן על מערכת התנועה בבעלי התראה דרך הגולגולת ללא פגע.

טראנס גירוי חשמלי מוחי בחולדות התראה

חיבור אלחוטי, מערכת דו-כיווני הקלטות עצבית רב ערוצית גירוי ב להתנהג בחופשיות חולדות הוא הציג. המערכת היא קל וקומפקטי, וכך יש השפעה מינימלית על הרפרטואר ההתנהגותי animal´s. יתר על כן, מערכת דו-כיוונית זו מספקת כלי מתוחכם כדי להעריך את קשרי הגומלין סיבתי בין תבניות ההפעלה מוח והתנהגות.

חיבור אלחוטי, ממשק דו-כיווני ההקלטה In Vivo גירוי של פעילות עצבית להתנהג בחופשיות חולדות

אנו מתארים פרוטוקול להערכת עקומות מנה-תגובה לגירוי חוץ-גולגולתי במונחים של מדידות שדה חשמלי במוח וזרימת דם רלוונטית של סמן ביולוגי-מוחי. מכיוון שפרוטוקול זה כולל החדרת אלקטרודות פולשניות למוח, יש צורך בהרדמה כללית, כאשר נשימה ספונטנית עדיפה על פני נשימה מבוקרת.

מיקום אלקטרודות מעוררות חוץ-גולגולתיות ומדידת זרימת דם מוחית ושדות חשמליים תוך גולגולתיים בעכברים מורדמים

מחקר זה מציג שיטה ניתנת להרחבה, אמינה וניתנת לשחזור עבור הקלטות קליפת המוח הכרוניות החוזרות ונשנות במודל חזיר. לשיטה יישומים בתחומים שונים של מדעי המוח, כולל חקר כאב ואבחון מחלות נוירולוגיות.

טכניקת חלון גולגולת כרונית להקלטות חוזרות ונשנות בקליפת המוח במהלך הרדמה בחזירים

כאן, אנו מציגים שני פרוטוקולים לרישום מיקרו-אלקטרוקורטיקוגרפיה בצפיפות גבוהה (μEcoG) בחולדות ועכברים, כולל שיטות כירורגיות, השתלה והקלטה. הקלטות μECoG מבוצעות בשילוב עם הקלטת פוליטרודה למינרית בקליפת המוח השמיעתית של החולדה או עם מניפולציה אופטוגנטית של פעילות עצבית בקליפת המוח הסומטוסנסורית של העכבר.

חקירות רב-ממדיות של עיבוד קליפת המוח על ידי שילוב פוליטרודים למינאריים ואופטוגנטיקה עם מיקרו אלקטרוקורטיקוגרפיה במכרסמים

למדו שיטה לשתלת אלקטרודות גירוי טראנס-קרניאליות כרוניות בחולדות נעות. הטכניקה מאפשרת הקלטה תוך-מוחית ומחקר השפעות ארוכות טווח על רשתות מוחיות גדולות לטיפול באפילפסיה ודיכאון.

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

גלה סרטונים נוספים