この研究は、一般的なマーモセットにおけるマイクロ電極アレイの立体的、神経外科的移植を行うプロトコルを提示する。この方法は、特に自由に振る舞う動物における電気生理学的記録を可能にするが、この種における他の同様の神経外科的介入(例えば、薬物投与のためのカニューレまたは脳刺激のための電極)に容易に適応することができる。
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方法論記事
共通マーモセットにおけるマイクロ電極アレイの移植のための立体外科手術(カリスリックス・ジャカス)
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
マーモセット(カリスリックス・ジャカス)は、神経科学を含む生物医学および前臨床研究で人気を集めている小さな非ヒト霊長類です。系統的には、これらの動物はげっ歯類よりも人間にはるかに近い。彼らはまた、発声や社会的相互作用の広い範囲を含む複雑な行動を表示します。ここで、一般的なマーモセットに記録電極アレイを移植するための効果的な立体神経外科的処置が記載されている。このプロトコルはまた、このような手術を正常に行うために必要とされる動物ケアの術前および術後のステップについても詳述する。最後に、このプロトコルは、外科的処置の1週間後に自由に振る舞うマーモセットにおける局所場電位およびスパイク活性記録の例を示す。全体的に、この方法は、目覚め、自由にマーモセットを振る舞う脳機能を研究する機会を提供します。同じプロトコルは、他の小さな霊長類と協力する研究者によって容易に使用することができる。さらに、電極の刺激、マイクロインジェクション、オプトローデまたはガイドカニューレの移植、または離散組織領域のアブレーションなど、インプラントを必要とする他の研究を可能にするために簡単に変更することができます。
概要
一般的なマーモセット(カリスリックス・ジャカス)は、神経科学を含む多くの研究分野で重要なモデル生物として認知されています。これらの新世界の霊長類は、げっ歯類と他の非ヒト霊長類(HPS)(ケガサス・マカクなど)の両方に対する重要な補完動物モデルを表す。げっ歯類と同様に、これらの動物は小さく、操作が容易で、より大きなHGPと比較して、1、2、3、4を世話し、繁殖するために比較的経済的です。さらに、これらの動物は、他のPP1、2、3に対して双子と高いフェクティティの傾向を持っています。マーモセットが他の多くの霊長類よりも優れたもう一つの利点は、現代の分子生物学ツール3、4、5、6、7および配列
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プロトコル
動物実験は、実験動物のケアと使用のための国立衛生研究所ガイドに従って行われ、サントス・デュモン研究所倫理委員会(プロトコル02/2015AAS)によって承認されました。
1. 手術の準備
- 使用するステレオタックスフレームと互換性のある電極ホルダーに各電極アレイを取り付けます。
- 1つの電極ホルダーをステレオタックスマイクロマニピュレータに接続し、1つのマイクロワイヤをインターオーラル座標に設定します。必要に応じて、追加の電極アレイとホルダーに対してこの手順を繰り返します。
注: マイクロワイヤ間の相対距離は一定であるため、任意のマイクロワイヤの間座標を使用して、アレイ全体の埋め込み座標を計算できます。アレイに異なる長さのバンドルがある場合、最も長いワイヤの間座標は、インターオーラルゼロを設定するために最も便利です。 - ステレオタックスマイクロマニピュレータから電極ホルダーを取り外し、紫外線(UV)キャビネットでアセンブリ(電極ホルダーに取り付けられた電極)を少なくとも2時間殺菌します。
- 24Gの針を立体プローブホルダーに取り付け、マイクロマニピュレータに接続し、針の先端の間座標を設定します。
注:手術前に、すべての頭蓋の座標は、アレイの標的移植部位の前置詞(AP)および平面面(ML)位置よりも大きい周長200 μm 2として事前に定義する必要があります。24 G 針プ....
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結果
本研究の目的は、一般的なマーモセットにおける電気生理学的記録のためのマイクロ電極アレイの移植のための立体神経外科的処置を記述することにあった。典型的な手術(麻酔誘導から麻酔回復まで)は、移植された配列の数に応じて、約5-7時間続きます。ここで、2つの配列を対称的に埋め込み、各脳半球に1つずつ移植した。各アレイには、基底神経節-コルチコカラミック回路のいくつかの構造を標的とする7つのバンドルに配置された32本のステンレス鋼マイクロワイヤーが含まれていました(図1)が、電極の設計と標的脳領域は、実験。手術と術後の処置が成功した後、動物は3−5日以内に完全に回復する必要があります。アレイが接地され、適切に埋め込まれた場合、成熟した神経膠チック瘢痕が確立される前に、数週間または数ヶ月にわたって自由に振る舞う動物のスパイク(図2A)と局所視野電位(図2B)を記録することが可能になります。13、
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ディスカッション
この研究はマーモセット脳のマイクロ電極記録配列の注入に関わる手順の詳細な説明を提供する。この同じプロトコルは、他の小さな霊長類で、自家製か市販かにかかわらず、電極を埋め込む際に容易に使用することができる。さらに、それは容易に脳構造の精密なターゲティングを要求する他の実験端のために合わせることができる。したがって、このプロトコルは、ステレオタックス座標と頭蓋掘削技術に関して意図的にあいまいです。例えば、この手術で使用される配列を移植するために、頭蓋は、各半球で2つの適切なサイズの窓を開くために行われた。しかし、頑丈な移植の場合、ガイドカニューレなどの個々の構造は、これもデュレクトミーも必要ではない。むしろ、デュラのレベルに簡単なバリ穴で十分です。同様に、非電気的なインプラントが関与する場合、ネジを接地する必要はありません。従って、外科プロトコルにおけるステップ3.9は省略することができる。代わりに、歯科アクリルは、単に露出頭蓋骨、インプラント、およびネジをカバーするために使用することができます。
立体神経外科の特定の実験目標にかかわらず、与えられた処置の成功した実施は、主に良好な外科.......
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開示事項
著者は何も開示していない。
謝辞
著者は、撮影と編集の技術的な支援のためにベルナルド・ルイスに感謝したいと思います。この研究は、サントス・デュモン研究所(ISD)、ブラジル教育省(MEC)、コデナサオ・デ・アペルフェイソアメント・デ・ペソアル・デ・ニヴェル・スーペリア(CAPES)によって支援されました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Equipments | |||
| 683 小動物用人工呼吸器 | Harvard Apparatus, Inc. | 55-0000 | |
| アセンブリ | BRASMED | COLIBRI | |
| 理髪クリッパーMundial | HC-SERIES | ||
| 歯科用ドリルNorgen | B07-201-M1KG | ||
| ホメオサーミックヒーティングパッドとモニター | ハーバード装置株式会社 | 50-7212 | |
| マーモセット脳定位固定装置フレーム | 成重科学機器研究所 | SR-6C-HT | |
| 生体情報モニタ・パルスオキシメータ | バイオネット株式会社 | BM3 | |
| 脳定位固定装置マイクロマニピュレーター | 成重科学機器研究所 | SM-15R | |
| 手術顕微鏡 | オプト | SM PLUS IBZ | |
| Instruments | |||
| Allis組織鉗子 | Sklar | 36-2275 | |
| アルムリトラクター、丸みを帯びたポイント、4x4歯 | Rhosse | RH11078 | |
| Angled McPherson Forceps | Oftalmologiabr | 11301A | |
| 湾曲した外科はさみハーバー | ド装置株式会社 | 72-8422 | |
| 湾曲したティッシュ鉗子 | Sklar | 47-1186 | |
| 解剖鉗子 | WPI | WP5015 | |
| 歯科用ドリルビット | Microdont | ISO.806.314.001.524.010 | |
| Essring組織鉗子 | Sklar | 19-2460 | |
| FG 1/4歯科用ドリルビット | Microdont | ISO.700.314.001.006.005 | |
| HalseyニードルホルダーWPI | 15926-G | ||
| Halstead蚊鉗子 | WPI | 503724-12 | |
| 血鉗子、ストレート | Sklar | 17-1260 | |
| Jewler鉗子 | Sklar | 66-7436 | |
| McPherson-Vannas眼科用顕微鏡はさみ、3mmポイント | Argos Instrumental | ARGOS-4004 | |
| Pereostealラスパトリー | ゴルグラン | 38-1 | |
| スカルパルハンドル | ハーバード装置株式会社 | 72-8354 | |
| ドライバー | Eurotool | SCR-830.00 | |
| Sodering Iron | Hikari | 21K006 | |
| 手術用ハサミ | Harvard Apparatus, Inc. | 72-8400 | |
| 歯付き鉗子 | WPI | 501266-G | |
| Disposables/Single Use | |||
| 1 ml滅菌シリンジ、26 G針 | Descarpack | 7898283812785 | |
| 130 cm x 140 cmの手術野、滅菌済み | ProtDesc | 7898467276344 | |
| 24Gニードル、滅菌済み | デスカーパック | 7898283812846 | |
| 50cm×50cmの手術野、滅菌済み | Esterili-med | 110100236 | |
| コットンチッププローブ、滅菌済み | 江蘇省Suyunメディカルマテリアルズ株式会社 | 23007 | |
| コットンチップ | Higieトップ | 7898095296063 | |
| 電極アレイ | 自家製 | ||
| カフなし気管内チューブ、内径2.0mm、外径2.9mm | Solidor | 7898913077201 | |
| 錫メッキ銅線、直径 | |||
| M1.4x3 ステンレス製ネジ | USMICROSCREW | M14-30M-SS-P | |
| 医療用テープ | Missner | 7896544910102 | |
| ナイロン外科用縫合糸 | シャロン | N540CTI25 | |
| Scalpal Blade, presterilized | AdvantiVe | 1037 | |
| solder | Kester | SN63PB37 | |
| Sterile Saline 0.9% | Isofarma | 7898361700041 | |
| Sterile Surgical Gloves | Maxitex | 7898949349051 | |
| Sterile Surgical Gown | ProtDesc | 7898467281208 | |
| Surgical Gauze, 15 cm x26 cm滅菌済み | Héika | 7898488470315 | |
| Gelfoam | ファイザー | ||
| Drugs/Chemicals | |||
| 0.25mg/ml アトロピン | イソファルマ | ||
| 10% リドカイン スプレー | Produtos Químicos Farmacêuticos Ltda. | ||
| 7896676405644 2.5% Enrofloxacinoの動物用抗生物質 | Chemitec | 0137-02 | |
| Dexametasonaの獣医の抗炎症 | MSD | R06177091A-00-15 | |
| 過酸化水素 | Farmax | の7896902211537 | |
| のIsoflourane | BioChimico | の7897406113068 | |
| ジェットのアクリルの重合の解決 | アルティゴス・オドントルógicos Clássico | ||
| ジェット自動重合アクリル | Artigos Odontol ógicos Clássico | ||
| ケタミン 10% | Syntec | ||
| リドカインおよびフェニレフリン 1.8 ml 局所麻酔薬 | SS ホワイト | 7892525041049 | |
| ポビドン - ヨウ素 solutiom | Farmax | 7896902234093 | |
| Riohex 2% 外科用石鹸 | Rioquíマイカ | 7897780209418 | |
| シルバーペイント | SPIサプライ | 05002-AB | |
| トラマドール塩化物50mg / ml | ユニ&アチルド;o Quíマイカ | 7896006245452 | |
| リフレッシュジェル(ポリアクリル酸) | アラガン |
参考文献
- Okano, H., Hikishima, K., Iriki, A., Sasaki, E. The common marmoset as a novel animal model system for biomedical and neuroscience research applications. Seminars in Fetal and Neonatal Medicine. 17 (6), 336-340 (2012).
- Harris, R. A., et al.
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再版と許可
