Questo protocollo dimostra la combinazione di imaging ed elettrofisiologia per rilevare in modo affidabile la diffusione delle depolarizzazioni nei topi adulti a seguito di una lieve lesione cerebrale traumatica.
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Articolo metodologico
Combinazione di imaging ed elettrofisiologia per visualizzare e registrare le depolarizzazioni di diffusione nei topi
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Diffusione Le depolarizzazioni (SD) sono eventi massicci nel cervello che spesso non vengono rilevati a causa della loro lenta propagazione attraverso la materia grigia. Poiché il rilevamento SD può essere sfuggente, viene confermato in modo ottimale utilizzando più metodi. Questo protocollo descrive i metodi per combinare l'imaging e l'elettrofisiologia per rilevare le SD in un modo che la maggior parte dei laboratori può adottare in modo affidabile e semplice. Le SD si verificano a seguito di lesioni cerebrali traumatiche, ictus, emorragie subaracnoidee, ischemia ed aura emicranica. Storicamente, le SD sono state registrate utilizzando amplificatori CC, che possono risolvere il lento spostamento extracellulare e la depressione nell'attività ad alta frequenza. Tuttavia, gli amplificatori CC sono quasi impossibili da utilizzare per registrazioni croniche in vivo. Questo protocollo utilizza un amplificatore CA comune per registrazioni elettrofisiologiche in vivo per confermare la depressione ad alta frequenza, insieme all'imaging non invasivo necessario per rilevare l'onda di propagazione della SD. Questi metodi possono essere adottati e/o modificati in modo affidabile per la maggior parte degli approcci sperimentali per confermare la presenza o l'assenza di SD a seguito di lesione cerebrale.
Introduzione
Le depolarizzazioni diffuse (SD) sono associate a varie condizioni neurologiche, tra cui lesioni cerebrali traumatiche (TBI), ictus, emorragie subaracnoidee, ischemia e aura emicranica1. Le SD sono state implicate nella progressione del danno tissutale negli ictus e nei TBI2. L'esatto meccanismo alla base della progressione della perdita di tessuto rimane poco chiaro3,4. Tuttavia, le SD si verificano quando le richieste metaboliche dei neuroni non sono soddisfatte con ossigeno e glucosio sufficienti, poiché la funzione della pompa sodio-potassio ATP-dipendente di....
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Protocollo
Tutte le procedure sono state eseguite in conformità con il Comitato per la cura e l'uso degli animali dell'Istituto (IACUC) presso l'Università del New Mexico. I topi C57BL/6J sono stati ottenuti da una fonte commerciale. Un numero uguale di topi maschi e femmine è stato utilizzato nella fascia di età di 8-14 settimane. Tutti i topi pesavano circa 20 g. I dettagli degli animali, dei reagenti e delle attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella Tabella dei materiali. Il file supplementare 1 contiene l'elenco delle abbreviazioni.
1. Preparazione del cranio per l'imaging e l'elettrofisio....
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Risultati
Figura 1 illustra una rappresentazione grafica del setup sperimentale. Le viti di registrazione sono posizionate nella corteccia visiva primaria, con un’elettrodo a vite posizionato nel verme cerebellare come elettrodo di riferimento. Le viti craniche e i perni in oro sono fissati al cranio utilizzando colla cianoacrilica e cemento dentale. È fondamentale limitare il cemento dentale alla parte caudale del cranio per lasciare spazio all’impatto e all’imaging. La posizione dell’impatto, centra.......
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Discussione
La diffusione delle depolarizzazioni è fondamentale in vari modelli di malattia, tra cui le lesioni cerebrali traumatiche (TBI), l'ictus e l'emicrania1. L'individuazione accurata delle SD è essenziale per comprendere il loro ruolo nei deficit comportamentali acuti e/o nell'attivazione del sistema neuroimmune a seguito di lesioni cerebrali traumatiche lievi (mTBI)23,24. Per mitigare il rischio di perdere SD quando si utilizza un unico metod.......
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Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato da sovvenzioni NIGMS P20GM109089 e Department of Defense PR200891.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| #00-90 x .118 Vite a macchina | Micro vite USA | 00.90-118-M-SS-P, Amazon | |
| 0.8 mm diametro punta | da trapano PCB | WYTP21, Amazon | |
| 16-A Headstage | Intan | C3335 | |
| 2.1 mm Sbavature micro punta da trapano | Fine Science Tools | 19007-21 | |
| Amplificatore CA | Intan | RHD sistema | |
| C57BL / 6J mouse | Laboratorio Jackson | Jax#000664 | |
| Telecamera CCD | Mightex | TCE-1304-U | |
| Obiettivo di prolunga | Zeikos | ZE-ETN | |
| Ethiqa XR (buprenorfina a rilascio lento) | Midwest Veterinary Supply | Codice prodotto: 267.10000.3 | |
| Perno connettore dorato (femmina) | A-M Systems | 520100 | |
| Perno connettore dorato (maschio) | A-M Systems | 520200 | |
| ImageJ2/Fiji | Image J | NA | |
| Impactor One | Leica | 39463930 | |
| Scheda LED | Supon | L122t | |
| MATLAB | MathWorks | Codice di attivazione istituzionale o individuale Colla | |
| cianoacrilica per uso medico | MasterBond | MB287 | |
| Micro-Manager Software per fotocamera | Immagine J | NA | |
| Perforatrice/lucidatrice per unghie | Makartt Fresa per unghie Lima elettrica | JD700 | |
| Connettori Omnetic | Omnetics | A79014-001 | |
| RHX Software di acquisizione dati | Intan | NA | |
| Filo non rivestito in acciaio inossidabile (0,005") | A-M Systems | 792800 | |
| Telaio stereotassico | Kopf Intruments | 1923-B | |
| Teets 'cold cure' cemento dentale | A-M systems | 525000, 526000 | |
| Obiettivo per fotocamera XLR | Nikon | NIKKOR 50 mm f/1.8-16 |
Riferimenti
- Pietrobon, D., Moskowitz, M. Chaos and commotion in the wake of cortical spreading depression and spreading depolarizations. Nat Rev Neurosci. 15 (6), 379-393 (2014).
- Hartings, J. A., et al. Repetitive cortical spreading depolar....
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Ristampe e permessi
