警告齧歯動物で経頭蓋脳の電気的刺激

この外科的処置の全体的な目標は、警戒げっ歯類で信頼性の高い反復的な経頭蓋電気脳刺激を可能にすることです。この方法は、脳ネットワークを標的とした電気刺激により、運動機能または運動障害を改善することにより、神経調節と神経可塑性の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、不快感を誘発することなく、警戒心の強いげっ歯類で非侵襲的な電気脳刺激セッションを繰り返すことができ、彼の行動測定の干渉を最小限に抑える

この方法に不慣れな人は、胸部から頭部へのトンネルの正しい経路を見つけることや、電極ソケット留置前の骨の準備を行うことが、経験の浅い研究者にとっては難しいことが多いため、苦労するかもしれません。この方法の視覚的なデモンストレーションは、電極ソケットの配置のための外科的ステップだけでなく、刺激のための電極の準備と配置も実験の成功にとって重要であるため、非常に重要です。私たちの博士課程の候補者であるステファニー・ハシュカは、警戒ラットのNEBS手順の実行を支援します。

プレゼンター}げっ歯類を手術台の胸に置くことから始めます。剃った頭皮を消毒剤を染み込ませた綿棒で消毒します。風乾させます。

その後、麻酔の深さを確認した後、吻側の目の高さから中耳の高さまで一列にメスで皮膚を切開します。次に、ラットを仰臥位にして胸部が露出するようにし、胸部を消毒します。右胸の外側の皮膚を2本の指で伸ばし、頭蓋の向きにまっすぐな矢状に切り込みを入れます。

左大胸筋から皮膚を非外傷性に切断することにより皮下ポーチを形成し、小さなハサミを繰り返し開くことによってそうします。次に、動物を右側に向け、開いた頭の皮膚の左後頭角から首に沿ってケーブルパスをトンネルして胸嚢に出て行きます。恒常性鉗子を使用して表在性筋膜を貫通することにより。

恒常性鉗子を慎重に開いて、白金電極に取り付けられた電極ケーブルの端をつかみ、鋭利なワイヤーが迷走しないようにします。電極がげっ歯類の左後肢に向けて焼灼点を向けたポーチに入るまで、ケーブルをトンネルに通します。次に、げっ歯類を腹臥位に戻します。

次に、プラチナプレートを滅菌済みの合成編組非吸収性縫合糸で、2つの対向する角の穴の胸筋膜に固定します。同様に、組織トンネルの入り口の前にわずかなループを形成する緩い結び目でケーブルを筋膜に取り付けます。最後に、切り傷のサイズに応じて3〜4本の皮膚縫合糸で皮膚を閉じます。

まず、メスで頭蓋骨の結合組織である骨膜を側面にこすり落とし、綿棒でしっかりと拭き取ります。結合組織をブルドッグクランプで切り傷の四隅に固定し、次にそれらを横方向に吊るして手術野を開いたままにします。次に、0.9%生理食塩水を適用して、綿棒で骨の表面と組織をきれいにします。

次に、3%の過酸化水素で骨の表面をきれいにします。綿棒を使用して、骨膜の残留物が見えてきたら取り除きます。固定ネジは鎮静剤の付着性を向上させるため、ネジのサイズに合ったドリルビットを選択してください。

ハンドドリルで事前に穴を開け、次にボーンドリルでわずかな粒子圧で2つの異なるボーンプレートに2つのバーホールを配置します。このビデオに示すように、電極が埋め込まれている場合は、トンネルケーブルの将来の固定のために、右後頭頂骨にある3番目の穴を埋めます。プラスチックネジをバーホールに置き、最初の摩擦が感じられるまでねじ込みます。

次に、さらに3回の180度のねじ回転を実行します。鉗子を使用してネジの安定性を確認し、十分にきつくない場合はもう1回転追加します。焼灼用アイロンをオンにし、約5分間予熱します。

組織トンネルから出るケーブルを右頭頂スクリューの周りで後頭部に巻き付け、巻線の後ろに約1cmのケーブルを残して切断します。ケーブルの端にある絶縁体をメスで慎重に剥がします。次に、巻かれたケーブルをシアノアクリレート接着剤でねじと骨に固定します。

次に、コネクタと対極ケーブルの裸線に鉛フリーの錫焼灼器を少量塗布し、錫焼灼器が溶けるまで焼灼先端に触れながら、両方の予備焼灼部品を一緒に短く押して両方を接続します。ケーブルの過度の金属加熱とその後の組織の損傷を避けるために、焼灼チップをすぐに取り外してください。運動皮質の刺激には、直径4ミリメートルのソケットを使用します。

細い鋸歯状の先端鉗子を備えたカスタムメイドのtES電極ソケットを手に取り、ソケットの底縁にシアノアクリレート接着剤の薄層を塗布します。ソケットの内側間境界は矢状縫合糸で直接終了し、コドルの内側境界はブレグマで終了する必要があります。次に、接着剤が固まるまでソケットを骨に短く押し付けます。

また、ライトを使用して、ソケットの領域内の骨に反射接着剤が付着していないことを確認します。ソケットが所定の位置に配置され、将来の刺激領域に接着剤がなくなったら、ソケットの横方向の境界を隣接する組織に少量のシアノアクリレート接着剤でシールして、この場所で電流のシャントにつながる可能性のある流体ブリッジを回避します。次に、すべてのネジをシアノアクリレート接着剤で覆います。

次に、2つの成分を小さなシリコンチューブまたはガラス内のアクリルセメントに混合します。粘性が出てきたらすぐに、歯用ヘラで塗布して、ソケットの残りの境界を骨に密封します。最後に、頭蓋骨全体、ネジ、対電極ケーブル、およびソケットの最大1/3を歯科用アクリルセメントで覆います。

すべての骨が覆われ、セメントが固まったら、ブルドッグクランプを取り外し、皮膚の位置を変えます。まず、tES電極ソケットの半分を0.9%生理食塩水に充填し、気泡を取り除きます。陰極tEセッションの前に、塩素化を確認し、必要に応じて銀、塩化銀電極を再塩素化します。

陽極tESセッションの前に、以前の刺激から過剰な塩化銀の沈着物をサンドペーパーで除去し、刺激中の良好な導電性を確保します。次に、tES電極キャップをねじ込みます。ケーブルをヘッドの 2 つのコネクタに接続します。

次に、げっ歯類を実験用ケージに入れ、ケーブルがケージの上の回転器に接続され、自由に動くことができます。刺激装置の電源を入れ、刺激パラメータを調整します。最後に、刺激の終了後、ケーブルを外し、ヘッドの電極キャップを緩め、綿棒でソケットを清掃して乾かします。

その結果、形態学的変化によって評価されたミクログリアの活性化は、最初に31.8アンペア/平方メートルで発生し、神経変性の最初の兆候は47.8アンペア/平方メートルで検出されたことが示されました。サンプル1から4は陽性と評価されました。麻酔は、警戒ラットのフルオロJC陽性変性ニューロンを持つ脳切片の割合が1平方メートルあたり47.8アンペアと高かったため、DCSに対する反応の大きさに影響を与えました。

さらに、高強度での行動または分子の影響は、低強度の影響と比較して機構的に異なると予想されます。一度習得すると、胸部電極の配置を含むこの技術は、適切に実行されれば40〜45分で行うことができます。対電極を外科的に配置しない場合は、通常、10〜15分の短い時間が必要です。

このビデオを見れば、さまざまなNEBSシミュレーション技術用の永久電極の配置方法と、アラートげっ歯類にeTSを適用する方法について十分に理解できるはずです。電流での作業は、刺激前に電極が十分に準備されていない場合、げっ歯類に害を及ぼす可能性があることを忘れないでください。この手順を実行する前に、陰極刺激前の電極の再塩素処理や陽極刺激前の破片の除去などの予防措置を講じる必要があります。