Stimolazione elettrica transcranica della corteccia motoria in un ratto sveglio

Inizia con un ratto anestetizzato con viti conficcate nel cranio.

Il ratto ha un controelettrodo impiantato al torace con un cavo tunnellizzato sottocutaneo fissato attorno a una delle viti incorporate nel cranio.

Saldare il cavo a un connettore.

Incolla una presa per elettrodi di stimolazione cerebrale elettrica transcranica o tES sul cranio sopra la corteccia motoria.

Sigillare il gruppo con la colla, quindi fissarlo con cemento dentale.

Riposizionare la pelle e lasciare che il ratto si riprenda.

Riempire l'alveolo con soluzione fisiologica.

Avvitare il cappuccio dell'elettrodo tES contenente l'elettrodo di stimolazione.

Collegare un dispositivo di stimolazione ai connettori.

Metti il topo in una gabbia che consenta la libertà di movimento.

Avviare la stimolazione anodica per generare un campo elettrico nella corteccia motoria, consentendo l'apertura del canale ionico voltaggio-dipendente, l'afflusso di ioni positivi e la depolarizzazione dei neuroni.

Questo migliora l'attività sinaptica, innescando il rilascio di ATP, che attiva la microglia, cruciale per le risposte immunitarie.

L'attivazione neuronale e microgliale evidenzia il potenziale neuroterapico della tES.

Inizia raschiando via il periostio, il tessuto connettivo del cranio, ai lati con il bisturi e pulisci accuratamente con dei batuffoli di cotone. Fissare il tessuto connettivo ai quattro angoli del taglio con pinze bulldog e lasciarli pendere lateralmente per mantenere aperto il campo operatorio.

Successivamente, applicare soluzione fisiologica allo 0,9% per pulire la superficie ossea e il tessuto con tamponi di cotone. Quindi pulire la superficie ossea con perossido di idrogeno al 3%. Utilizzare un batuffolo di cotone per rimuovere eventuali residui del periostio non appena diventano visibili. Poiché le viti di fissaggio miglioreranno l'aderenza dell'installazione, scegliere una punta da trapano adatta alle dimensioni della vite. Posizionare due fori di fresatura su due diverse placche ossee preforando con un trapano a mano, quindi esercitando una leggera pressione verticale con il trapano per ossa.

Nel caso di un controelettrodo impiantato, come mostrato in questo video, praticare un terzo foro situato nell'osso parietale posteriore destro per la futura fissazione del cavo tunnellizzato. Posizionare le viti di plastica nei fori delle bave e avvitare fino a quando non si avverte il primo attrito. Quindi eseguire altri tre giri di vite di 180 gradi.

Usa una pinza per verificare la stabilità della vite e aggiungi 1 giro in più, se non abbastanza stretto. Accendere il saldatore e preriscaldare per circa 5 minuti. Avvolgere il cavo in uscita dal tunnel tissutale occipitalmente attorno alla vite parietale destra e poi tagliarlo, lasciando circa 1 centimetro di cavo dietro l'avvolgimento.

Spellare accuratamente l'isolamento all'estremità del cavo con un bisturi, quindi fissare il cavo avvolto alla vite e all'osso con colla cianoacrilica. Quindi, applicare una piccola quantità di saldatura di stagno senza piombo al connettore e ai fili scoperti del cavo del controelettrodo e collegare entrambi premendo brevemente insieme entrambe le parti preordinate, toccando la punta di saldatura fino a quando la saldatura di stagno non si scioglie.

Rimuovere immediatamente la punta di saldatura per evitare un eccessivo riscaldamento del metallo del cavo con conseguente danneggiamento dei tessuti. Per la stimolazione della corteccia motoria, utilizzare una presa di 4 millimetri di diametro. Prendi l'attacco per elettrodi tES su misura con pinza a punta seghettata piegata e applica un sottile strato di colla cianoacrilica sul bordo inferiore dell'invasatura.

Il bordo mediale interno dell'alveolo dovrebbe terminare direttamente alla sutura sagittale e il bordo interno caudale dovrebbe terminare all'altezza del bregma. Quindi premere brevemente l'alveolo sull'osso fino a quando la colla non si indurisce. E usa una luce per assicurarti che l'osso all'interno dell'area dell'alveolo non abbia colla riflettente su di esso.

Dopo che l'alveolo è in posizione e la futura area di stimolazione è priva di colla, sigillare il bordo laterale dell'alveolo al tessuto vicino con una piccola goccia di colla cianoacrilica per evitare un ponte fluido che potrebbe portare a deviazioni di corrente in questa posizione. Quindi coprire tutte le viti con colla cianoacrilica.

Quindi, mescola il cemento acrilico dentale bicomponente in un piccolo tubo di silicone o vetro. Non appena diventa viscoso, applicarlo con una spatola dentale per sigillare i bordi rimanenti dell'alveolo all'osso. Infine, coprire l'intero cranio, le viti del controelettrodo e fino a un terzo dell'incavo con cemento acrilico dentale. Dopo che tutto l'osso è coperto e il cemento si è indurito, rimuovi le pinze del bulldog e riposiziona la pelle.

Iniziare riempiendo la metà dello zoccolo dell'elettrodo tES con soluzione fisiologica allo 0,9% e rimuovere le bolle d'aria. Prima delle sessioni di tDCS catodica, controllare la clorazione. E, se necessario, riclorurare l'elettrodo di cloruro d'argento-argento. Prima delle sessioni di tDCS anodica, rimuovere eventuali depositi di cloruro d'argento in eccesso da precedenti stimolazioni con carta vetrata per consentire una buona conduttività durante la stimolazione. Quindi avvitare il cappuccio dell'elettrodo tES.

Collegare i cavi ai due connettori sulla testa. Quindi, posiziona il roditore nella gabbia sperimentale con i cavi collegati a una girella sopra la gabbia che consente la libertà di movimento. Accendere lo stimolatore e regolare i parametri di stimolazione. Infine, al termine della stimolazione, scollegare i cavi, svitare il cappuccio dell'elettrodo sulla testa e pulire e asciugare l'alveolo con un batuffolo di cotone.