ウサギモデルにおける間欠光刺激:てんかん発作を誘発し、同時にマルチシステムパラメータを記録する技術

要約

出典:Bosinski, C., et al. 意識のある拘束ウサギの発作、不整脈、無呼吸の同定のためのマルチシステムモニタリング。

このビデオでは、ウサギモデルで発作を誘発して生成されたビデオ-EEG-ECG-カプノグラフィー-オキシメトリーデータを同時に記録する手順を示しています。

プロトコル

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています。

1. 光刺激実験

1. ウサギの目の高さの30cm前に円形のリフレクターを備えた光源を置き、フラッシュ強度を最大(16カンデラ)に設定します。光源は、図 1E.
   に白い点で示されています 手記：薄暗い部屋を使用して、感光反応を引き出す必要があります。
2. ウサギの目は(人間のように)頭の正面ではなく、頭の側面にあるため、ウサギの両側に2つの鏡を置き、ウサギの後ろに1つの鏡を配置して、光がウサギの目に入るようにします。
   手記：図1Eに示すように、高さ≥20 cm、長さ≥120 cmの平らな鏡は、ウサギの周りに三角形の囲いを作り、点滅する光がウサギの目に入るようにします。
3. 光源を、速度、強度、および持続時間を調整可能なコントローラーに接続します。
4. 赤色光と赤外線記録機能を備えたカメラを使用してビデオを録画します。
5. ウサギを目を開けた状態で各周波数に30秒間さらし、次に顔を覆うサージカルマスクでさらに30秒間さらして、各周波数で目を閉じるかシミュレートします。
   手記：以前の研究では、アイクロージャーが発作に対する光線過敏症を誘発するための最も挑発的な操作であることが示されています。さらに、光過敏症患者の10%は、目を閉じている間のみ脳波の徴候を示します。発作は、頭部および全身のミオクローヌス痙攣、クローヌス、または強直状態の存在を観察することにより、臨床的に特定できます。EEG記録は、発作活動の確定診断のために、脳波の相関関係(スパイク、ポリスパイク、リズミカル放電など)と運動症状についてより徹底的に分析されます。脳波が筋肉のアーチファクトや不確定なてんかん原性の波によって不明瞭になる動きは、てんかん専門医が確認のためにレビューする必要があります。
6. 光刺激器の周波数を1Hzから25Hzまで2Hz刻みで増やします。次に、同じ光刺激プロトコルを実行しますが、今回は周波数を60Hzから25Hzに5Hz刻みで下げます
   手記：ウサギが発作を起こした場合は、実験を中止する必要があります。ウサギを30分間監視し続けます。その後、ウサギを住居の部屋に戻し、完全に回復するために1時間ごとに3時間監視します。ただし、光刺激が光発作性反応を誘発すると、残りの上昇周波数はスキップされ、別の光発作性反応が発生するまで60Hzから下降してシリーズが再開されます。これにより、光刺激の上限と下限を決定することができます。光刺激が中止されると、光発作反応は停止するため、遅延は必要ありません。.光発作性反応が発生したかどうかが不明な場合は、10秒の遅延後に周波数が繰り返されます。
7. 実験が完了したら、ウサギから脳波とECGのリード線を取り外し、飼育スタッフによる日常的なケアのために自宅のケージに戻します。

結果

図 1: 機器に接続されたウサギ。(A)ECG電極の位置、左腕は黄色の点で示されています。右腕は白い点で示されています。左脚は赤い点で示されます。右脚の前方の地面は緑色の点で示されています。(B)ECGおよびEEG電極が取り付けられた拘束具のウサギ。(C)ウサギの下のブースター、ネックフォーム、カットされたPVCパイプなど、小さなウサギに対応するために適切な変更を加えた拘束具に入った幼ウサギ。(D)脳波電極の位置を持つ拘束されたウサギ。右正面はオレンジ色の点で示されます。左前頭は赤い点で示されます。右後頭部は黄色の点で示されます。左後頭部は青い点で示されます。参照は黒い点で示されます。(E)光刺激装置とミラーブースのセットアップ...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
コンピュータ	谷間	オプティプレックス 5040	データ収集用コンピュータ
ECG電極	リズムリンク	RLSND116-2.5	13mm 35°曲げ(直径0.4mm)皮下ピン電極
EEG電極	リズムリンク	RLSP513	5ツイスト13mmストレート(直径0.4mm)皮下ピン電極
EEGLAB(2020年)	Swartz Center for Computational Neuroscience(スワーツ計算神経科学センター)	オープンアクセス	脳波のスペクトル解析が可能
イーサネット/イーサネット・アダプター	リンクシス	USB3G16	カメラをコンピューターに接続するためのアダプター
フォームパッド	ジェネリック	該当なし	首の圧迫による心肺への悪影響を防ぐために、拘束具によって小さなウサギの首に加えられる圧力を軽減し
IRライト	ボッシュ	EX12LED-3BD-8W	暗闇での録音を容易にします
LabChart Pro(2019、バージョン8.1.16)	ADInstruments	該当なし	ECG分析
MATLAB (R2019b、アップデート 5)	MathWorksの	該当なし	EEGLABの実行に必要
マイク	ソニーステレオ	ECM-D570Pの	発作の可聴症状の記録
マイクロポア医療用テープ、紙、ホワイト	3メートル	1530年1	ワイヤーを固定し、イヤースプリントを作成するために使用されます
ナタスニューロワークス	ナトゥス	LC101-8	取得およびレビューソフトウェア
光刺激装置	草	PS22	光パルスの周波数、遅延、持続時間、強度を制御する刺激装置
プラスチックワイヤーオーガナイザー/バンドラー	12Vwire.com	LM-12-100-BLKの	ノイズを低減するためのワイヤーの束ね
PS 22 光刺激装置	グラスインストゥルメント	BZA641035	フラッシュ周波数、遅延、強度を調整できるストロボライト
PVCパイプ	ジェネリック	該当なし	小さなウサギが後ろ足を蹴って脊髄損傷を引き起こすのを防ぎます
量子増幅器	ナトゥス	13926	アンプ/デジタイザ
クォンタムヘッドボックスアンプ	ナトゥス	22134	64ピンブレークアウトボックス
ウサギの拘束具	プラスラボ	501-TC	この研究では、6インチ x 18インチ x 6インチ
ラバーパッド(ブースター)	ジェネリック	該当なし	小さなウサギをレストレインで持ち上げて、首の圧迫を防ぎます
SpO2イヤークリップ	ノニン	61000	ピュアSAT/SpO2
SpO2センサーアダプター	ノニン	13931	XPODピュアSAT / SpO2
SRG-X120 1080p PTZカメラ、HDMI、IP、3G-SDI出力付き	ソニー	SRG-X120	インペラカメラ