Analisi in tempo reale della comunicazione neurale intestino-cervello: dinamica del calcio a livello di corteccia in risposta alla stimolazione intestinale del glucosio

Il nostro ambito di ricerca rivela le comunicazioni neurali intestino-cervello, in particolare il suo ruolo nella preferenza alimentare. Gli esperimenti che hanno coinvolto il nervo vago sono stati spesso trattati come un unico fascio, ma recenti ricerche hanno rivelato che seleziona le proprietà e la specificità degli organi. Quindi penso che indagare sulle sue statistiche, sai, attirerà l'attenzione in futuro.

Questo metodo di fissaggio del catetere all'intestino è adatto a basso costo, meno invasivo e più facile rispetto al metodo proposto in precedenza. Tradizionalmente, l'attacco del catetere all'intestino veniva effettuato mediante sutura. Qui abbiamo mitigato il danno chirurgico ai topi sostituendo la sutura con l'attacco di colla cianoacrilica.

Nel nostro laboratorio, stiamo esplorando il meccanismo di come lo stress fisico e psicologico influenzano la comunicazione neurale intestino-cervello nei topi. Per iniziare, usa le forbici per tagliare il tubo di silicone a una lunghezza precisa di sette centimetri. Usando la colla cianoacrilica, fissare minuscole perline di plastica, a circa tre millimetri dall'estremità del tubo di silicone.

Accisare l'apice di un ago calibro 23 e tagliare a 1,5 centimetri dalla punta dell'ago. Inserire la sezione tagliata dell'ago sul lato opposto della perlina nel tubo di silicone. Usando una pinza, asportare un centimetro dalla punta dell'ago.

Collegare l'ago per iniezione calibro 23 modificato a una siringa da 2,5 millilitri. Inguainare un tubo di silicone da 15 centimetri sull'ago di iniezione calibro 23. Tagliare l'ago per iniezione a 1,5 centimetri dalla punta e collegarlo al tubo di silicone.

Per iniziare, posizionare il topo anestetizzato supino sul tavolo operatorio, allineando la bocca in prossimità dell'apparato inalatorio. Usando del nastro adesivo, fissare la cavità orale, le zampe anteriori e le zampe posteriori del topo al tavolo operatorio. Applicare la crema depilatoria per rimuovere i peli dall'addome superiore sinistro.

Praticare un'incisione cutanea di 1,5 centimetri sul lato destro dell'addome e cinque millimetri sotto il processo xifoideo. Quindi creare un'incisione di 1,5 centimetri nella parete addominale nella stessa posizione dell'incisione cutanea iniziale. Muovi delicatamente il lobo epatico sinistro lateralmente con una pinza smussata per esporre lo stomaco.

Ora, solleva lo stomaco e rimuovilo delicatamente attraverso l'incisione. Usando una forbice, crea una minuscola perforazione nell'antro pilorico. Introdurre l'estremità del catetere con una perlina nella perforazione.

Dopo aver confermato il saldo fissaggio del catetere allo stomaco, riposizionare con cura lo stomaco nella sua posizione originale. Sutura la parete addominale, permettendo al catetere di uscire dall'esterno. Quindi chiudere l'incisione cutanea in modo analogo alla chiusura addominale.

Pulire la regione operata con una soluzione di clorexidina gluconato e posizionare il topo in una gabbia igienizzata. Per iniziare, fissare il topo anestetizzato su una piattaforma stereotassica utilizzando barre auricolari ausiliarie per mitigare gli effetti della pulsazione e della respirazione. Utilizzando un rasoio elettrico o una crema depilatoria, rimuovere con cura i peli dal cuoio capelluto.

Disinfettare la superficie del cuoio capelluto con una soluzione di clorexidina gluconato allo 0,1-0,5%. Applicare un gel anestetico locale sul cuoio capelluto e attendere da cinque a 10 minuti. Quindi, usando le forbici, fai un taglio dritto dalla parte posteriore della testa alla fronte.

Usa le clip per tirare indietro la pelle in eccesso che espone il cranio. Rimuovere il tessuto connettivo del periostio con un batuffolo di cotone. Applicare immediatamente il cemento acrilico sul cranio e attendere cinque minuti affinché il cemento si asciughi.

Muovi il mouse sotto uno stereomicroscopio a fluorescenza. Per l'imaging, utilizzare un filtro a fluorescenza blu a banda larga in combinazione con una sorgente luminosa al mercurio. Quindi, rimuovere l'ago del catetere dall'estremità del catetere.

Eliminare l'eventuale contenuto residuo all'interno del catetere lato topo utilizzando circa 0,03 millilitri di soluzione fisiologica. Quindi rimuovere il catetere dal mouse. Aspirare la dose appropriata di soluzione di glucosio al 10% nella siringa e collegarla al catetere.

Nel software di imaging, controllare il riconoscimento della fotocamera e impostare la frequenza dei fotogrammi su 10 hertz. Impostate la risoluzione su 512 x 512 pixel e la profondità su 16 bit. Fare clic sul pulsante del processo di registrazione e acquisire dati spontanei per 50 secondi.

Infine, con un'infusione graduale della soluzione di glucosio, registrare i dati sullo stato fisiologico del topo. L'attività neurale spontanea ha rivelato oscillazioni casuali del calcio in tutta la corteccia. Le variazioni di intensità della fluorescenza temporale hanno mostrato oscillazioni del calcio a seguito di un modello di soppressione del burst.

L'iniezione di glucosio ha mostrato cambiamenti significativi nella dinamica corticale del calcio entro quattro-otto secondi dal completamento della somministrazione di glucosio con attivazione immediata nella corteccia motoria secondaria. Tuttavia, non sono stati osservati cambiamenti in seguito alla somministrazione dell'acqua. Rispetto alla somministrazione di acqua, sono stati osservati cambiamenti sostanziali nei rapporti di intensità della fluorescenza nella regione della corteccia motoria secondaria dopo l'iniezione di glucosio.

I livelli di attivazione nelle diverse regioni corticali dopo l'iniezione hanno mostrato differenze significative solo nella regione della corteccia motoria secondaria.