私たちは、ラットの脳の片側半球に反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)を適用し、25mmの字型コイルを両側の頂点から1cm外側に配置し、コイルを45°角度付けました。rTMSには、社内の水冷システムを20分以上使用しました。
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私たちは、ラットの脳の片側半球に反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)を適用し、25mmの字型コイルを両側の頂点から1cm外側に配置し、コイルを45°角度付けました。rTMSには、社内の水冷システムを20分以上使用しました。
以前の齧歯類の反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)は、片側半球のrTMSの代わりに全脳刺激法を採用していました。これは、人間の被験者に使用されるプロトコルとは異なります。ラット脳の片側半球へのrTMSの適用が成功したことを報告します。rTMSは、小さな25mmの字型8のコイルを使用して、低周波(1Hz)、高周波(20Hz)、または偽の刺激プロトコルで脳の片側に送達されました。コイルの中心を両耳線上の頂点に対して 1 cm 外側に配置し、コイルを地面に対して 45° 角度にして、rTMS が反対側の皮質に及ぼす潜在的な直接的な影響を最小限に抑えました。また、自社製の水冷システムにより、20Hzの刺激周波数でも20分以上の磁気刺激を繰り返し行うことが可能になりました。即時の初期遺伝子(Arc、Junb、およびEgr2)の転写の増加は、偽刺激後よりもrTMS後に大きかった。20分間の1Hz rTMSを5日間連続して行った後、bdnf mRNAの発現は、刺激された皮質で反対側よりも有意に高かった。ここで提示するモデルは、その効果の半球間の違いを解析できるようにすることで、rTMSの分子メカニズムを解明します。
反復経頭蓋磁気刺激(のrTMS)、非侵襲的脳刺激と神経調節のためのツールは、例えば、中枢性疼痛1,2、うつ病3、片頭痛4、さらに5~7ストロークのような様々な症状の治療に適用されています。急速に頭の上にコイルに電流を変更すると、大脳皮質、得られたニューロンの活性化に電界を誘導します。大脳皮質の興奮性刺激が終了した後30分以上続くことができるのrTMSによって調節することができます。
後の効果のrTMSの推奨メカニズムは、長期増強/うつ様効果8、イオンバランス9の一過性のシフトを含み、および代謝は10を変更します 。また、ディラザロら 。断続的なシータバースト刺激が刺激の両方で、管内のニューロンをピラミッドために興奮性シナプス入力に影響を与えることを示唆していますそして、反対側の半球11。
重大な制限は、しかし、臨床状況にオンベンチ証拠を翻訳から研究者を妨げてきました。まず、以前の動物実験において、のrTMSは、全脳刺激12のために使用しました。全脳刺激は、ヒトの研究9で使用されるプロトコルとは全く異なります。他の問題は、刺激の持続時間と関連しています。これは、少なくとも部分的に起因する効果的な冷却システムは、過去の小さなコイル用の利用できなかったという事実にあります。
近年では、精液の記事は、小さな動物の脳でのrTMSの実験では、これらの困難を克服するための方法を示唆して公開されています。これらの動物モデルにより、ラットの脳にも低周波のrTMS 13に応答して、人間と同様の皮質の興奮性の変化を示すことが明らかになりました。さらに重要なこと、のrTMSの細胞および分子メカニズムはますますBEIですngののrTMSの動物モデルを用いて調べました。その一例は、抑制性の特殊タイプが断続シータバースト刺激14に最も敏感であることが知られているということです。 rTMSのげっ歯類モデルは、このように、のrTMS誘発変化の分子基盤に大いに求められて質問を探索するための新しい機会を提供しています。 rTMSの小動物モデルはより実験室で使用することができる場合、それは大いに加速し、この分野での研究を強化することができます。
私たちは今、ラット脳の一方的な半球、前作15の延長にのrTMSを適用する方法を説明します。刺激誘発変化を刺激大脳皮質のrTMS誘発性の変化を研究するために、マイクロ陽電子放射断層撮影(PET)およびmRNAマイクロアレイを用いて評価しました。
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動物を用いた全ての手順を見直し、ソウル国立大学病院の施設内動物管理使用委員会によって承認されました。
1.実験のセットアップ
2.反復経頭蓋磁気刺激
3.マイクロポジトロン放出断層撮影
4. mRNAのマイクロアレイ
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十五8週齢の雄性Sprague-Dawleyラットは、MTの決意の別個の評価者間の信頼性解析に使用しました。筋肉のけいれんの触診を使用して、のMTは、2つの独立した研究者によって、すべてのラットで得られると、それぞれ33.00±4.21パーセント、最大刺激出力(%MSO)および33.93±0.88パーセントMSOとして測定しました。当たり障りのない-アルトマンバイアスは-0.93であり、契約の95%限界は7.26パーセントに-9.13でした。
(偽のrTMS群ではn = 1ヘルツのrTMS 4、およびn = 2)6 8週齢のラットのマイクロPET実験では、関心領域における18 F-FDGの取込みを平均として算出しました。同じ画像の両方の同側および対側大脳皮質のキャリブレーション後のNCI / ccで。反対側の領域における放射能を同側の領域で得られたデータを正規化するための基準として使用し、差動取り込み比(DUR)を算出しました。...
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本研究の主な目的は、一方的なのrTMSの動物モデルを導入することでした。一方的な刺激は、人間のrTMSの研究の最も基本的な特徴の一つであるが、多くの研究が小動物でそれを採用していません。 112.5パーセントと133.3パーセントMTによる刺激が同側だけでなく、反対側のMEPを生成し、一方、しかし、ローテンバーグら 15は 、20ミリメートルの外ローブ径の8の字コイルを用いて100%MTの刺激と反対側のMEPを記録しました。大きな誘導電界が対側半球に影響を与えることができるので、これは可能性があります。したがって、我々の研究は、より多くの横方向のコイルを動かすと、それは一方的な刺激を強調するために傾斜させることにより、この前の仕事15,24の拡張です。我々は、マイクロPETはのrTMS後に刺激大脳皮質におけるグルコース代謝の局所的な増大( 図3)を明らかにしたことを確認したため、この研究の主な目的は達成されました。
jove_contentコイルの ">場所と角度が、この実験における重要なステ...アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者らは開示するものは何もない。
この作業は、韓国政府が資金提供する韓国研究財団の助成金(KRF-2008-313-E00458)によって支援されました。著者は、技術支援を提供してくれたJin-Joo Leeに感謝します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 直腸プローブ付きホメオサーミックブランケット | ド装置 | 507222F | |
| イソフルラン(フォランsol。 | Choongwae | ||
| Propofol (Provive Inj. 1% 20 ml) | Claris Lifesciences | ||
| 反復磁気刺激装置 (Magstim Rapid2) | Magstim Company Ltd | ||
| 25 mm figure-of-8 coil | Magstim Company Ltd | 1165-00 | |
| PET-CT | GE Healthcare | ||
| QIAzol Lysis Reagent | Qiagen | (米国特許第5,346,994号) | |
| RNeasy Lipid Tissue Mini Kit | Qiagen | 74804 | |
| RNeasy Mini Spin Columns | Qiagen | (Mat No. 1011708) | |
| Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent Technologies | ||
| Ambion Illumina RNA amplification kit | Ambion | ||
| Nanodrop 分光光度計 | NanoDrop | ND-1000 | |
| イルミナ RatRef-12 エクスプレッションビーズチップ | イルミナ | ||
| アマシャムフルオロリンクストレプトアビジン-Cy3 | GEヘルスケアバイオサイエンス |
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