JoVE Enciclopedia degli esperimenti
Neuroscienze
0 visualizzazioni • 3:47 min. • August 29th, 2025
Prendiamo un ratto anestetizzato con stimolazione cerebrale profonda o elettrodi DBS impiantati nella corteccia prefrontale mediale.
Iniettare FDG, un analogo del glucosio radiomarcato, attraverso la vena di coda laterale.
L'FDG attraversa la barriera emato-encefalica attraverso i trasportatori del glucosio e raggiunge il cervello.
Preparare la configurazione dello stimolatore in un ambiente silenzioso per ridurre al minimo gli stimoli potenzialmente fastidiosi.
Collegare i fili di stimolazione agli elettrodi.
Avviare DBS. Gli impulsi elettrici ad alta frequenza depolarizzano le membrane neuronali, migliorando l'attività sinaptica.
Ciò aumenta il consumo neuronale di ATP, accelerando il metabolismo del glucosio per reintegrare i livelli di ATP.
L'aumento dell'utilizzo del glucosio aumenta l'assorbimento di FDG nei neuroni metabolicamente attivi e nella glia, dove subisce fosforilazione e accumulo.
Interrompere la stimolazione. Acquisisci immagini cerebrali PET e TC e genera mappe cerebrali.
L'aumento dell'assorbimento di FDG indica regioni cerebrali più attive, mentre le aree meno attive mostrano un assorbimento inferiore, rivelando la neuromodulazione metabolica indotta da DBS.
Riempire una siringa da 27 gauge con circa 37 megabecquerel della soluzione FDG nel minor volume possibile, come misurato in un attivimetro. Posiziona un termoforo sotto la coda dell'animale o usa la luce infrarossa per dilatare le vene della coda. Iniettare la soluzione FDG attraverso una delle vene laterali della coda.
Riposizionare l'animale nella gabbia e attendere 45 minuti per l'assorbimento del tracciante radio prima di iniziare la sessione di acquisizione dell'immagine. Per lo studio D2, somministrare DBS durante il periodo di assorbimento dell'FDG. Preparare lo stimolatore isolato e i cavi necessari in una stanza vasta e silenziosa con spazio sufficiente per le gabbie degli animali e un'influenza minima di stimoli potenzialmente disturbanti.
Collegare i fili di stimolazione alle girelle per consentire agli animali di muoversi liberamente all'interno delle gabbie e allo stimolatore. Impostare i parametri di stimolazione come descritto nel manoscritto del testo. Utilizzare un oscilloscopio per controllare la modalità corrente, la frequenza e l'ampiezza dell'impulso.
Confermare la forma d'onda bifasica con una forma di impulso rettangolare. L'immagine TC mostrava chiaramente l'elettrodo inserito nel cervello del ratto. La modalità di imaging utilizzata in questo studio ha anche fornito buone informazioni anatomiche e ha facilitato la registrazione delle immagini FDG-PET.
Un'immagine PET-CT fusa dello stesso animale registrata spazialmente nello stesso spazio stereotassico. Le differenze metaboliche cerebrali sono state osservate tra le sessioni di PET come mappe T sovrapposte a fette cerebrali sequenziali di un millimetro da una risonanza magnetica registrata all'immagine TC di riferimento. Queste differenze consistevano in aumenti e diminuzioni dell'assorbimento di FDG mostrati rispettivamente come colori caldi e freddi.