Stimolazione elettrica cerebrale transcranica in roditori avvisi

L'obiettivo generale di questa procedura chirurgica è consentire una stimolazione cerebrale elettrica transcranica affidabile e ripetuta nei roditori allertati. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della neuromodulazione e della neuroplasticità attraverso la stimolazione elettrica mirata delle reti cerebrali per migliorare la funzione motoria o i deficit. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente ripetute sessioni di stimolazione cerebrale elettrica non invasiva nei roditori vigili senza indurre disagio e la minima interferenza delle sue misurazioni comportamentali.

Gli individui che non conoscono questo metodo potrebbero avere difficoltà perché trovare il percorso corretto per il tunneling toracico-testa, così come la preparazione dell'osso prima del posizionamento dell'invasatura dell'elettrodo, è spesso difficile da eseguire per gli investigatori inesperti. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto le fasi chirurgiche per il posizionamento dell'invasatura degli elettrodi, nonché la preparazione e il posizionamento degli elettrodi per la stimolazione saranno cruciali per il successo degli esperimenti. La nostra dottoranda, Stephanie Haschka, assisterà nell'esecuzione delle procedure NEBS nei ratti allertati.

Presentatore}Inizia posizionando il roditore sul petto sul tavolo operatorio. Disinfettare il cuoio capelluto rasato con un tampone imbevuto di agente antisettico. Lasciare asciugare all'aria.

Quindi, dopo aver controllato la profondità dell'anestesia, tagliare la pelle con un bisturi in una linea dal livello dell'occhio rostrale al livello dell'orecchio medio. Quindi, gira il topo in posizione supina in modo che il torace sia esposto e disinfetta il torace. Allungare la pelle laterale del torace destro con due dita e fare un taglio sagittale dritto nell'orientamento cranico.

Formare una sacca sottocutanea scollegando atraumaticamente la pelle dal muscolo pettorale principale sinistro, farlo aprendo ripetutamente le piccole forbici. Quindi, gira l'animale sul lato destro, scava un tunnel nel percorso del cavo dall'angolo occipitale sinistro della pelle della testa aperta lungo il collo per uscire nella sacca pettorale. Penetrando nella fascia superficiale con una pinza omeostatica.

Aprire con cautela la pinza omeostatica per afferrare l'estremità del cavo dell'elettrodo attaccato all'elettrodo di platino senza lasciare che i fili taglienti si allontanino. Tirare il cavo attraverso il tunnel fino a quando l'elettrodo non entra nella sacca orientato con il punto di cauterizzazione verso l'arto posteriore sinistro del roditore. Quindi riportare il roditore in posizione prona.

Quindi, fissare la placca di platino con una sutura intrecciata sintetica sterile non assorbibile alla fascia pettorale in corrispondenza dei due fori angolari opposti. Allo stesso modo, fissare il cavo alla fascia con un nodo sciolto che forma un leggero anello prima dell'ingresso del tunnel tissutale. Infine, chiudere la pelle con tre o quattro suture cutanee a seconda delle dimensioni del taglio.

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, quindi lasciarle pendere lateralmente per mantenere aperto il campo operatorio. Successivamente, applicare soluzione salina allo 0,9% per pulire la superficie ossea e il tessuto con tamponi di cotone.

Quindi pulire la superficie ossea con il 3% di perossido di idrogeno. Utilizzare un batuffolo di cotone per rimuovere eventuali residui del periostio non appena diventano visibili. Poiché le viti di fissaggio miglioreranno l'aderenza dei sedativi, scegliere una punta da trapano adatta alle dimensioni della vite.

Posizionare due fori su due diverse placche ossee preforando con un trapano a mano, quindi con una leggera pressione delle particelle con un trapano osseo. Nel caso di un elettrodo impiantato, come mostrato in questo video, fresare un terzo foro situato nell'osso parietale posteriore destro per la futura fissazione del cavo tunnellizzato. Posizionare le viti di plastica nei fori 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 un altro giro se non è abbastanza stretto. Accendere il ferro da stiro e preriscaldare per circa cinque minuti.

Avvolgere il cavo che esce dal tunnel tissutale occipitalmente attorno alla vite parietale destra, quindi tagliarlo lasciando circa un 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 cautere di stagno senza piombo al connettore e ai fili scoperti del cavo del controelettrodo e collegare entrambi premendo brevemente entrambe le parti pre-cauterizzate insieme mentre si tocca la punta di cauterizzazione fino a quando il cauterer di stagno non si scioglie. Rimuovere immediatamente la punta di cauterizzazione per evitare un eccessivo riscaldamento del metallo del cavo con conseguenti danni ai tessuti. Per la stimolazione della corteccia motoria utilizzare una presa di quattro millimetri di diametro.

Prendi l'attacco per elettrodi tES su misura con una sottile pinza a punta seghettata e applica un sottile strato di colla cianoacrilica sul bordo inferiore dell'incavo. Il bordo intermediale dell'alveolo dovrebbe terminare direttamente alla sutura sagittale e il bordo interno della coccola dovrebbe terminare il 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'incavo 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, mescolare i due componenti al cemento acrilico 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, il cavo del controelettrodo e fino a 1/3 dell'invasatura con cemento acrilico dentale.

Dopo che tutto l'osso è coperto e il cemento si è indurito, rimuovi i morsetti del bulldog e riposiziona la pelle. Iniziare riempiendo la presa dell'elettrodo tES metà 0,9% soluzione fisiologica e rimuovere le bolle d'aria. Prima delle sessioni di tEs catodiche, controllare la clorazione e, se necessario, riclorurare l'elettrodo di argento, cloruro d'argento.

Prima delle sessioni di tES anodica, rimuovere eventuali depositi eccessivi di cloruro d'argento dalle 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 il libero 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.

I risultati hanno indicato che l'attivazione della microglia valutata in base all'alterazione morfologica si è verificata prima a 31,8 ampere per metro quadrato, mentre i primi segni di neurodegenerazione sono stati rilevati a 47,8 ampere per metro quadrato. I campioni da uno a quattro sono stati valutati come positivi. L'anestesia ha influenzato l'entità della risposta alla MDD poiché la percentuale di fette di cervello con neuroni degeneranti positivi al fluoro-JC nei ratti allertati era più alta a 47,8 ampere per metro quadrato.

Inoltre, ci si aspetta che gli effetti comportamentali o molecolari ad alta intensità siano meccanicisticamente diversi rispetto agli effetti a bassa intensità. Una volta padroneggiata, questa tecnica, compreso il posizionamento degli elettrodi toracici, può essere eseguita in 40-45 minuti se eseguita correttamente. Di solito è necessaria una durata più breve, da 10 a 15 minuti, se non viene posizionato chirurgicamente alcun controelettrodo.

Dopo aver visto questo video dovresti avere una buona comprensione di come posizionare un elettrodo permanente impostato per le diverse tecniche di simulazione NEBS e come applicare un eTS nei roditori allertati. Non dimenticare che lavorare con correnti elettriche può essere dannoso per il roditore se gli elettrodi non vengono preparati a sufficienza prima della stimolazione. Precauzioni come la riclorazione dell'elettrodo prima della stimolazione catodica o la rimozione dei detriti prima della stimolazione anodica devono essere sempre prese prima di eseguire questa procedura.