Name: 覚醒ラットに移植し、無線電図の記録と視覚誘発電位 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 22 s
Description: 学ぶ無線テレメトリーによる覚醒ラットの電気生理学的記録法。網膜と視覚皮質からのERGとVEP信号を同時に測定し、全身麻酔の影響を排除して神経活動を正確に評価する手法を解説します。

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JCは、この原稿を書くための財政的支援に対して、メルボルン大学のDavid Hay Memorial Fundに感謝したいと思います。このプロジェクトの資金は、ARC Linkage助成金100200129(BVB、AJV、CTON)によって提供されました。

倫理の文：動物実験は科学的な目的のための動物の管理と使用（2013）オーストラリア規範に従って行いました。動物の倫理承認は、動物倫理委員会、メルボルン大学から入手しました。材料は、本明細書においてのみ実験室での実験のためであり、医学的または獣医学的使用のために意図されません。 1.準備電極注：3チャンネル送信器は、同時に実施する2 ERGおよび1 VEP記録を可能にする外科的移植のために使用されます。アクティブ3と3不活性な電極が眼に取り付けるために、移植前にリング状にあらかじめ作られる必要があります。非アクティブ電極はフルカラーのシースで覆われている一方で識別目的のために、製造業者は、半分白で半分色のプラスチック製のシースを活性電極を同封しました。接地電極（透明なプラスチック製シース）が変更されません。すべてのアクティブおよび非アクティブな電動式のため頌歌行為は1.1、1.2、1.3および1.7のステップ。 <ol><li> 2細かい傾いてペンチで二本鎖ステンレス鋼電極を捩れ。 </li><li>リング電極を形成するために、残りの一つの長いストレートの鎖を残し、ステンレス鋼より線（先端から約1cm）のいずれかをトリミングします。 </li><li>電極の先端に滑らかなリングを形成し、バック自体やねじれの上に単一のステンレス鋼の鎖を折ります。 </li><li> ERG活性電極のファッションのためのこのループ〜0.2 - ループの基盤をねじることにより、直径0.5mm（ここで説明する目的のために、両眼からのERGを記録するために、このように二つの活性電極を形成）、およびERG非アクティブとVEP電極は、ループの直径は〜直径0.8mm（この例では、一つの活性VEP電極と3つのすべての非アクティブな電極のためにこれを行う）します。 </li><li>ステンレス製のネジ（直径0.7ミリメートル、長さ3ミリメートル）を中心とする円形VEP活性電極をフックので、電極は、ねじ頭部に当接しています。 </li><li>ホー第二のステンレス鋼製ねじ（直径0.7ミリメートル、長さ3ミリメートル）の周りに3不活性な電極（2 ERG、1 VEP）をk個。 </li><li>刺激を減らすために2つのステンレス鋼の鎖の鋭い端にある前方プラスチックスリーブを引き出します。 </li><li>約25℃以上10時間、2％グルタルアルデヒド中に浸漬することによって遠隔測定送信機を滅菌します。次いで滅菌生理食塩水で3回送信リンス。 </li></ol> 2.トランスミッタ移植<ol><li> 動物の準備 <ol><li> 70％エタノールで洗浄することにより、実験前に手術領域を消毒します。使用前に、すべての手術用機器をオートクレーブないときは手術中に使用中のクロルヘキシジンで機器を維持します。無菌環境を維持するために、手術中に手術用ドレープで動物をカバーしています。すべての実験者は外科用マスク、滅菌手袋とガウンを着用していることを確認します。 </li><li> 3 L /分maintaiの流速で、2％のイソフルラン - 1.5で麻酔を誘導手術全体で2 L / minで2％ - 1.5で定義さ。足の指の間の筋肉をつまん時にペダル反射の欠如によって麻酔の十分な深さを確認してください。 </li><li>胸骨に鼠径部の上から腹部の上に40ミリメートル×30ミリメートルの領域を剃ります。 </li><li>目に、額の上に後部を30ミリメートル×20ミリメートルの領域を剃るし、耳に前方。 </li><li> 2剃らエリアを消毒。額面積については10％ポビドンヨード3回（外科技師の協会が定め実践の標準と一致している、目に近い領域のアルコール系消毒薬の使用を避ける）で消毒します。腹部の上に10％のポビドンヨードおよび70％エタノールで消毒します。 </li><li>追加の局所麻酔用角膜にproxymetacaineの1滴を適用します。 </li><li>目の乾燥を防ぐために、角膜にカルボキシメチルセルロースナトリウムの1滴を適用します。 </li></ol></li><li> 外科的移植 <ol><li> 10ミリメートルの切開を行います手術用メスで耳の間の垂直方向の正中線に沿って頭の上に。 </li><li>胸骨下の正中線に沿って皮膚層を通って腹部に5ミリメートルの切開を行います。 </li><li>トンネルヘッド切開への腹部切開部から直径5mmのカニューレを皮下。 </li><li>頭部への腹部からカニューレを通して送信機の電極線（3アクティブおよび3非アクティブ）をフィード。 </li><li>送信機のベースと基準電極のままにして、無菌ガーゼで電極先端をカバーしています。 </li><li>無菌ガーゼで電極チップ（3アクティブおよび3非アクティブ）をカバー。 </li><li>定位プラットフォームにラットの頭を固定します。 </li><li>手術用ハサミで長さが30ミリメートルに額切開を拡張します。 </li><li> 〜3および9時 - 2縫合糸（0-3）でたるんだ皮膚を後退させることにより手術領域を公開します。 </li><li>ブレグマ、ラムダと正中縫合糸を公開するために滅菌ガーゼを使用して頭蓋骨を覆う骨膜を削り取ります。 </李&gt; <li> VEPアクティブで頭蓋骨を介して2つの穴をドリル定位座標を（正中線にブレグマするために5ミリメートル吻側）と非アクティブ（7ミリメートルは、腹側正中線横3ミリメートルをブレグマ）。 </li><li>既成の穴に深さ〜1ミリメートルの小さなスクリュードライバーで頭蓋骨にあらかじめ取り付けられたステンレス製ビス（直径0.7ミリメートル、長さ3ミリメートル）でVEPアクティブおよび非アクティブ電極を取り付けます。これは、基礎となる皮質組織を損傷することなく、骨にネジを固定します。 </li><li>一時的に上まぶたを撤回する0縫合糸 - ERG活性電極を埋め込むためには、8を使用します。 </li><li>優れた結膜円蓋に至るまで、目の後ろから16〜21 Gカニューレを皮下に挿入します。 </li><li>案内針を外します。 </li><li>目に向かって額から短縮プラスチックカテーテルを通して活性電極をフィード。その後、プラスチックカテーテルを取り外します。 </li><li> ELECを防止するために、電極のループに通されている、 - 一時的な縫合糸（0~8）を使用しトンネルに戻って後退からtrode。 </li><li> 1ミリメートル輪部の背後に、12時位置に優れた結膜上の0.5ミリメートルの切開を行います。根底にある強膜を露出するように鈍的切開を使用してください。 </li><li>半分の強膜の厚さで角膜輪部のすぐ後ろに0縫合糸 - 0または9から8を埋め込みます。 </li><li> ERG活性電極からの一時的な縫合糸を取り外します。 </li><li>電極の先端が角膜輪部の近くに位置して確実に3回連続結び目を結ぶことにより、半分の強膜の厚さの縫合糸​​にERG活性電極を固定します。 </li><li> （0 - - 0〜9の8）1〜2中断縫合糸を使用して、結膜フラップを閉じます。結膜は完全に快適性を向上させるためにERG電極を覆っていることを確認してください。 </li><li>まぶた後退縫合糸を取り外します。 </li><li>反対側の眼のための手順を繰り返します。 </li><li>すべてステンレス製のネジと電極線を確保するために頭蓋骨の上にシアノアクリレートゲルを適用します。 ERGアクティブ電極がアンに固定する前にきつすぎる引っ張られていないことを確認できる眼球運動。 </li><li> 0縫合糸 - 非吸収性3を使用して、ヘッドの傷を閉じます。 </li><li>腹部領域を露出するようにげっ歯類を回転させます。手術用ハサミで白線に沿って40ミリメートルに腹部の皮膚切開を延長。 </li><li>内側の腹腔を露出するように、内側の筋肉壁を通して35ミリメートルの切開を行います。 </li><li> 2本の縫合糸（3から0）を使用すると、動物の右手側内腹壁に送信機本体を取り付けます。肝臓を触れないようにしてください。 </li><li>ループ接地電極と縫合糸（3から0）で、この形状で安全な。腹腔内で自由に浮遊して置きます。 </li><li> （ - 0 3）連続縫合を使用して腹膜を閉じます。 </li><li>結節縫合（ - 0 3）を使用して、皮膚切開を閉じます。 </li></ol></li><li> 術後のケア <ol><li>それは胸骨横臥位を維持するのに十分な意識を取り戻したまで、動物を監視します。ハウス単独手術後の動物。 </li><li> carprの管理ofen皮下に4日間、一日一回鎮痛（5ミリグラム/キログラム）のために。 </li><li> 7日後に手術のために飲料水に予防的抗生物質の経口投与（Enrofloxin、5ミリグラム/キログラム）を追加します。 </li><li>最初の7日後の手術のための刺激を低減するために、皮膚の切開部位に抗炎症軟膏を適用します。 </li></ol></li></ol>覚醒ラットにおける3.行動ERGおよびVEPレコーディング<ol><li>ダークERGおよびVEPレコーディングの前に12時間のために動物を適応させます</li><li>暗赤色照明（17.4 cd.m -2、λ 最大 = 600 nm）の下にあるすべての実験操作を行います</li><li>局所麻酔（0.5％proxymetacaine）および拡張する（0.5％トロピカミド）角膜に低下を適用します。 </li><li>カスタムメイド、明確な拘束具に配慮した齧歯類を導きます。 注：このプラスチックチューブの長さを60mmに固定し、全体的な直径を有する異なるサイズのラットを収容するように調整することができます。装置の先端は、ヘッドMOを最小限にするために先細になっていますvementと正常な呼吸を可能にするために穿孔が含まれています。このテーパーフロントは全体野球の開口部に位置合わせし、ラットの頭や目の安定化を可能にします。齧歯類は、手術前に拘束（3〜5の機会）に順応されていることに注意してください。 </li><li>ボウルの開口部に位置合わせ目で全体野ボウルの前にげっ歯類を置きます。 </li><li>送信機の〜5cm以内にマグネットを通過させることにより、留置送信機の電源を入れます。送信機は受信機ベースのLEDステータスランプをチェックしてオンになっていることを確認します。 </li><li>以前21記載されているように、発光エネルギー（ すなわち、-5.6 1.52ログにcd.sm -2）の範囲に渡って信号を収集します。簡単に言えば、明るい光エネルギーでの調光器光レベル（〜80リピート）および以下で、平均以上の信号（〜1リピート）。徐々に最も暗いから明るい光レベルに1から180秒に刺激間隔を長くします。 </li><li> ERGロッドを単離するために、コーン応答は、ツインフラッシュパラダイム8を利用します 。例えば、1.52ログcd.smで2点滅を開始-2で-間500ミリ秒刺激間間隔で。 </li><li>明るく発光エネルギーでVEP信号、平均20のリピートを記録するには（ すなわち、1.52ログcd.sm -2、5秒刺激間間隔）。 </li><li>時間をかけて信号の変動によって評価されたインプラントの安定性を評価するために、7、10、14、21、28日後に手術ERGおよびVEP録音を行っています。 </li><li>キシラジン麻酔（12：1ミリグラム/キログラム）の実験期間の後、ケタミン後pentobarbiturateの心臓内注射（1.5ミリリットル/ kg）を介して、ラットを安楽死させます。 </li></ol>

<ol><li>Frishman, L. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFrishman%2C+LJ+%22Origins+of+the+Electroretinogram%22">Origins of the Electroretinogram</a>. , The MIT Press. (2006).</li>
<li>Granit, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+components+of+the+retinal+action+potential+in+mammals+and+their+relation+to+the+discharge+in+the+optic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The components of the retinal action potential in mammals and their relation to the discharge in the optic nerve.</a> J Physiol. 77, 207-239 (1933).</li>
<li>Brown, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+eclectroretinogram%3A+its+components+and+their+origins%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">The eclectroretinogram: its components and their origins.</a> Vision Res. 8, 633-677 (1968).</li>
<li>Brown, K. T., Murakami, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biphasic+Form+of+the+Early+Receptor+Potential+of+the+Monkey+Retina%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Biphasic Form of the Early Receptor Potential of the Monkey Retina.</a> Nature. 204, 739-740 (1964).</li>
<li>Kline, R. P., Ripps, H., Dowling, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+b-wave+currents+in+the+skate+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Generation of b-wave currents in the skate retina.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 75, 5727-5731 (1978).</li>
<li>Krasowski, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propofol+and+other+intravenous+anesthetics+have+sites+of+action+on+the+gamma-aminobutyric+acid+type+A+receptor+distinct+from+that+for+isoflurane%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Propofol and other intravenous anesthetics have sites of action on the gamma-aminobutyric acid type A receptor distinct from that for isoflurane.</a> Mol Pharmacol. 53, 530-538 (1998).</li>
<li>Stockton, R. A., Slaughter, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((B-wave+of+the+electroretinogram.+A+reflection+of+ON+bipolar+cell+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gen+Physiol%22%5BJournal%5D)">B-wave of the electroretinogram. A reflection of ON bipolar cell activity.</a> J Gen Physiol. 93, 101-122 (1989).</li>
<li>Nixon, P. J., Bui, B. V., Armitage, J. A., Vingrys, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+cone+responses+to+rat+electroretinograms%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Experiment+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">The contribution of cone responses to rat electroretinograms.</a> Clin Experiment Ophthalmol. 29, 193-196 (2001).</li>
<li>Weinstein, G. W., Odom, J. V., Cavender, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visually+evoked+potentials+and+electroretinography+in+neurologic+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurol+Clin%22%5BJournal%5D)">Visually evoked potentials and electroretinography in neurologic evaluation.</a> Neurol Clin. 9, 225-242 (1991).</li>
<li>Sand, T., Kvaloy, M. B., Wader, T., Hovdal, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evoked+potential+tests+in+clinical+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Tidsskr+Nor+Laegeforen%22%5BJournal%5D)">Evoked potential tests in clinical diagnosis.</a> Tidsskr Nor Laegeforen. 133, 960-965 (2013).</li>
<li>Brankack, J., Schober, W., Klingberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+laminar+distribution+of+flash+evoked+potentials+in+cortical+areas+17+and+18+b+of+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hirnforsch%22%5BJournal%5D)">Different laminar distribution of flash evoked potentials in cortical areas 17 and 18 b of freely moving rats.</a> J Hirnforsch. 31, 525-533 (1990).</li>
<li>Creel, D., Dustman, R. E., Beck, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intensity+of+flash+illumination+and+the+visually+evoked+potential+of+rats%2C+guinea+pigs+and+cats%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Intensity of flash illumination and the visually evoked potential of rats, guinea pigs and cats.</a> Vision Res. 14, 725-729 (1974).</li>
<li>Herr, D. W., Boyes, W. K., Dyer, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rat+flash-evoked+potential+peak+N160+amplitude%3A+modulation+by+relative+flash+intensity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Rat flash-evoked potential peak N160 amplitude: modulation by relative flash intensity.</a> Physiol Behav. 49, 355-365 (1991).</li>
<li>Guarino, I., Loizzo, S., Lopez, L., Fadda, A., Loizzo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+chronic+implant+to+record+electroretinogram%2C+visual+evoked+potentials+and+oscillatory+potentials+in+awake%2C+freely+moving+rats+for+pharmacological+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Plast%22%5BJournal%5D)">A chronic implant to record electroretinogram, visual evoked potentials and oscillatory potentials in awake, freely moving rats for pharmacological studies.</a> Neural Plast. 11, 241-250 (2004).</li>
<li>Szabo-Salfay, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+electroretinogram+and+visual+evoked+potential+of+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">The electroretinogram and visual evoked potential of freely moving rats.</a> Brain Res Bull. 56, 7-14 (2001).</li>
<li>Valjakka, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+reflection+of+retinal+light+response+information+onto+the+superior+colliculus+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Graefes+Arch+Clin+Exp+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">The reflection of retinal light response information onto the superior colliculus in the rat.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 245, 1199-1210 (2007).</li>
<li>Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+miniature+telemetric+system+for+recording+EEG+activity+in+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel miniature telemetric system for recording EEG activity in freely moving rats.</a> J Neurosci Methods. 168, 119-126 (2008).</li>
<li>Lim, K., Burke, S. L., Armitage, J. A., Head, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+blood+pressure+and+sympathetic+activity+of+rabbits+in+their+home+cage+and+the+laboratory+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of blood pressure and sympathetic activity of rabbits in their home cage and the laboratory environment.</a> Exp Physiol. 97, 1263-1271 (2012).</li>
<li>Nguyen, C. T., Brain, P., Ivarsson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+activity+analyses+for+improved+accuracy+and+sensitivity+of+drug+detection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Comparing activity analyses for improved accuracy and sensitivity of drug detection.</a> J Neurosci Methods. 204, 374-378 (2012).</li>
<li>Ivarsson, M., Paterson, L. M., Hutson, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antidepressants+and+REM+sleep+in+Wistar-Kyoto+and+Sprague-Dawley+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Antidepressants and REM sleep in Wistar-Kyoto and Sprague-Dawley rats.</a> Eur J Pharmacol. 522, 63-71 (2005).</li>
<li>He, Z., Bui, B. V., Vingrys, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rate+of+functional+recovery+from+acute+IOP+elevation%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">The rate of functional recovery from acute IOP elevation.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, 4872-4880 (2006).</li>
<li>Lamb, T. D., Pugh, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+quantitative+account+of+the+activation+steps+involved+in+phototransduction+in+amphibian+photoreceptors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">A quantitative account of the activation steps involved in phototransduction in amphibian photoreceptors.</a> J Physiol. 449, 719-758 (1992).</li>
<li>Hood, D. C., Birch, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rod+phototransduction+in+retinitis+pigmentosa%3A+estimation+and+interpretation+of+parameters+derived+from+the+rod+a-wave%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Rod phototransduction in retinitis pigmentosa: estimation and interpretation of parameters derived from the rod a-wave.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 35, 2948-2961 (1994).</li>
<li>Charng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conscious+wireless+electroretinogram+and+visual+evoked+potentials+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Onez%22%5BJournal%5D)">Conscious wireless electroretinogram and visual evoked potentials in rats.</a> PLoS Onez. 8, e74172(2013).</li>
<li>Galambos, R., Szabo-Salfay, O., Szatmari, E., Szilagyi, N., Juhasz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+modifies+retinal+ganglion+cell+responses+in+the+normal+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Sleep modifies retinal ganglion cell responses in the normal rat.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 2083-2088 (2001).</li>
<li>Meeren, H. K., Van Luijtelaar, E. L., Coenen, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+and+thalamic+visual+evoked+potentials+during+sleep-wake+states+and+spike-wave+discharges+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Cortical and thalamic visual evoked potentials during sleep-wake states and spike-wave discharges in the rat.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 108, 306-319 (1998).</li>
<li>Nair, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+common+anesthetics+on+eye+movement+and+electroretinogram%5BTitle%5D)+AND+%22Doc+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Effects of common anesthetics on eye movement and electroretinogram.</a> Doc Ophthalmol. 122, 163-176 (2011).</li>
<li>Amouzadeh, H. R., Sangiah, S., Qualls, C. W. Jr, Cowell, R. L., Mauromoustakos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xylazine-induced+pulmonary+edema+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Appl+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Xylazine-induced pulmonary edema in rats.</a> Toxicol Appl Pharmacol. 108, 417-427 (1991).</li>
<li>Charng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+electrophysiology+is+a+viable+preclinical+biomarker+for+drug+penetrance+into+the+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Retinal electrophysiology is a viable preclinical biomarker for drug penetrance into the central nervous system.</a> J Ophthalmol. , (2016).</li>
</ol>

RGとRFは、この研究の商業資金提供者(ファイザー・ノイセンティスおよびファイザー・グローバル・リサーチ)の従業員です。MIは、この調査中、ファイザー・グローバル・リサーチの従業員であり、現在はプロテオスタシス・セラピューティクス(米国ケンブリッジ)の従業員です。

視覚電気生理学の低侵襲性の性質のために、ヒト患者におけるERGおよびVEPの記録は意識的な条件下で行われており、唯一の電極配置のための局所麻酔薬の使用を必要としています。対照的に、動物モデルにおいて視覚電気生理学は、従来自主目と身体の動きを排除することによって、安定した電極配置を可能にするために、全身麻酔下で行われます。私たちの以前の出版物24と他の人25-27で示されるようにしかし、一般的に使用される一般的な麻酔薬は、ERGおよびVEP応答を変えます。齧歯類モデルにおける意識のERGおよびVEPプラットフォームのような開発は、今度は臨床所見に前臨床からより良い翻訳性をもたらし得る動物モデルにおける生理学的反応の優れた表現を、提供します。麻酔を使用することの別の欠点は、実験の持続時間を制限することです。具体的には、だけでなく、長時間の麻酔の使用はadministを繰り返します麻酔薬の比率は、薬物28を構築し、関連する呼吸器系の問題のような副作用の可能性を高めることができます。 この研究は、意識のあるラットにおける遠隔...

ERGおよびVEPは、研究室や診療所の両方にそれぞれ網膜および視覚経路の完全性を評価するためにインビボツールで低侵襲性です。全視野ERGは、網膜経路1,2の異なるセルクラスを表す各要素に、異なるコンポーネントに分解することができる特徴的な波形が得られます。古典的な全視野ERG波形は、感光体の活動のポスト露光2-4を表現することが示されている初期の負の傾き（波）、から構成されています。 A波は、中間網膜、主にONバイポーラ電池5-7の電気的活動を反映して、実質的な正の波形（B波）が続きます。さらに、一ロッド応答8から円錐を単離する光量と刺激間間隔を変化させることができます。 フラッシュVEPは、網膜光刺激に応答して視覚皮質および脳幹の電位を表し、9,10。この波形は、レチノ- geniculo-線条経 ​​路11-13およびラット11,13の様々なV1ラミナで行わ皮質処理を表す後半部品のニューロンの活性を反映し、早期の成分と、初期および後期のコンポーネントに分解することができます。したがって、ERGおよびVEPの同時測定は、視覚経路に関与する構造を総合的に評価を返します。 現在、動物における電気生理学を記録するために、麻酔は、電極の安定した配置を可能にするために使用されます。そこに意識のあるラット14-16でERGおよびVEPを測定しようとする試みであったが、これらの研究は、面倒なことができ、動物の動きと自然な行動17を制限することにより、動物のストレスにつながる可能性があり、有線の設定を、使用してきました。改善された小型化とバッテリー寿命を含む無線技術の最近の進歩により、ERG ANのための遠隔測定方法を実現することが可能ですDのVEP記録、有線記録に関連したストレスを減少させ、長期の生存率を向上させることができます。テレメトリプローブの完全に内在安定した注入は、慢性体温、血圧18、アクティビティ19の監視だけでなく、脳波20のための成功することが証明されています。技術のこのような進歩はまた、慢性研究のためのプラットフォームの有用性を増加させる、意識的な記録の再現性と安定性を支援します。

<table><tbody><tr><td>バイオアンプ</td><td>ADInstruments</td><td>ML 135</td><td>ERGおよびVEP信号を増幅します</td></tr><tr><td>カルボキシメチルセルロース ナトリウム 1.0%</td><td>アラガン</td><td>CAS 0009000-11-7</td><td>手術中に角膜の水分補給を維持</td></tr><tr><td>カルプロフェン 0.5%</td><td>ファイザー アニマルヘルスグループ</td><td>CAS 53716-49-7</td><td>手術後の鎮痛剤、体液補給のための注射生理食塩水で投与</td></tr><tr><td>クロルヘキサジン 0.5%</td><td>オリオンラボラトリーズ</td><td>27411、80085</td><td>手術器具の消毒</td></tr>シア<tr><td>ノアクリレートゲル活性化剤</td><td>RSコンポーネント</td><td>473-439</td><td>すぐにシアノアクリレートゲル</td></tr>シア<tr><td>ノクリレートゲル&nbspを</td>乾燥させます。<td>RSコンポーネント</td><td>473-423</td><td>頭蓋骨にステンレスネジを固定</td></tr><tr><td>デンタルバー</td><td>ストルツインスツルメンツ、バウシュ・ロム</td><td>E0824A</td><td>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ネジを埋め込むことができます</td></tr><tr><td>ドリル</td><td>ボッシュ</td>・<td>ドレメル 300シリーズ</td><td>トレパニング用自動ドリル</td></tr><tr><td>エンロフロキシン</td><td>・トロイ研究所</td><td></td><td>予防的抗生物質ポストsurgey</td></tr><tr><td>Ganzfeld積分球</td><td>測光ソリューション国際</td><td></td><td>カスタム設計の光刺激装置:直径36 mm、開口部サイズ13 cm</td></tr>ガー<tr><td>ゼ綿棒</td><td>Multigate Medical Products Pty Ltd</td><td>57-100B</td><td>手術中に外科的切開部と露出した頭蓋骨表面を乾燥</td></tr>させる <tr><td>イソフルラン 99.9%</td><td>Abbott Australasia Pty Ltd</td><td>CAS 26675-46-7</td><td>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の酸素ガスと混合された医薬品グレードの吸入麻酔薬</td></tr><tr><td>Kenacomb軟膏</td><td>Aspen Pharma Pty Ltd</td><td></td><td>手術後の皮膚刺激やかゆみを軽減するために</td></tr><tr><td>Luxeon LEDs</td><td>Phillips Lighting Co.</td><td></td><td>光刺激のために、205 Wおよび1 W LEDs、Scopeソフトウェアによって制御される</td></tr><tr><td>針(マクロ手術)</td>3 <td>- 0縫合糸、目の針、刃先5/16円サイズ1、15 500224</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>mmと使用される腹部および頭部手術のためのWorld Precision Instruments 501959ニードルホルダー(マイクロサージェリー)</td><td>ワールドプレシジョンインスツルメンツ</td><td>555419NT</td><td>眼科手術中に針を保持するため</td></tr><tr><td>オプティバカテーテル</td><td>スミスメディカルインターナショナル株式会社</td><td>16または21 G</td><td>頭蓋骨から結膜までの角膜活性電極</td></tr><tr><td>ポビドンヨード 10%</td><td>サノフィ-アベンティス</td><td>CAS 25655-41-8</td><td>独自の名前:ベタジン、手術のために剃った皮膚を準備するための消毒剤 10%、500ミリリットル</td></tr><tr><td>Powerlabデータ収集システム</td><td>ADInstruments</td><td>ML 785</td><td>テレメトリー送信機から信号を取得し、テレメトリーデータコンバーターProxymetacaine</td></tr><tr><td>0.5%</td><td>Alcon Laboratories&nbsp;</td><td>CAS 5875-06-9</td><td>局所眼痛麻酔レス</td></tr><tr><td>トレーナーcutomは、</td><td></td><td>頭の動きを最小限に抑えるために拘束の前面が先細りになっています、長さは異なるラットの長さに対応するように調整することができます、全体の直径は60ミリメートルです。</td><td></td></tr><tr><td>スケープ刃</td><td>R.G.メディカルサプライ</td><td>SNSM0206</td><td>手術切開用</td></tr><tr><td>ハサミ(マクロサージャリー)</td><td>ワールド精密機器</td><td>腹部・額組織切開</td><td>用501225</td></tr> ハ<tr><td>サミ(マイクロサージャリー)</td><td>ワールド精密機器</td><td>501232</td><td>結膜を解剖する電極アタッチメント用</td></tr><tr><td>スコープソフトウェア</td><td>ADInstruments</td><td>version 3.7.6</td><td>ADI Powerlabシステムを介して同時に刺激をトリガーし、データを収集</td></tr>します <tr><td>Shaver</td><td>Oster</td><td>Golden A5</td><td>手術部位から毛皮を削る</td></tr><tr><td>ステンレス製ストリールネジ&nbsp;</td><td>マイクロ</td><td>ファスナーL001.003CS304</td><td>シャフト径0.7 mm、長さ3 mm&nbsp;</td></tr><tr><td>脳定位固定装置フレーム</td><td>デビッド・コップ</td>フ <td>モデル900</td><td>頭蓋骨の移植ランドマークを特定するための小動物定位固定装置</td></tr>です <tr><td>外科用ドレープ</td><td>重要な医療用品</td><td>GM29-612EE</td><td>手術中の無菌環境を確保</td></tr><tr><td>縫合糸(マクロ外科)</td>ニン<td>ボ 腹部</td><td>および頭部手術を縫合するための医療用針 3-0、滅菌シルク編組、60cm</td><td></td></tr><tr><td>縫合針(マイクロサージェリー)</td>眼科手術用<td>ニンボ医療用ニードル</td><td>8-0または9-0</td><td>、強膜への電極縫合および結膜創傷の閉鎖、ナイロン縫合、3/8円1&times; 5、30cm</td></tr><tr><td>テレメトリーデータコンバーター&nbsp;</td><td>DataSciences International</td><td>R08</td>は、<td>データ収集ソフトウェアとインターフェースするテレメトリ信号を可能にします</td></tr><tr><td>テレメトリデータ交換マトリックス</td><td>DataSciencesインターナショナル</td><td></td><td>送信機からデータを収集し、受信機とペアにします</td></tr><tr><td>テレメトリデータ受信機</td><td>DataSciences International</td><td>RPC-1</td><td>送信機からテレメトリデータを受信し</td></tr>ます <tr><td>テレメトリ送信機</td><td>DataSciences国際</td><td>F50-EEE</td><td>3チャンネルテレメトリー送信機</td></tr><tr><td>トロピカミド 0.5%</td><td>アルコンラボラトリーズ&nbsp;</td><td></td><td>虹彩拡張</td></tr><tr><td>ピンセット(マクロサージェリー)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500092</td><td>腹部および頭部手術中の組織操作ピン</td></tr><tr><td>セット(マイクロサージェリー)</td><td>World Precision Instruments</td><td>500342</td><td>眼科手術中の組織操作</td></tr></tbody></table>

覚醒ラットに移植し、無線電図の記録と視覚誘発電位

Implantation and Recording of Wireless Electroretinogram and Visual Evoked Potential in Conscious Rats

フルフィールド電図（ERG）と視覚誘発電位（VEP）は、実験室や臨床現場の両方で網膜および視覚経路の完全性を評価するための便利なツールです。現在、前臨床ERGおよびVEP測定値が安定した電極の配置を確実にするために、麻酔を用いて行われます。しかし、麻酔が非常に存在することは、正常な生理学的反応を汚染することが示されています。これらの麻酔の交絡を克服するために、我々は、意識のあるラットにERGおよびVEPをアッセイするための新しいプラットフォームを開発しています。電極は、外科的にERGをアッセイし、硬膜外視覚皮質の上VEPを測定するために、目にサブ結膜に注入されます。振幅および感度/タイミングパラメータの範囲は、発光エネルギーを増加させることERGおよびVEPの両方についてアッセイします。 ERGおよびVEP信号が少なくとも4週間後の外科的移植のための安定した再現性であることが示されています。麻酔なしERGおよびVEP信号を記録するこの能力は、前臨床の中で困惑しますettingは、臨床データに優れた翻訳を提供する必要があります。

感光体の応答は、ラムとピューのモデルに基づいて、それぞれの動物のためのトップ2の発光エネルギー（1.20、1.52ログCSM -2）でERG応答の最初の下降脚の先端に遅れガウシアンをフィッティングすることによって分析されます22は 、フードとバーチ23によって定式化。この式は、振幅と感度パラメータを返し、（それぞれ図1Cおよび1D）。双曲線関数は、（それぞれ、 図1E及び1F）振幅及び感度パラメータを、返された各動物の桿体双極細胞の光量応答に取り付けました。錐体双極細胞の振幅は、ピーク応答に達するのに要した時間とした暗黙的な時間の波形のピーク応答（ 図1Aおよび1Bの上部波形）として分析しました。さらなる詳細についてはCharng らを参照してください。...

私たちは、記録が麻酔の交絡せずに行われている人間の状態により類似している眼（網膜電位）と覚醒ラットにおける脳（視覚誘発電位）、からの視覚的な電気生理学的信号を測定するための外科的移植や録音手順を示しています。

The full-field electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are useful tools to assess retinal and visual pathway integrity in both ...

この手順の全体的な目的は、ワイヤレステレメトリープローブを外科的に植え込んだ後、覚醒状態でのERGおよびVEP信号を測定することです。この手法は、健康な状態および疾患状態の両方において、全身麻酔による制限なしにニューロンがどのように機能するかなど、神経科学分野における重要な疑問を解決するのに役立ちます。この手法の主な利点は、覚醒した動物において、網膜と視覚皮質の電気生理学的な記録を同時に行うことができる点にあります。この手順を開始するために、顕微鏡下で電極を準備します。2本の細い先端を持つピンセットを用いて、2本のステンレス製電極のより合わせをほどきます。ステンレス線の1本を先端から約1 cmのところで切り取り、リング電極を形成するために1本の長い直線状の線を残します。次に、単一のステンレス鋼ストランドを折り返し、ねじって電極の先端に滑らかなリングを形成します。続いて、ループの根元をねじることで、直径0.2〜0.5 mmの円を作り、ERG活性電極を成形します。2本のERG不活性電極および1本のVEP不活性電極については、ループの直径を0.8 mmにします。この例では、1本の活性ERG電極と3本の不活性電極を準備します。その後、円形のVEP活性電極をステンレス製ネジに掛け、電極がネジの頭に接するように固定します。次に、3本の不活性電極を2本目のステンレス製ネジに掛けます。接地電極は腹腔内に直接挿入するため、先端にループを作る必要はありません。麻酔をかけた動物の手術部位を剃毛および消毒した後、外科用メスを用いて、耳の間の正中線に沿って頭部に10 millimeterの切開を加えます。次に、胸骨下の正中線に沿って、腹部の皮膚層に5 millimeterの切開を加えます。その後、腹部の切開部位から頭部の切開部位まで、直径5 mmのカニューレを皮下に通します。送信機の電極線をカニューレ経由で腹部から頭部へと通してください。参照電極は送信機のベース部分に残しておきます。次に、すべての電極チップを無菌ガーゼで覆います。続いて、ラットの頭部を定位固定装置に固定します。外科用はさみを用いて、前頭部の切開線を 30 millimeters まで広げます。次に、2本の縫合糸で皮膚を牽引し、手術部位を露出させます。頭蓋骨上の骨膜を掻き出し、ブレグマ、ラムダ、および正中縫合線を露出させます。続いて、VEP活性およびERG/VEP不活性のステレオタキシス座標にて、頭蓋骨に2つの穴をドリルで開けます。アクティブ電極および不活性電極を、ステンレス製ネジを用いて頭蓋骨に深さ約1 mmまで固定します。ERGアクティブ電極を植え込む際は、縫合糸を使用して上眼瞼を一時的に牽引します。次に、16～21ゲージのカニューレを、眼球の後方から上結膜嚢を経由して額に向けて皮下に挿入します。続いて、ガイド針を抜去します。次に、プラスチックカテーテルを通して、前頭部から眼球方向へ作用電極を挿入します。その後、プラスチックカテーテルを抜去します。電極がトンネル内に後退するのを防ぐため、電極ループに通した一時縫合糸を使用します。その後、輪部から1 mm後方の上結膜に0.5 mmの切開を加えます。鈍的剥離を用いて、下層の強膜を露出させます。次に、強膜厚の半分程度の深さで、輪部（limbus）の直後に縫合糸を留置します。この際、眼球を穿孔しないよう注意してください。続いて、ERG作動電極から一時的な縫合糸を取り除きます。3回連続して結び目を作り、ERG作動電極を強膜厚半分に留置した縫合糸に固定します。その際、良好なSN比を得るため、電極の先端が輪部の近くに配置されていることを確認してください。必要に応じて、活動電極が角膜に接触しないよう、余分な電極リードを後方に引きます。次に、1〜2本の結節縫合を用いて結膜弁を閉じ、ERG電極を完全に覆います。その後、眼瞼牽引縫合を抜去します。対側眼についても同様の手順を繰り返します。次に、すべてのステンレス製ネジと電極線を固定するために、頭蓋骨の上にシアノアクリレートゲルを塗布します。眼球運動を可能にするため、ERG活性電極を固定する前に、きつく引っ張られていないことを確認してください。次に、結節縫合を用いて切開部を閉鎖します。その後、齧歯類を回転させて腹部を露出させます。外科用ハサミを用いて、白線に沿って腹部の皮膚切開を40 millimetersまで延長します。その後、内側筋肉壁に35 mmの切開を加え、腹腔内を露出させます。2本の縫合糸を用いて、送信機本体を動物の腹壁右側に固定し、肝臓に接触しないように注意します。接地電極を2本の縫合糸でループ状に固定して折りたたみ、他の電極リードと共に腹腔内に遊離状態で配置します。続いて、連続縫合を用いて腹膜を閉じます。その後、結節縫合を用いて皮膚切開部を閉じます。暗順応後の信号を記録するため、動物を12時間暗順応させ、すべての処置は暗室で薄暗い赤色光を用いて行います。ここでは、説明のために通常の室内照明条件下で記録を行います。記録前に、ラットの角膜に局所麻酔薬と散瞳薬を投与します。次に、意識のある動物を特注の透明な拘束具に入れます。ラットをGanzfeldボウルの前に置き、目がボウルの開口部と一直線になるようにします。マグネットをインプラント型送信機の5 cm以内に近づけて、送信機の電源を入れます。レシーバーベースのLEDステータスライトを確認し、送信機がオンになっていることを検証してください。S/N比を向上させるため、レシーバーパッドを収容しているファラデーケージを閉じます。その後、一連の光エネルギー範囲で信号を収集します。この図は、術後7日目の意識下ラットにおけるERG波形を示しています。さまざまな刺激エネルギーに対するERG反応を記録し、下端に弱光フラッシュへの反応を、上端に最強光フラッシュへの反応を示した。術後28日目においても、これらの波形は7日目と同様の状態を維持していた。4週間にわたり、光受容体の振幅および感度において、有意な時間的影響は認められなかった。桿体双極細胞の振幅と感度。錐体双極細胞の振幅。および潜伏時間。同様に、VEPの波形は術後7日目と28日目で同等であることが示されました。振幅およびタイミングのパラメータにおいても、有意な時間的影響は見られませんでした。これらの結果は、ERGおよびVEP信号が強固に安定していることを示しています。この手法の外科的処置部分は、習熟すれば1.5時間から2時間で完了します。覚醒下の記録部分は、適切に行えば45分で完了することが可能です。本手順の後、薬理学的操作や疾患操作などの他の手法を行うこともできます。これにより、創薬におけるさらなる疑問への回答が得られるほか、長期的な実験の記録が可能になります。また、必要に応じて、本手順を他の動物で実施することも可能です。このビデオを視聴することで、覚醒状態でのERGおよびVEPテレメトリー信号を外科的にインプラントし、その後測定する方法について十分に理解できるはずです。

implantation-recording-wireless-electroretinogram-visual-evoked

Research

JoVE Journal

Behavior

行動

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覚醒ラットに移植し、無線電図の記録と視覚誘発電位

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