このプロトコルは、麻酔をかけたラットにおける網膜電図と視覚誘発電位の同時測定を説明しています。
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このプロトコルは、麻酔をかけたラットにおける網膜電図と視覚誘発電位の同時測定を説明しています。
網膜電図(ERG)と視覚誘発電位(VEP)は、視覚経路の完全性を評価するために一般的に使用されます。ERGは光刺激に対する網膜の電気的応答を測定し、VEPは、同じ光イベントに続く網膜から一次視覚野への視覚経路の対応する機能的完全性を測定します。ERG波形は、さまざまな網膜ニューロンおよびグリア細胞クラスからの応答を反映する成分に分解できます。VEP波形の初期の成分は、視神経と高位皮質中枢の完全性を表しています。これらの録音は、アプリケーションに応じて、単独で行うことも、一緒に行うこともできます。この論文で説明されている方法論は、両眼と両半球からの網膜と皮質の視覚誘発電気生理学の同時評価を可能にします。これは、網膜機能をより包括的に評価し、網膜機能の変化が視覚誘発皮質機能に及ぼす可能性のある上流の影響を評価するための有用な方法です。
電図(ERG)と視覚誘発電位(VEP)の測定は、視覚経路の完全性の有用な定量的評価を提供します。 VEPは、同じ光のイベント、次の一次視覚野への網膜から視覚経路の対応する機能の完全性を測定しながら、ERGは、光刺激に対する網膜の電気的応答を測定します。この原稿は、一般的に使用される実験用モデル、ラットにおけるERGおよびVEP応答の記録と分析のためのプロトコルについて説明します。
ERGは、光のフラッシュに網膜の総電気的応答を定量化することにより、キー網膜細胞クラスの数の機能的完全性の指標を提供します。イオンフラックスの協調一連の光開始によって開始され、オフセット、眼の外側に配置された表面電極を用いて測定することができる電圧の検出可能な変化を生じます。得られた波形がseの組み合わせを表し、振幅、タイミングおよび周波数の異なる明確に定義されたコンポーネントのリース、。研究の実質的な本体は、これらのコンポーネントは、比較的、多くの脊椎動物の網膜を横切って部品を互いに分離することができる保存されていることを示しています。思慮深く刺激(フラッシュ刺激、背景、刺激間隔)の条件を選択し、分析するために合成波形の特定の機能を選択することによって1は網膜細胞1,2の特定のグループの測定値を返すのを確信することができます。これらの特性は、網膜機能の非侵襲的測定として有用性ひいてはERGの広範なアプリケーションの基礎となります。この原稿が正(すなわち、光受容体(PIII成分)、双極細胞(PII成分)と網膜神経節細胞、ERGを測定し、網膜の主要な細胞のクラスのいくつかについての情報を返すために、その機能を解析するための方法論に焦点を当てて暗順応閾値応答またはPSTR)。
VEPは、光に対する皮質応答のアッセイを提供します。最初の網膜から発信され、その後皮質3の領域V1に視神経、視索、視床(外側膝状核、LGN)と光学放射を介してシリアルに伝え。げっ歯類では、大多数-それぞれの目のX字形の4から視神経線維の(90〜95%)とは反対側の中脳を支配します。 ERGとは異なり、特定の細胞のクラスにVEPの異なるコンポーネントを帰するようまだできていない、どこにも視覚的な経路に沿って5こうして変更はVEP波形に影響を与える可能性があります。それにもかかわらず、VEPは、ビジュアル性能と視覚路の完全性の有用な非侵襲性の尺度です。 VEPは、ERGと組み合わせて使用される場合、視覚系( すなわち、網膜/視覚経路)のより完全な評価を提供することができます。
ERGおよびVEP記録は、アプリに応じて、単独で又は組み合わせて実施することができますカチオン。この論文に記載の方法は、網膜と皮質視覚誘発両眼からの電気生理学や麻酔したラットにおける両半球の同時評価を可能にします。これは、より包括的に網膜機能および網膜機能の変化が視覚誘発皮質機能に持つことができる上流の効果を評価するための便利な方法です。
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全ての実験手順は、オーストラリアで国立保健医療研究評議会が定めた科学的な目的のための動物の管理と使用に関する実践のオーストラリアの規範に従って行われました。倫理クリアランスはメルボルン大学、科学学部、動物倫理委員会(承認番号0911322.1)から入手しました。
1.慢性VEP電極の着床前
注:同時ERGおよびVEP信号は外科的にVEPを移植しなければならない動物は、少なくとも1週間コレクションを通知する前に電極を収集する場合。
2. ERGおよびVEP記録
| 波形 | 刺激光エネルギー(cd.smを記録-2) | 繰り返し数 | 刺激間隔(秒) |
| STR | -6.24 | 20 | 2 |
| STR | -5.93 | 20 | 2 |
| STR | -5.6 | 20 | 2 |
| STR | -5.33 | 20 | 2 |
| ロッドb波 | -4.99 | 10 | 2 |
| ロッドb波 | -4.55 | 10 | 2 |
| ロッドb波 | -4.06 | 5 | 5 |
| ロッドb波 | -3.51 | 5 | 5 |
| ロッドb波 | -3.03 | 1 | 15 |
| ロッドb波 | -2.6 | 1 | 15 |
| ロッドb波 | -1.98 | 1 | 15 |
| ミックスA / B波 | -1.38 | 1 | 30 |
| ミックスA / B波 | -0.94 | 1 | 30 |
| フラッシュ1:20の混合A / B波の平均:VEP | -0.52 | 20 | 5 |
| (次の前90秒) | |||
| フラッシュ1:20の混合A / B波の平均:VEP | 0.04 | 20 | 5 |
| (次の前120秒) | |||
| フラッシュ1:20の混合A / B波の平均:VEP | 0.58 | 20 | 5 |
| (次の前180秒) | |||
| FLA時間1:20の混合A / B波の平均:VEP | 1.2 | 20 | 5 |
| (次の前180秒) | |||
| フラッシュ1:20の混合A / B波の平均:VEP | 1.52 | 20 | 5 |
| (次の前180秒) | |||
| コーンA / B波 | 1.52 | 4 | 0.5 |
刺激エネルギーの範囲を使用して、表1 ERGおよびVEP記録プロトコル。刺激プレゼンテーションは暗い適応を確実にするために十分な刺激間間隔で、明るい(下)が点滅に薄暗い(上)から進行します。プロトコルの最後に、短い間隔を有する4つのフラッシュの繰り返しは、円錐媒介応答を誘発するために提示されています。
ERG波形の3解析
注:ERGおよびVEPの分析は、以前に詳細に記載されている3,9,10ザ。次のセクションでは、簡単な概要を提供します。
4.アナVEP波形の溶解
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ERG波(> -1.38ログcd.sm -2)、B波(> - 4.99ログcd.sm -2)のSTR(< - 4.99ログcd.sm -2)とVEPに(> - 0.52 cd.smを記録-2)( 図1および3)を同時に記録しました。非常に薄暗い点滅で約220ミリ秒( 図1および図2)では、正のSTR(PSTR)をフラッシュした後、約110ミリ秒を見られて、負のSTR(NSTR)。大B波とのERG、そのPII応答を分析することができる適度なフラッシュの発症後50〜100ミリ秒の間のピーク( 図1および図2)。この刺激エネルギーで、ピークの前に負の波は無視できます。明るく発光エネルギーでは負のたわみ波はPIII応答( 図2)を用いて定量することができる、より顕著になります。続い - ;暗所視のVEP波形は否定応答(70ミリ秒ウィン...
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ERGおよびVEPはそれぞれ網膜と皮質からの視覚機能の客観的な尺度です。同時記録の利点は、全体の視覚経路のより包括的なビューが与えられるということです。具体的には、それらの同時評価から補足情報は例えば、視神経障害がプライマリ脳萎縮19と共存することができる、ERGはまだ明確なVEPは18症状重複する障害のために(視覚路に損傷部位の鮮明な描写を提供することができ、 20、またはVEP損失)は視覚路21,22にいくつかの場所での怪我の症状によって混乱することができるとき。同時にERGおよびVEPを測定することによって、網膜および皮質応答の間のゲインの指数も導出することができます。これは微妙な病理学的変化を検出するための有用なツールを提供することができます。現在のプロトコルは、一般的に使用される実験用ラットにERGおよびVEP測定を可能にするが、容易に広告することができます他の哺乳動物種23-25 にapted。げっ歯類からERGおよびVEP波形は26-28人間の目で観察された応答のた...
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著者は、この研究に関連する開示を行っていません。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ワニ口クリップ | ジェネリックブランド | HM3022 | ステンレス鋼 VEPスクリュー電極をケーブルに接続するための26 mmクリップ |
| バイオアンプ | ADInstruments | ML 135 | ERGおよびVEP信号を増幅するための |
| カルボキシメチルセルロース ナトリウム 1.0% | アラガン | CAS 0009000-11-7 | アクティブERG電極の信号品質を改善するための粘性流体 |
| カルプロフェン 0.5% | ファイザーアニマルヘルスグループ | CAS 53716-49-7 | 独自の名前:リマジル注射剤(50 mg / ml)。術後鎮痛用、生理食塩水で0.5%(5mg/ml)に希釈 |
| クロルヘキサジン0.5% | Orion Laboratories | 27411, 80085 | 手術器具の消毒用 |
| 水浴 | Lauda-Königshoffen | MGW ラウダ | 手術や電気生理学的記録中に麻酔をかけた動物の体温を維持するため |
| 歯科用アマルガム | DeguDent GmbH | 64020024 | 電極頭蓋骨アセンブリを包み込み、より堅牢にするため |
| 歯科用バー | ストルツインスツルツルメンツ、バウシュ、ロム | #E0824A | 直径~0.7mmのミニチュアドリルヘッドで、各半球の頭蓋骨に小さな穴を開けてVEPネジを埋め込み |
| ドリル | ボッシュ | ドレメル300シリーズ | トレパニング用自動ドリル |
| 電極リード | グラステレファクター | F-E2-30 | 銀線電極をアンプに接続するためのプラチナケーブル |
| ファラデーケージ | カスタムメイド | 暗順応を維持するための耐光性を確保します。信号対雑音比を改善するためにGanzfeldのセットアップを囲 | |
| ガーゼ綿棒 | Multigate Medical Products Pty Ltd | 57-100B | 手術中に外科的切開部と露出した頭蓋骨表面を乾燥させるため |
| Ganzfeld積分球 | 測光ソリューション国際 | カスタム設計の光刺激装置:直径36mm、開口部サイズ13cm | |
| クロ | ベルクロオーストラリアPty Ltd | ベルクロブランド 再利用可能 | 記録プラットフォーム上の電極と動物を固定するためのラップ面ファスナー |
| イソフルラン 99.9% | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | 専有名:イソフロ(TM)吸入麻酔薬。VEP電極インプラント手術用酸素ガス混合薬剤用吸入麻酔薬 |
| ケタミン | Troy | Laboratories Ilium Ketamil | 専売名:Ketamil Injection、ブランド:Ilium。電気生理学的記録のための医薬品グレードの麻酔薬 |
| Luxeon LEDs | Phillips Lighting Co. | 光刺激には、20個の5Wと1個の1WのLEDがあります。 | |
| マイクロマニピュレーター | ハーバード装置 | BS4 50-2625 | 記録中にERGアクティブ電極を保持します |
| ニードル電極 | グラステレファクター | F-E2-30 | ERGとVEPの両方の接地電極として機能するために尾部に皮下挿入 |
| フェニレフリン2.5%ミニムス | ボシュロム | CAS 61-76-7 | Tropicamideを点滴してERG記録のための最大の拡張を達成するために |
| Povidoneヨウ素10% | Sanofi-Aventis | CAS 25655-41-8 | Proprietory name:Betadine、手術のための剃った皮膚を準備するための防腐剤 10%、500ミリリットル |
| Powerlabデータ収集システム | ADInstruments | ML 785 | 、LEDプロキシ |
| メタカイン0.5% | アルコンラボラトリーズを制御します | CAS 5875-06-9 | ERG記録中の角膜麻酔用 |
| 生理食塩水 | Gelflex | 非注射可能、電気めっき用銀線電極 | |
| スコープソフトウェア | ADInstruments | version 3.7.6 | Powerlabシステムを介して刺激を同時にトリガーし、データを収集します |
| 銀(細い丸いワイヤー) | A&Eメタル | 0.3 mm | アクティブおよび非アクティブERG電極、および非アクティブVEP電極 |
| ステンレスストリールネジの製造に使用されます | MicroFasterners | 0.7 mmシャフト直径、長さ3 mmは、一次視覚野に埋め込まれ、アクティブなVEP電極として機能します | |
| 固定装置フレーム | David Kopf | Model 900 | Paxinos &ワトソンの2007年ラット脳アトラス座標 |
| 用ブレード | スワンモートン株式会社 | 0206 | VEP電極を埋め込むために一次視覚野を覆う皮膚の領域を切開するため |
| 縫合 | 上海浦東金環医療製品有限公司 | 3-0 絹編組縫合糸 非吸収性、VEP電極移植手術中の皮膚収縮用 | |
| トブラマイシン眼軟膏 0.3% | アルコンラボラトリーズ | CAS 32986-56-4 | 専有名:Tobrex。手術後に皮膚の傷の周りに適用される予防的抗生物質軟膏 |
| トロピカミド0.5% | アルコンラボラトリーズ | CAS 1508-75-4 | 専有名:0.5% ミドリアシル点眼薬、ERG記録のための散瞳を達成するために点滴 |
| キシラジン | トロイ研究所 | イリウムキシラジル-100 | 電気生理学的記録のための医薬品グレードの麻酔薬 |
| ピペットチップ | Eppendorf Pty Ltd | 0030 073.169 | Eppendorf epTIPS 100 - 5,000 ml、カスタムメイド電極用 |
| Microsoft Office Excel | Microsoft | データ分析のためのバージョン2010 | スプレッドシートソフトウェア |
| Lethabarb Euthanazia Injection、 | Virbac(オーストラリア)、Pty Ltd | LETHA450 | 325 mg / ml、ペントバルビタールナトリウム、迅速な安楽死 |
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