Uso di un sistema video-eEG wireless per monitorare le scariche epilettifore a seguito di lesioni cerebrali traumatiche indotte da liquido-percussioni laterali

Questo protocollo offre l'opportunità di armonizzare gli studi che utilizzano il modello di lesione cerebrale traumatica del fluido laterale del ratto in combinazione con la registrazione EEG tramite telemetria wireless. Può essere usato per indagare i fattori che influenzano l'epileptogenesi post-traumatica e per testare il potenziale neuroterapeutico degli interventi farmacologici, che possono prevenire lo sviluppo di epilessia post-traumatica. Questo approccio consente la registrazione EEG video a lungo termine di ratti che si muovono liberamente e consente la manipolazione moderata degli animali senza l'interruzione della registrazione EEG.

A dimostrare la procedura sarà Matthew McGuire, uno studente di dottorato del mio laboratorio. Vedi il manoscritto che accompagna questo protocollo per le procedure chirurgiche dettagliate. Fai un'incisione della linea mediana da 1 1/2 a 2 1/2 centimetri attraverso la pelle e il muscolo del cuoio capelluto usando una lama bisturi numero 10.

Ritrarre la pelle e il muscolo per esporre il cranio e fornire un campo chirurgico chiaro. L'elettrocauteria è utile per ottenere un'emostasi rapida. Successivamente, radersi lungo la cresta laterale dell'osso parietale sinistro utilizzando una curetta chirurgica per produrre una superficie liscia e piatta in modo che la base del mozzo di blocco Luer femmina-femmina possa riposare a filo con il cranio.

Irrigare la superficie del cranio e i tessuti circostanti con soluzione di gentamicina millilitro per millilitro in soluzione salina sterile e tamponare la soluzione in eccesso con tamponi sterili. Quindi, applicare il 3% di perossido di idrogeno sul cranio per asciugare l'osso. A questo punto, creare un sito di craniectomia di cinque millimetri di diametro attraverso l'osso parietale sinistro.

Quindi, rimuovere il lembo osseo con la curetta chirurgica e i farsa del tessuto liscia. Successivamente, utilizzando un microscopio stereo, rimuovere delicatamente il bordo sottile dell'osso rimanendo con forcelle tissutali lisce, facendo attenzione a non rompersi la dura. Quindi tamponare il cranio con il 70% di etanolo per rimuovere eventuali polvere ossea e asciugare il cranio.

Applicare un sottile strato di colla cianoacrilato attorno al bordo inferiore del mozzo di blocco Luer e fissarlo al cranio sopra la craniectomia senza ostruire l'apertura e senza consentire alla colla di contattare la dura. Quindi, sigillare la serratura Luer in posizione con un sottile strato di colla intorno alla base esterna del mozzo. Successivamente, preparare un liquame di cemento dentale e applicarlo sulla superficie del cranio intorno e sopra la base del mozzo di blocco Luer per fissarlo in posizione.

Quindi, riempire il mozzo di blocco Luer con una soluzione sterile priva di conservanti contenente più elettroliti, utilizzando una siringa e un ago. Un bolo convesso di salina dovrebbe essere visto sopra la parte superiore del bordo. Una volta che il cemento dentale è completamente polimerizzato, interrompere l'anestesia del gas e rimuovere il topo dal telaio stereotassico.

Posizionare il ratto su una piattaforma accanto al dispositivo di lesione a percussione fluida in recumbency sternale. Quindi, fissare una lunghezza di 12 centimetri di tubi di pressione fino all'estremità della punta curva del dispositivo, con l'estremità opposta che termina in un connettore di torsione di blocco Luer maschio di due centimetri. Fissare il topo al dispositivo collegando l'estremità femminile dell'hub sul cranio del topo al connettore maschile.

Controllare ripetutamente l'animale per il ritorno del riflesso di astinenza. Non appena il topo riacquista il riflesso di astinenza ma è ancora sedato, rilasciare il pendolo del dispositivo per causare un singolo impulso di pressione di 20 millisecondi e indurre lesioni. Quindi, scollegare immediatamente il topo dal dispositivo FPI, posizionarlo in recumbency sternale e fornire ossigeno supplementare tramite un cono nasale fino a quando non ritorna la respirazione spontanea.

Si noti che l'apnea è una conseguenza anticipata della lesione. Se necessario, fornire respiri manuali periodici tramite una maschera della valvola del sacchetto fino a quando il topo inizia a respirare spontaneamente da solo. Monitora continuamente e registra il tempo di ritorno del riflesso di destra.

Quattro ore dopo l'infortunio, anestetizza di nuovo il topo e riposizionare di nuovo nel telaio stereotattico per rimuovere il mozzo di blocco Luer e il cemento dentale. Applicare una piccola goccia di cloridrato di bupivacaina dello 0,5% sul cranio in ciascuno dei luoghi in cui devono essere praticati cinque fori pilota. Quindi, praticare i fori pilota attraverso il cranio con una punta di perforazione portatile da 0,1 millimetri.

Quindi, fissare le viti degli elettrodi in acciaio inossidabile. In primo luogo, posizionare una vite di riferimento caudale alla lambda, sopra il cervelletto. Quindi, posizionare gli elettrodi di registrazione nelle quattro posizioni viste qui.

Assicurarsi di tamponare il cranio con il 70% di etanolo per rimuovere eventuali polvere ossea. Quindi, coprire il sito di craniectomia con un sottile strato di cera ossea sterile per coprire la dura esposta. Ora, collegare un array di elettrodi ai cinque elettrodi EEG avvolgendo saldamente l'estremità esposta di un filo di elettrodo codificato a colori attorno alla sua vite di elettrodo in acciaio inossidabile designata.

Raccogliere i fili dell'elettrodo in una bobina sotto il piedistallo e fissare i fili e il piedistallo in posizione con cemento osseo. Tenere il piedistallo in posizione fino a quando il cemento osseo non si è polimeritato. Infine, collegare il trasmettitore wireless con batterie fresche al piedistallo prima di rimuovere l'animale dal telaio stereotattico.

A partire dal giorno dell'infortunio, utilizzare il software di raccolta del produttore EEG per registrare continuamente l'EEG video, collegando ogni trasmettitore wireless tramite una frequenza unica a un ricevitore specifico. Registra video di ogni topo con la propria fotocamera configurata per la registrazione a 30 fotogrammi al secondo. Schermare manualmente le registrazioni EEG per identificare gli eventi di indice che definiscono l'attività di attacco.

Questa cifra mostra un rallentamento unilaterale e intermittente del delta raccolto il giorno di una TBI moderata. Qui, vediamo una traccia EEG di 90 secondi da un ratto di controllo falso e illeso con analisi FFT di EPOC selezionato di 2.048 millisecondi. Quindi, qui vediamo una traccia EEG di un animale moderatamente ferito, che dimostra il modello intermittente e unilaterale di rallentamento del delta e l'analisi FFT di EPOC selezionato di 2.048 millisecondi.

Questa figura mostra il rallentamento bilaterale e continuo del delta raccolto il giorno di una TBI grave, utilizzando le stesse tecniche di analisi. Qui, vediamo una traccia EEG di 90 secondi, che dimostra il continuo, bilaterale delta slowing pattern di un animale gravemente ferito. Qui, vediamo l'attività di attacco elettrografico non convulso raccolta tre giorni dopo la grave TBI.

Vengono mostrati i dati di un ratto di controllo tre giorni dopo l'intervento chirurgico, così come una traccia EEG di 90 secondi tre giorni dopo una lesione grave e l'analisi FFT di un EPOC selezionato di 2.048 millisecondi. E infine, questa figura mostra l'attività di crisi elettrografica convulsa raccolta nove giorni dopo la TBI, con l'analisi FFT di questo animale. Qui, vediamo anche immagini rappresentative di occasionale abbandono intermittente del segnale e perdita di segnale a causa di un guasto alla batteria.

È importante assicurarsi che la dura non sia interrotta e rimanga intatta dopo la craniectomia e che l'hub di blocco Luer sia sigillato saldamente al cranio. È anche importante assicurarsi che i fili dell'elettrodo siano in buon contatto con le viti di registrazione posizionate nel cranio. Infine, assicurarsi che il cranio sia privo di polvere e asciutto per garantire che il cemento osseo aderisca alla testa a lungo termine.