げっ歯類でのアクリル樹脂成形ベースヘッド固定法

サマリー

伝統的な頭部固定技術は、頭部固定装置のインターフェースとして頭蓋骨に取り付けられた金属フレームを使用してきました。このプロトコルは、げっ歯類の行動課題に対するフレームレスのアクリル樹脂成形ベースの頭部固定技術を示しています。

要約

頭部固定は、頭蓋骨に頭部支柱を取り付けて固定することで動物の頭部を固定する技術です。従来の頭部固定では、頭蓋骨に金属フレームを外科的に取り付ける必要があります。次に、取り付けられたフレームを固定プラットフォームに固定し、ヘッドを固定します。しかし、頭部固定用の金属フレームは、一般的な実験室環境での設計と実装が技術的に困難でした。本研究では、新しい頭部固定法を提供する。カスタムメイドのヘッド固定バーを使用して、インプラント手術中にヘッドマウンターを構築します。頭蓋骨に電極やカニューレなどのインプラントを固定するためのアクリル樹脂を塗布した後、その上に樹脂を追加で塗布し、固定バーのポートに合わせた型を作ります。成形ヘッドマウンターはガイドレールとして機能し、研究者はヘッドマウンターを固定バーのポートに挿入することで動物の頭部を便利に固定します。この方法は、歯科用アクリルを使用した移植手術が必要な場合に簡単に適用でき、CNC機械加工された金属ヘッドポストを簡単に製造できない研究室に役立つ可能性があります。

概要

頭部固定や頭の拘束は、剛性クランプ用の頭蓋骨上のフレームまたはプレートを取り付けることによって、動物の頭を固定化する技術です。技術は^1-3目を覚まし動物および睡眠-覚醒^サイクル 4の間juxtacellular標識のための神経記録の有無にかかわらず、正確な感覚刺激のための行動センシングを採用しています。また、 インビボでの脳イメージング^5,6のために使用されます。今頭部固定技術は、神経科学と行動研究で一般的に使用されるツールです。

基本的には、従来の頭部固定は頭蓋骨^6-8の上にメタルヘッド・ポストの外科用アタッチメントが必要です。添付ファイルは、その後、ヘッドの固定化の結果、静止プラットフォームにクランプされます。このような神経および/または光記録、脳回路の介入として覚醒した動物における神経生理学的研究は、脳イメージングは​​、歯科用アクリルを使用して移植手術を伴っています。そのため、それは、実験が必要であるときに、これらの実験室で頭部固定を実現するための簡単​​な作業です。フレームは軽量かつホームケージ内の動物の自然な行動を邪魔しない程度に小さくなるように設計する必要があります。静止プラットフォームにクランプする際にも機械的剛性を提供します。さらに、実験の目的に応じて、生体適合性を有しています。したがって、一般的な実験装置にかかる頭柱を設計し、製作することは技術的に困難....

プロトコル

倫理の声明：
この実験は、慶北大学校施設内動物管理使用委員会によって承認され、実験動物の管理と使用（国立衛生研究所、1996）のための案内に従って行きました。実験後、動物は、二酸化炭素の安楽死の下で屠殺しました。

ラット用頭部固定バーの1デザイン

注：この手順は、固定バー設計のための一般的なガイドラインです。寸法および材料についての変更は、動物やインプラントに応じて可能です。 CADソフトウェアを使用して、ヘッドの固定バーを設計する必要は推奨されないが。

1. 固定バーを設計するためのCADソフトウェアを使用してください。
   1. 長方形（123×35×6ミリメートル）（ 図1A）の固定バーを設計します。固定バーの中央に、長方形のノッチ（ポート16×20ミリメートル）を行います。斜面やくぼみを追加whicHは、ポートの境界にガイドレール（ 図1A-A、 図1Bは -arrows）として機能します。
      注：ポートの面積は開頭を通じて脳領域のほとんどに定位マニピュレータを使用して垂直方向のアクセスを可能にするために、脳の上にラットの頭蓋骨の推定矩形をカバーしていることを確認してください。
   2. 固定バーの両側に2つの細長いアンカー穴とプ....

結果

このヘッドの固定方法は、ラットとマウスの両方に適用可能です。合計8匹のラットは、内側前脳束に電極を刺激する二国間の注入を受けました。それらのうち4については、カスタマイズされたタングステンワイヤ電極（マイクロドライブ）を追加的にM1前肢領域（ 図2C）に移植しました。マウスについて（N = 2）は、4つのステンレス鋼ワイヤ電極を、前頭/後頭部皮質領域に移植しました。手術からの回復後にプロトコル部2で説明するように手術中、ヘッドマウンタは、ラットとマウスの両方で頭部固定用に成形した、彼らは慣れまたは行動のタスクのいずれかのヘッド固定の日々のセッションに暴露しました。成形ヘッドマウンタは実験終了（40.5±1.73（平均±SD）ラットおよび81±5.66日間（手術後のマウスのためにSD）日平均値±）を介して滞在しました。ラットは、行動タスクの間に40〜60分の頭部固定毎日暴露しました。マウスがあることの40分に毎日20暴露しましたhaviorタスク。

これまで我々は、頭部固定の下でレバーを押すとプルラットを訓練するためにこの技術を使用していました。報酬.......

ディスカッション

このプロトコルは、手元にある材料を使用した簡単で便利な頭部固定方法を示しています。頭部固定を物理的に成功させるには、手術中の最初の重要なステップは、歯科用接着レジンセメントを塗布する前に、頭蓋骨の表面をはっきりとすすぎ、乾燥させることです。第二に、この方法は側頭筋の下に埋め込まれるネジを使用せず、頭蓋骨のネジにのみ依存し、頭蓋骨の縁の表面に対する垂直な移植が重要です¹⁰。これにより、特にラットにおいて、レジンマウンターが頭蓋骨から偶発的に分離する可能性が低くなります。

ヘッドマウンターを構築するためのアクリル樹脂は、バーに接着剤です。ポートの上にパラフィンフィルムを覆うことで、これを防ぎました。ただし、これは不便な手順です。これを改善するための 1 つの可能な解決策は、固定バーを金属材料で設計することです。さらに、これはパラフィンフィルムが占める隙間を取り除くことにより、アクリル棒よりもクランプの安定性を高めるはずです。記載されている方法は、パラフィンフィルムに由来するギャップが小さいため、脳画像研究には不適切である可能性があります。これは、金属固定バーまたは.......

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
歯科用アクリル樹脂	ラングデンタルマニュファクチャリング	オルソジェット	成形マウンター
パラフィンフィルム	へのアクリル樹脂の付着を防ぐ	ビーミス	パラフィルム
歯科用接着剤	サンメディカル	スーパーボンド C&アクリル	樹脂と頭蓋骨プ
レックスガラスまたは他のアクリル板			固定バーとボックスプラットフォーム
シアノアクリレート

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