Name: Repetitive stimolazione magnetica transcranica al unilaterale emisfero del cervello di ratto (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 47 s
Description: Impara a eseguire la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva unilaterale nel cervello di ratto. Questa tecnica consente di esplorare i meccanismi molecolari e le differenze interemisferiche in risposta alla rTMS.

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Questo lavoro è stato supportato dalla Korea Research Foundation Grant finanziata dal governo coreano (KRF-2008-313-E00458). Gli autori ringraziano Jin-Joo Lee per l'assistenza tecnica.

Tutte le procedure che utilizzano gli animali sono stati esaminati e approvati dal Comitato Cura e uso istituzionale degli animali di Seoul National University Hospital. 1. apparato sperimentale <ol><li> preparazione degli animali <ol><li> Consentire ratti maschi Sprague-Dawley 1 settimana a adattarsi al loro nuovo ambiente prima di iniziare l&#39;esperimento. NOTA: Sebbene 8 settimane ratti sono stati utilizzati nel presente studio, un sviluppo o cervello adulto può essere scelto secondo le ipotesi di ricerca. </li></ol></li><li> l&#39;anestesia per inalazione per l&#39;induzione <ol><li> Indurre e mantenere l&#39;anestesia con il 5% e il 2% di isoflurano disciolto in 40% / 60% e il 25% / 75% di ossigeno / azoto tramite un cono camera ed il naso, rispettivamente. Regolare la profondità dell&#39;anestesia al livello di abolire il riflesso pedale ritiro a pizzico punta a confermare il corretto anestesia. NOTA: L&#39;uso di animali risvegliati può essere una scelta migliore in termini traslazionali, ma ci sono difficoltà per trattenere durante rTMS e they sono inclini a stress eccessivo. </li><li> Monitorare la temperatura corporea con una sonda rettale e mantenerla a 37 ° C utilizzando una coperta omeotermi. Monitorare profondità dell&#39;anestesia tramite pedale ritiro reflex, temperatura, frequenza respiratoria e della frequenza cardiaca. </li></ol></li><li> Switch-over per l&#39;anestesia per via endovenosa per la manutenzione <ol><li> Preparare la coda con un tampone imbevuto di alcool. Cateterizzare una vena della coda laterale con un catetere venoso 24-gauge per il passaggio in IV anestesia (Figura 1A). Carico propofol per via endovenosa (1 mg / kg [· min] oltre 10 min, utilizzando 10 mg / ml di emulsione) agli animali. Interrompere isoflurano 5 minuti dopo l&#39;inizio del propofol carico. </li><li> Mantenere propofol sedazione ad una velocità di infusione di 500 - 700 pg / (kg · min) durante l&#39;esperimento, come in un precedente studio 16. Supplemento ossigeno a 0,8 L / min tramite un cono di naso. NOTA: anestesia con propofol è quello di ridurre il potenziale soppressione di eccitabilità corticale dal inspagente zione 17-19. Tuttavia, l&#39;anestesia non è obbligatorio in esperimenti rTMS, e gli animali risvegliato può anche essere usato. metodi di anestesia deve essere stabilito in considerazione delle ipotesi di ricerca. </li><li> Usare pomata veterinario occhi per prevenire la secchezza mentre sotto anestesia. </li><li> Applicare la stimolazione magnetica (vedi Sezione 2) 10 min dopo la completa transizione al IV anestesia. </li></ol></li><li> le condizioni di recupero <ol><li> Monitorare i segni vitali durante la fase di recupero. Non lasciare l&#39;animale incustodito fino a quando non ha ripreso conoscenza sufficiente a mantenere decubito sternale. Se un animale è stato sottoposto a un intervento chirurgico, non restituirlo alla compagnia di altri animali fino alla completa guarigione. NOTA: Se si esegue un intervento chirurgico per un modello di malattia, la gestione del dolore post-chirurgico è necessario. Tuttavia, la gestione del dolore non è necessario per questo esperimento rTMS. </li></ol></li></ol> 2. ripetitiva Stimolazione Magnetica Transcranica <ol><li> Stimolatore e la bobina <ol><li> Applicare la stimolazione utilizzando uno stimolatore ripetitivo che offre stimoli bifasici tramite 25 mm Figura 8-coil. Localizzare il centro della bobina 0,5 cm lateralmente al vertice sulla linea biauricular e angulate la bobina 45 ° a terra. NOTA: L&#39;intensità del campo magnetico massimo della bobina è 4,0 T. La bobina magnetica è montato saldamente su un supporto incorporato. </li></ol></li><li> soglia motoria <ol><li> Determinare la soglia motoria (MT) al punto caldo, con il centro della bobina posizionata 0,5 cm lateralmente al vertice sulla linea biauricular e con la superficie piana sul calvaria. Questa è la stessa metodologia utilizzata in uno studio precedente 20. NOTA: Definire MT come l&#39;intensità minima di stimolo evocando 5 o più palpabile contrazioni sulla zampa anteriore controlaterale di 10 stimoli consecutivi. Verificare se la stimolazione è principalmente causando controlaterale contrazione muscolare per garantire la stimolazione unilaterale. </li&gt; </ol></li><li> L&#39;applicazione di rTMS <ol><li> Applicare rTMS 10 minuti dopo la stabilizzazione di anestesia profonda. Posizionare il centro della bobina al sito rTMS bersaglio, scelto tra i cortecce cerebrali seconda domande di ricerca. Quindi, inclinare la bobina per assicurare il contatto diretto tra il centro della bobina e la superficie del cranio nel punto di stimolazione. NOTA: Per esempio, angulate la bobina 45 ° a terra per minimizzare un potenziale effetto diretto della rTMS sulla corteccia controlaterale (Figura 1B e 1C). </li><li> Sottoporre gli animali ad una sessione di 20 min rTMS dell&#39;emisfero unilaterale. Utilizzando la console software, fornire rTMS con una bassa frequenza (1 Hz), ad alta frequenza (20 Hz), o protocollo di stimolazione simulata, e impostare l&#39;intensità della stimolazione a 100-110% della MT. </li><li> Eseguire 1 Hz stimolazione senza riposo. Utilizzando la console di input software &quot;1.200&quot; colpi di &quot;20&quot; min). Per 20 Hz stimolazione, condurre 2 sec di stimolazione seguita da 28sec di riposo. Utilizzando la console di input software &quot;1.600&quot; colpi per minuto &quot;20&quot;. </li><li> Per la stimolazione sham, inclinare la bobina perpendicolare (rotazione di 90 °) per calvaria e posizionare il bordo della bobina 2 cm di distanza dalla superficie della testa (Figura 1D). Fissare il supporto della bobina saldamente al dispositivo principale; non vi è alcuna necessità di tenere la bobina a mano durante l&#39;esperimento. NOTA: Per compensare gli effetti non specifici acustici e altri, protocolli sham distinte devono essere utilizzati per i protocolli di stimolazione distinti. Ad esempio, la stimolazione sham 1-Hz può essere usato per 1 Hz rTMS esperimenti. </li></ol></li><li> Raffreddamento della bobina <ol><li> Utilizzare un sistema di raffreddamento ad acqua per consentire stimolazione magnetica ripetitiva per più di 20 minuti a 1 e da 20 Hz frequenze di stimolazione (Figura 2). Circolare acqua ghiacciata circonda tutta la lunghezza della bobina durante l&#39;esperimento per evitare il surriscaldamento, anche se la temperatura della batteria o stimolatore non viene monitorato. NOTA: disponibili in commercio bobine ratto raffreddate possono anche essere utilizzati. </li><li> Se possibile, controllare la temperatura della batteria osservando l&#39;indicatore di riscaldamento della macchina rTMS. NOTA: Non ci sono state conseguenze negative legate alla stimolazione rTMS. Vi è, tuttavia, un potenziale rischio ustione se tag di identificazione metallo orecchie vengono utilizzati in prossimità della bobina stimolante. </li></ol></li></ol> 3. Micro Positron Emission Tomography <ol><li> preparazione degli animali <ol><li> Condurre anestesia per inalazione per l&#39;induzione e IV anestesia per la manutenzione (vedi punto 1.2.1 e 1.3.1). Applicare 1 Hz rTMS ad un animale per 10 minuti ad una intensità di stimolazione del 100-110% della MT. </li><li> Cinque minuti dopo aver terminato la stimolazione rTMS, iniettare 1 mCi di 2- [F-18] fluoro-desossiglucosio (18 FDG) sciolti in 0,5 ml di soluzione fisiologica per via endovenosa utilizzando un catetere vena della coda. Lasciare 30 minuti per 18 FDG. NOTA: Posizionare il topo sotto anestesia durante l&#39;intero micro-PEesperimento T. </li></ol></li><li> analisi delle immagini <ol><li> Utilizzare uno scanner PET per l&#39;imaging del cervello per riaffermare l&#39;unilateralità della stimolazione. Ricostruire le immagini con un 3-D algoritmo iterativo. Per valutare i cambiamenti nel metabolismo indotti da TMS, identificare le regioni di interesse (ROI) nelle immagini delle sezioni di cervello trasversali 21. </li></ol></li><li> Eutanasia <ol><li> Dopo aver eseguito l&#39;imaging micro-PET, eutanasia i topi in una camera di pre-riempite con anidride carbonica mentre i ratti sono in anestesia profonda. </li></ol></li></ol> 4. mRNA microarray <ol><li> Eutanasia <ol><li> Indurre e mantenere l&#39;anestesia con il 5% e il 2% di isoflurano disciolto in 40% / 60% e il 25% / 75% di ossigeno / azoto tramite un cono camera ed il naso, rispettivamente. Anestetizzare profondamente al livello di abolire il riflesso pedale ritiro a pizzico punta prima di essere decapitato. </li><li> Decapitare i ratti di eutanasia 5 minuti dopo 1 seduta di 1-Hz rTMS. </li></ol></li><li> raccolta dei tessuti <ol><li> Disporre i materiali e gli strumenti chirurgici in ordine di utilizzo, tra cui asciugamani piegati di carta, un rongeur osso, microscissors, forbici chirurgiche più grandi, un microforcep, una lama di bisturi n ° 10 o 11, un coperchio 10 cm piatto di vetro Petri riempite con ghiaccio , e tubi da 1,5 ml. Preparare un sacchetto di plastica per lo smaltimento delle carcasse. </li><li> Effettuare una incisione cutanea mediana nel anterioposteriorly cranio. Senza mezzi termini sezionare i tessuti molli e muscoli circostanti con le forbici chirurgiche, e togliere il pezzo di osso del cranio con un rongeur osso. sezionare rapidamente il cervello fresco con cura dal cranio. Poi, si trovava sul ghiaccio utilizzando i microforceps e microscissors. Sciacquare il tessuto cerebrale in ghiacciata soluzione fisiologica. </li><li> Trasferire il cervello di ghiaccio secco immediatamente, e successivamente conservarlo a -80 ° C in un tubo fino al procedimento. </li><li> Scongelare il tessuto cerebrale prima della raccolta. </li><li> Posizionare dorsale del cervello rivolta verso l&#39;alto, e raccogliere il tessuto cerebrale dalla stimulated corteccia cerebrale (intorno al punto caldo nella corteccia motoria primaria) su ghiaccio utilizzando i microforceps e microscissors. Mettere il tessuto raccolto nel tubo da 1,5 ml. </li></ol></li><li> preparazione RNA <ol><li> Estratto RNA totale da omogenati di tessuti utilizzando la lisi dei reagenti 22. Processo con DNasi digestione e procedure di clean-up. Quantificare i campioni di RNA e le aliquote e conservare a -80 ° C fino al momento dell&#39;uso. </li><li> Per controllo di qualità, valutare RNA purezza e integrità denaturazione elettroforesi su gel, con un rapporto di OD 260: 280, e analizzarli su un analizzatore disponibile in commercio. </li></ol></li><li> Etichettatura e purificazione <ol><li> Amplificare e purificare RNA totale utilizzando un kit di RNA di amplificazione disponibile in commercio a cedere cRNA biotinilato. Brevemente, reverse-trascrivere 550 ng di RNA totale di cDNA usando un primer T7 oligo (dT). Sintetizzare e in vitro trascrivere il secondo filamento cDNA e poi etichettarlo con biotina-NTP. </li><li> dopo purification, quantificare cDNA utilizzando uno spettrofotometro. </li></ol></li><li> Ibridazione e esportazione di dati 23 <ol><li> Utilizzare il beadchip espressione per l&#39;analisi di espressione dell&#39;mRNA. Ibridare le etichettati 750-NG campioni di cDNA per ogni ratto-12 espressione di matrice tallone per 16 - 18 ore a 58 ° C. Effettuare il rilevamento dei segnali gamma utilizzando streptavidina-Cy3. </li><li> array di scansione con uno scanner confocale. Eseguire l&#39;elaborazione esportazione dei dati di array e analisi utilizzando un software disponibile in commercio. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

<html> Lo scopo principale di questo studio è stato quello di introdurre un modello animale di rTMS unilaterali. Sebbene stimolazione unilaterale è una delle caratteristiche fondamentali della ricerca rTMS umani, molti studi non hanno adottata nei piccoli animali. Tuttavia, Rotenberg et al. 15 registrate deputati controlaterali con stimolazione del 100% MT utilizzando una bobina figura-8 con diametro lobo esterno di 20 mm, mentre la stimolazione con 112,5% e 133,3% MT prodotta omolaterale nonché deput...

Repetitive stimolazione magnetica transcranica (TMS), uno strumento per la stimolazione cerebrale non invasiva e neuromodulazione, è stato applicato nel trattamento di varie condizioni come il dolore centrale 1,2, depressione 3, l&#39;emicrania 4, e anche ictus 5-7. Rapido cambiamento di corrente elettrica attraverso le bobine sulla testa induce un campo elettrico sulla corteccia cerebrale e una attivazione neuronale risultante. L&#39;eccitabilità della corteccia cerebrale può essere modulata da TMS, che possono durare per più di 30 minuti dopo la stimolazione è terminata. Meccanismi suggeriti dei rTMS dopo-effetto includono potenziamento a lungo termine / depressione-come effetto 8, spostamento transitorio in equilibrio ionico 9, e metaboliche cambia 10. Inoltre, Di Lazzaro et al. suggeriscono che la stimolazione intermittente theta-burst colpisce gli ingressi sinaptici eccitatori al piramidale neuroni del tratto, sia nel stimolatae l&#39;emisfero controlaterale 11. significative limitazioni, tuttavia, hanno ostacolato i ricercatori da tradurre prove su banco a situazioni cliniche. In primo luogo, in studi su animali precedenti, rTMS è stato utilizzato per la stimolazione tutto il cervello 12. Stimolazione tutto il cervello è molto diverso dai protocolli utilizzati negli studi sull&#39;uomo 9. L&#39;altro problema è correlato con la durata stimolazione. Questo è almeno in parte attribuibile al fatto che un efficace sistema di raffreddamento è stato disponibile per piccole bobine in passato. Negli ultimi anni, articoli seminali sono stati pubblicati suggerendo modi per superare queste difficoltà nell&#39;esperimento rTMS sul cervello piccolo animale. Con questi modelli animali, è stato rivelato che il cervello di ratto mostra anche simili cambiamenti eccitabilità corticale come nella umana in risposta a rTMS a bassa frequenza 13. Ancora più importante, i meccanismi cellulari e molecolari della rTMS sono sempre più being studiata utilizzando modelli animali di rTMS. Un esempio calzante è che un tipo distinto di interneurone inibitorio è noto per essere più sensibili al intermittente theta stimolazione scoppio 14. modelli di roditori di rTMS, in tal modo, offrono nuove opportunità per esplorare questioni molto ricercato sulle basi molecolari di cambiamenti rTMS-indotti. Se i piccoli modelli animali di rTMS possono essere utilizzati in più laboratori, può notevolmente accelerare e rafforzare la ricerca in questo settore. Descriviamo ora come applicare rTMS per l&#39;emisfero unilaterale di cervello di ratto, un prolungamento del lavoro precedente 15. modifiche stimolazione indotta sono stati valutati utilizzando micro-tomografia ad emissione di positroni (PET) e microarray mRNA per studiare i cambiamenti rTMS-indotti nella corteccia cerebrale stimolata.

<table><tbody><tr><td>Coperta omeotermica con sonda rettale</td><td>Apparecchio Harvard</td><td>507222F</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano (Forano sol.)</td><td>Choongwae</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Propofol (Provive Inj. 1% 20 ml)</td><td>Claris Lifesciences</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stimolatore magnetico ripetitivo (Magstim Rapid2)</td><td>Magstim Company Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>25 mm figura di 8 bobina</td><td>Magstim Company Ltd</td><td>1165-00</td><td></td></tr><tr><td>PET-CT</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>QIAreagente per lisi dello zollo</td><td>Qiagen</td> <td>(brevetto USA n. 5,346,994)</td><td></td></tr> <tr><td>Mini kit per tessuti lipidici RNeasy</td><td>Qiagen</td><td>74804</td><td></td></tr><tr><td>RNeasy Mini Spin Columns</td><td>Qiagen</td> <td>(Mat n. 1011708)</td><td></td></tr> <tr><td>Bioanalizzatore Agilent 2100</td><td>Agilent Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kit di amplificazione dell'RNA Ambion Illumina</td><td>Spettrofotometro Ambion</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Nanodrop NanoDrop</td><td>ND-1000</td><td></td></tr><tr><td>Illumina RatRef-12 Espressione BeadChip</td><td>Illumina, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Amersham fluorolink streptavidina-Cy3</td><td>GE Healthcare Bio-Scienze</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

repetitive stimolazione magnetica transcranica al unilaterale emisfero del cervello di ratto

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

I precedenti modelli di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) di roditori adottavano la stimolazione dell'intero cervello invece della rTMS emisferica unilaterale, che è diversa dai protocolli utilizzati per i soggetti umani. Riportiamo un'applicazione di successo della rTMS all'emisfero unilaterale del cervello di ratto. La rTMS è stata erogata con un protocollo di stimolazione a bassa frequenza (1 Hz), ad alta frequenza (20 Hz) o fittizio su un lato del cervello utilizzando una piccola bobina a forma di 8 da 25 mm. Abbiamo posizionato il centro della bobina di 1 cm lateralmente al vertice sulla linea biauricolare e abbiamo angolato la bobina di 45° rispetto al suolo per ridurre al minimo un potenziale effetto diretto della rTMS sulla corteccia controlaterale. Abbiamo anche utilizzato un sistema di raffreddamento ad acqua interno per consentire la stimolazione magnetica ripetitiva per più di 20 minuti, anche a una frequenza di stimolazione di 20 Hz. Gli aumenti delle trascrizioni dei geni precoci immediati (Arc, Junb ed Egr2) sono stati maggiori dopo rTMS che dopo stimolazione fittizia. Dopo 5 giorni consecutivi di rTMS a 1 Hz di 20 minuti, l'espressione dell'mRNA di bdnf era significativamente più alta nella corteccia stimolata rispetto al lato controlaterale. Il modello qui presentato chiarirà i meccanismi molecolari della rTMS consentendo l'analisi della differenza interemisferica nel suo effetto.

Quindici 8 settimane di età ratti maschi Sprague-Dawley sono stati utilizzati per un separato inter-rater analisi di affidabilità della determinazione MT. Utilizzando la palpazione di contrazioni muscolari, le MTS erano ottenibili in tutti i ratti e calcolate in 33,00 ± 4,21% di uscita massima stimolatore (% MSO) e 33.93 ± 0,88% MSO, rispettivamente, da due ricercatori indipendenti. bias di Bland-Altman era -0.93, e limiti al 95% di accordo erano -9,13 a 7,26%. <p class="jove_content...

Abbiamo applicato la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) all'emisfero unilaterale del cervello di ratto, posizionando una bobina a forma di 8 da 25 mm 1 cm lateralmente al vertice sulla linea biauricolare e angolando la bobina di 45°. Per rTMS è stato utilizzato un sistema di raffreddamento ad acqua interno per più di 20 minuti.

Repetitive stimolazione magnetica transcranica al unilaterale emisfero del cervello di ratto

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

L'obiettivo generale di questo esperimento è condurre una stimolazione magnetica transcranica ripetitiva unilaterale, o rTMS, in un modello animale di piccole dimensioni. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali riguardo ai meccanismi molecolari della rTMS, consentendo una stimolazione emisferica unilaterale del cervello del ratto. Il vantaggio principale di questa tecnica è che offre la possibilità di esplorare le differenze interemisferiche negli eventi molecolari in risposta alla rTMS unilaterale.I soggetti alle prime esperienze con questo metodo potrebbero incontrare difficoltà poiché la bobina di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) può essere così grande da stimolare l'intero cervello, e perché la determinazione della soglia motoria richiede molto tempo ed è laboriosa. Un tecnico esperto del nostro laboratorio, Jin-Joo Lee, illustrerà la procedura. Inserire una sonda rettale in un ratto maschio adulto anestetizzato per monitorare la temperatura corporea, utilizzando una coperta termoregolata per mantenere la temperatura a 37 gradi Celsius.Applicare un unguento agli occhi dell'animale. Quindi, 10 minuti dopo il passaggio completo all'anestesia endovenosa, segnare un punto a 0,5 centimetri lateralmente rispetto al vertice sulla linea biauricolare e fissare saldamente il supporto della bobina all'apparecchiatura. Successivamente, posizionare il centro di una bobina a otto di 25 millimetri sul punto e inclinare la bobina di 45 gradi rispetto al piano orizzontale.Tenendo la superficie della bobina appoggiata piatta sulla calvaria, aumentare gradualmente l'intensità della stimolazione per determinare l'intensità minima necessaria per provocare cinque o più contrazioni palpabili della zampa anteriore controlaterale, mediante dieci stimoli biphasici consecutivi attraverso la bobina. Verificare che la stimolazione provochi principalmente la contrazione muscolare controlaterale, senza alcuna contrazione ipsilaterale, per assicurare una stimolazione unilaterale. Utilizzare un sistema di raffreddamento ad acqua per raffreddare la bobina per 10 minuti.Mantenendo la temperatura della bobina con il sistema di raffreddamento, utilizzare la console software per impostare l'intensità della stimolazione al 100-110% della soglia motoria. Successivamente, per applicare la rTMS con una stimolazione di un hertz, impostare innanzitutto l'input a 1200 stimoli, per una durata di 20 minuti. Poi, spostare il centro della bobina sulla sede bersaglio di una corteccia cerebrale e inclinare la bobina per garantire un contatto diretto tra il centro della bobina e la superficie del cranio nel punto di stimolazione.Per una stimolazione a 20 hertz, impostare l'ingresso a 1600 impulsi per 20 minuti ed eseguire due secondi di stimolazione, seguiti da 28 secondi di pausa. Per una stimolazione fittizia, inclinare la bobina con una rotazione di 90 gradi rispetto alla calotta cranica e posizionare il bordo della bobina a due centimetri dalla superficie della testa. Al termine della stimolazione, consentire all'animale di riprendersi con un monitoraggio completo.In questo esperimento rappresentativo, sei ratti di otto settimane sono stati sottoposti a micro-tomografia a emissione di positroni per valutare l'assorbimento di un radioisotopo nelle aree di interesse delle cortici cerebrali. L'attività radioattiva nell'area controlaterale è stata utilizzata come riferimento per normalizzare i dati ottenuti nell'area ipsilaterale. I rapporti medi di assorbimento differenziale ottenuti da tre immagini trasversali consecutive sono stati quindi mediati per calcolare il rapporto di assorbimento differenziale per i ratti, dimostrando un aumento focale del metabolismo del glucosio nell'area corticale sinistra stimolata, nel gruppo ad un hertz.Supporto all'unilateralità della rTMS. In questo studio con microarray di mRNA, i livelli di espressione di diversi geni precoci furono osservati significativamente più elevati negli animali trattati con rTMS rispetto al gruppo placebo. Inoltre, dopo una stimolazione ad un hertz, l'espressione dell'mRNA del fattore neurotrofico derivato dal cervello risultò anch'essa significativamente più alta nella corteccia stimolata, rivelando cambiamenti differenziali indotti dalla rTMS nelle cortecce cerebrali stimolate rispetto a quelle controlaterali.Una volta somministrato, la tecnica rTMS può essere completata in un'ora, se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante prestare attenzione a posizionare correttamente la bobina rTMS e a preparare le contrazioni degli arti anteriori controlaterali e ipsilaterali per confermare la stimolazione unilaterale degli emisferi. Questa tecnica sarà utile nel campo della ricerca traslazionale sulla neuroriabilitazione, per esplorare i meccanismi molecolari del rTMS, attraverso l'analisi delle differenze interemisferiche e delle varie condizioni patologiche.Dopo aver guardato questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire la rTMS unilaterale in un modello animale di piccole dimensioni.

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Research

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Prendiamo un ratto con un ictus ischemico focale nella corteccia cerebrale, con conseguente compromissione della BBB, riduzione del flusso sanguigno e attività neuronale eccessiva.L'ictus induce anche l'attivazione degli astrociti, portando alla formazione di astrociti neurotossici che rilasciano citochine pro-infiammatorie.Questo innesca la neuroinfiammazione, portando alla degenerazione delle cellule neuronali ed endoteliali.Trattenere il ratto e posizionare la bobina rTMS sopra la regione...

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva Theta-Burst per promuovere il recupero dall'ictus nei ratti

Fonte: Selvakumar, T., et al., Analisi dei cambiamenti dell'espressione genica nell'ippocampo del ratto dopo la stimolazione cerebrale profonda del nucleo talamico anteriore. J. Vis. Exp. (2015)Questo video mostra la procedura per l'impianto di elettrodi nel cervello di ratto per applicare la stimolazione cerebrale profonda (DBS), che modula l'attività neuronale e migliora la comunicazione con l'ippocampo, supportando la sopravvivenza neuronale e la neurogenesi.

Effetti della stimolazione cerebrale profonda sull'attività neuronale dell'ippocampo in un modello di ratto

Fonte: Taube, W., et.al., Valutazione non invasiva dei cambiamenti nella trasmissione corticomotoneuronale nell'uomo. J. Vis. Exp. (2017)Questo video mostra un metodo non invasivo per valutare i cambiamenti nella trasmissione corticomotoneuronale nell'uomo in seguito a stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS). Lo studio introduce una tecnica elettrofisiologica che differenzia le vie corticospinali veloci e dirette dalle connessioni polisinaptiche.

Cambiamenti ripetitivi indotti dalla stimolazione magnetica transcranica nelle sinapsi corticomotoneuronali umane

Fonte: Fritsch, B. et al. Stimolazione cerebrale elettrica transcranica nei roditori allertati. J. Vis. Exp. (2017)Questo video mostra l'impianto di elettrodi e l'applicazione della stimolazione elettrica transcranica (tES) alla corteccia motoria di ratti allertati. Delinea le fasi coinvolte nel posizionamento degli elettrodi, nell'erogazione della stimolazione e nella conseguente attivazione neuronale e microgliale, evidenziandone il potenziale neuroterapeutico.

Stimolazione elettrica transcranica della corteccia motoria in un ratto sveglio

Fonte: Beom, J., et al. Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva all'emisfero unilaterale del cervello di ratto. J. Vis. Exp. (2016)Questo video mostra l'applicazione della stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) nei ratti anestetizzati per modulare l'eccitabilità corticale. La procedura prevede la determinazione della soglia motoria (MT) per stabilire la stimolazione basale, seguita dall'applicazione di rTMS a un'intensità superiore alla MT per indurre la depolarizzazione...

Modulazione dell'eccitabilità corticale in un ratto mediante stimolazione magnetica transcranica ripetitiva

Fonte: Dunlop, K., et al. dmPFC-rTMS guidata dalla risonanza magnetica come trattamento per il disturbo depressivo maggiore resistente al trattamento. J. Vis. Exp. (2015)Questo video mostra la procedura per la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) guidata dalla risonanza magnetica (rTMS) mirata alla corteccia prefrontale dorsomediale (dmPFC) per trattare la depressione.

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva guidata dalla risonanza magnetica alla corteccia prefrontale dorsomediale

Noi esploriamo l'uso di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) per migliorare le abilità linguistiche in pazienti con ictus cronico e non afasia fluente. Dopo aver individuato un sito nel giusto giro frontale per ogni paziente che risponda in modo ottimale alla stimolazione, puntiamo questo sito durante dieci giorni di trattamento rTMS.

Utilizzando la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva per migliorare la funzione Language in pazienti con ictus con cronica non-fluente Afasia

Questo studio è progettato per testare l'ipotesi che la stimolazione magnetica transcranica guidata dal sistema di neuronavigazione abbia una maggiore precisione per mirare al bersaglio previsto, come dimostrato suscitando un maggior grado di afasia virtuale in soggetti sani, misurata dal ritardo nel tempo di reazione alla denominazione dell'immagine.

Repetitive stimolazione magnetica transcranica neuronavigazione-guidata per Afasia

Questo protocollo dettagliato descrive il posizionamento di elettrodo stimolazione transcranica su osso temporale al fine di studiare gli effetti a breve e a lungo termine della stimolazione elettrica transcranica in liberi di muoversi.

Stimolazione elettrica transcranica cronica e registrazione intracorticale in ratti

Questo protocollo descrive la quantificazione delle variazioni emodinamiche cerebrali volumetriche nel cervello del topo utilizzando l'ecografia funzionale (fUS). Le procedure per la mappa di attivazione funzionale 3D dopo la stimolazione sensoriale e la connettività funzionale dello stato di riposo sono fornite come esempi illustrativi, in topi anestetizzati e svegli.

Attivazione 3D dell'intero cervello e mappatura della connettività funzionale nei topi utilizzando l'imaging ecografico funzionale transcraniale

Questo protocollo presenta un metodo più preciso ed efficace di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva delle cortecce prefrontali dorsolaterali e dorsomediali durante un compito sperimentale utilizzando sistemi di neuronavigazione e robotici. Sulla base dei risultati, vengono suggerite implicazioni cruciali per future ricerche online sulla stimolazione.

Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva online della corteccia prefrontale dorsomediale e dorsolaterale nel processo decisionale cognitivo e nella dissonanza cognitiva

Impara a eseguire la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva unilaterale nel cervello di ratto. Questa tecnica consente di esplorare i meccanismi molecolari e le differenze interemisferiche in risposta alla rTMS.

Repetitive stimolazione magnetica transcranica al unilaterale emisfero del cervello di ratto

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