Stimolazione diretta correnti e multi-elettrodo Array registrazione di sequestro simile attività nei topi cervello fetta di preparazione

Summary

Gli studi hanno dimostrato che la stimolazione transcranica catodica a corrente continua può produrre effetti soppressivi sulle convulsioni resistenti ai farmaci. In questo studio, è stata ideata una configurazione sperimentale in vitro in cui la stimolazione a corrente continua e la registrazione di array multielettrodi dell'attività convulsiva sono state valutate nella preparazione di fette di cervello di topi. Sono stati valutati i parametri di stimolazione a corrente continua.

Abstract

Catodica stimolazione in corrente continua transcranica (tDCS) induce effetti soppressivi sui sequestri di farmaco-resistenti. Per eseguire azioni efficaci, i parametri di stimolazione (ad esempio, l'orientamento, l'intensità del campo, e la durata stimolazione) devono essere esaminate in preparati fetta topi cerebrali. Test e disponendo l'orientamento dell'elettrodo rispetto alla posizione della fetta topi cervello sono fattibili. L'attuale metodo consente di mantenere il percorso thalamocingulate per valutare l'effetto di DCS sulle attività sequestro come corteccia cingolata anteriore. I risultati delle registrazioni matrice multicanale indicato che catodica DCS diminuito significativamente l'ampiezza delle risposte stimolazione evocati e durata di 4-aminopiridina e attività convulsiva-like bicucullina-indotta. Questo studio ha anche scoperto che le applicazioni DCS catodica a 15 min causato depressione a lungo termine nel percorso thalamocingulate. Il presente studio indaga gli effetti della DCS su thalamocingulate plasticità sinaptica e attività di sequestro simile acuti. L'attuale procedura in grado di testare i parametri ottimali di stimolazione compreso l'orientamento, l'intensità del campo, e la durata di stimolazione in vitro modello di topo in. Inoltre, il metodo può valutare gli effetti di DCS sulle attività sequestro simile corticali sia a livello cellulare e di rete.

Introduction

L'epilessia è un disturbo neurologico comune. Il trenta per cento dei pazienti con epilessia soffre di convulsioni resistenti ai farmaci¹. La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) fornisce un approccio non invasivo per controllare o alterare le attività di rete in grandi aree cerebrali, come le convulsioni. Studi clinici hanno dimostrato che la tDCS tratta efficacemente le crisi intrattabili² e può produrre effetti soppressivi sia a breve che a lungo termine sulle crisi^3-5. Tuttavia, il meccanismo terapeutico delle azioni della tDCS non è ancora chiaro. Il modello di fetta cerebrale presentato è un metodo in vitro

Protocol

Le procedure che coinvolgono soggetti animali sono stati approvati dalla cura degli animali e del Comitato Istituzionale utilizzo, Academia Sinica, Taipei, Taiwan.

1. Preparazione Soluzione sperimentale ed attrezzature per multielettrodico Array registrazione

1. Preparare artificiale cerebrale fluido spinale (aCSF; 124 mM NaCl, 4,4 mM KCl, 1 mM NaH ₂ PO _3, 2 mM MgSO _4, 2 mM CaCl _2, 25 mM NaHCO _3, e 10 mM di glucosio, bollito con 95% O ₂ e 5% di CO _2).
2. Utilizzare due tipi di sonde MEA: 6 x 10 planare MEA e 8 x 8 MEA. La prima sonda copre la regio....

Results

Preparazione del Setup Thalamocingulate Slice e MEA sistema di registrazione

La fetta MT-ACC da topi è una speciale preparazione slice che permette l'esplorazione delle proprietà elettrofisiologiche del percorso thalamocingulate. Figura 1A mostra il modo in cui è stato preparato il fetta MT-ACC. Il cervello di topo è stato rapidamente rimosso e conservato in luogo fresco aCSF ossigenato (Figura 1A, a, .......

Discussion

Nel presente studio, gli effetti della durata e orientamento DCS sull'attività convulsivo ACC sono stati testati. Per ottenere dati stabili in sezioni di cervello di topo, come mantenere l'integrità del pathway MT-ACC e per evitare danni è fondamentale, specialmente i passaggi in cui sono effettuati due tagli angolati ventrali e un taglio dorsale della corteccia. Inoltre, il tempo di preparare la fetta cervello può anche influenzare l'attività della fetta cervello, che dovrebbe essere il più breve tempo poss.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anestetico:
Isoflurano	Halocarbon Products Corporation	NDC 12164-002-25	4%
Name	Company	Catalog Number	Comments
aCSF (totale:1 L):
D(+)-Glucosio	MERCK	1.08337.1000	10 mM
Carbonato acido di sodio	MERCK	1.06329.0500	25 mM
Cloruro di sodio	MERCK	1.06404.1000	124 mM
(+)-L-ascorbato di sodio, >=98%	SIGMA	A4034-100G	0,15 g/2 c.c
Solfato di magnesio, anidro, ReagentPlus	SIGMA	M7506-500G	2 mM
Cloruro di calcio diidrato	MERCK	1.02382.1000	2 mM
Sodio diidrogeno fosfato monoidrato	MERCK	1.06346.1000	1 mM
Cloruro di potassio	Maggio & Baker LTD Dagenham England	MS 7616	4.4 mM
Nome	Company	>Numero di catalogo	>Comments
Drugs:
(+)-Bicuculline	TOCRIS	0130	5 &; M in aCSF
4-amminopiridina	TOCRIS	0940	250 µ M in aCSF
Nome	Company	Numero di catalogo	Comments
Brain slice Preparazione:
Vibratome	Vibratome	Series 1000	Blocco di taglio in 500 &; m fette spesse
Nome	Azienda	Numero di catalogo	Comments
Sistema MEA:
Multielectrode array (MEA): 6 x 10 sistemi multicanale MEA planari		60MEA500/30iR-Ti-pr MEAS 6x10	diametro dell'elettrodo, 30 & micro; m; spaziatura tra gli elettrodi, 500 & micro; m; impedenza, 50 kΩ a 200 Hz
Sonde multielettrodo (MEA): 8 x 8 MEA	Ayanda Biosystems	60MEA200/10iR-Ti-pr MEAS 8x8	elettrodo di forma piramidale; diametro, 40 &; m; altezza della punta, 50 & micro; m; spaziatura tra gli elettrodi, 200 & micro; m; impedenza, 1.000 kΩ a 200 Hz
È stato utilizzato un amplificatore a 60 canali con un filtro passa-banda impostato tra 0,1 Hz e 3 KHz a 1.200X di amplificazione Sistemi	multicanale	MEA-1060-BC
MC Software rack a una frequenza di campionamento di 10 KHz	Sistemi		Software per la raccolta e la registrazione dei dati
Controllo di un generatore di impulsi	Sistemi multicanale	STG 1002
Kit di ancoraggio a fette e hold-down	Warner Instruments	SHD-26H/10; WI64-0250
Pompa peristaltica-minipuls3	Gilsom		MINIPULS3 velocità di perfusione : 8 ml/min
Name	Azienda	Numero di catalogo	Comments
Sistema di stimolazione:
Stimolatore isolato	A-M Systems	Modello 2100	intensità di ± 350 μ A , durata di 200 μ sec
Elettrodo di tungsteno	A-M Systems	575300	posizionato in talamo