マウスにおける経頭蓋直流電流刺激 (tDCS)

経頭蓋直流電流刺激 (tDCS) は、精神疾患を治療するために提案された治療法です。動物モデルは、tDCS による特定の生物学的変化を理解するために不可欠です。このプロトコルでは、慢性埋込電極を使用する Tdc マウス モデルについて説明します。

Alvar Gaaudの手順は、マウスに経頭蓋直流刺激を適用することである。これは、直流発生器から低い激しい電流を発生させ、電極を介して動物に直接送ることによって達成される。tDCSは、うつ病、統合失調症、アルツハイマー病、AHDH、自閉症などのヒトの主要な精神疾患に対する非薬物治療代替手段として検討されている。

さらに、tDCSは、低コスト、使いやすさ、および非侵襲的なプロファイルにユニークな技術です。しかし、tDCSの生物学的効果は完全には理解されておらず、現在の強度、持続時間、および脳領域のタイルなどの刺激パラメータに関するコンセンサスはありません。そのため、このようなメカニズムを徹底的に研究するためには最小のオーダーを用いることが不可欠であり、細胞および分子データの挙動の取得と分析を通じてtDCSの臨床的有効性をより深く理解する。

現在、tDCSには2つの電極設定があり、アノーダルおよび陰極刺激と呼ばれています。アノダル刺激では、電流は動物の頭部、動物の体を通して、そして動物の胸郭に位置する陰極に直接送達される。陰極刺激中に電流は動物の胸郭を通って入り、頭までそして陰極に入る。

どちらの状況でも、電流発生器は電流強度と刺激持続時間を制御します。コンタクト品質を生み出し、フィードバックを推測しながら。アクティブな位置決めには、さまざまな設定があります。

それに対して、3次元の軸はすべて考慮すべきである。このプロトコルでは、頭部電極を根ざしたブレグマに1ミリメートル、頭蓋骨の左右から中央線に1ミリメートル埋め込み、体の電極を動物の胸部に配置した。短期間のシミュレーションのため、気化したイオブルランのような速い作用と短期麻酔を使用することが推奨された。

この手順は、2 つの重要な手順で構成されます。電極配置と経頭蓋直流刺激。手術器具は、摂氏440度でプレメンテナンスで滅菌した。

綿棒は摂氏121度で1平方インチあたり20ポンドで20分間オートクレーブされた。サーマルプラットフォームコントローラを摂氏37度にします。動物の重量を量り、麻酔誘導に対する適切な用量を計算する。

ケタミンとキシラジンの混合物を1キログラム当たり100ミリグラムのケタミン、1キログラム当たり8ミリグラムのキシラジンの用量で使用する。針のサイズ31G。動物は2〜3分以内に眠りに落ちるはずです。

外科部位を剃るために電気シェーバーまたはカミソリを使用してください。動物を事前に温めた加熱プレートの上に立体装置の上に置きます。動物の頭を保持し、ステロタックスプラットフォームにそれを固定するために、動物の耳のそれぞれに先端の耳の棒を挿入します。

横方向の頭がずらされず、動物の頭をゆっくりとずらして垂直運動が少ないかどうかを確認します。麻酔マスクをマウスの鼻の上にそっとスライドさせ、ネジを締めて固定します。手術中の角膜乾燥を防ぐために、動物の目に眼軟膏を塗布します。

綿棒を使用して、ポビトンヨウ素の3つの交互スクラブ、または2%クロロエクキシジンおよび70%エチノールで外科部位を準備する。動物のつま先を軽く絞り、動物のペド離脱一般的なピンチ反射の法則を検証することによって麻酔が採用されていることを確認するためにピンセットを使用してください。動物の耳の線に約3ミリメートル後部切開を行い、アイラインで停止します。

切開部位は、インプラントを受け入るのに十分な大きさであるために、約1センチメートルの長さを有する必要がある。骨スクレーパーで頭蓋骨をそっと削り取り、接着剤とセメントの付着を改善します。これは、マイクロスクラッチを作成する意図で軽く渡されなければなりません。

手術用フックを緩い皮膚に慎重に配置して、開いた外科フィールドを維持し、毛皮の皮膚などの障害物を解放します。滅菌綿棒を使用して、動物の頭皮を優しく乾燥させます。解剖顕微鏡を使用して、動物の頭蓋骨の上部を視覚化します。

ステロタックスホルダーに針を取り付け、ブレグマを見つけます。動物の頭の真上に針を置いて軽くブレグマに触れる。参照として bregma を使用して、対象領域の座標を調整します。

ステレオタックスホルダーにインプラントを固定します。インプラントを動物の頭の上に置き、ゆっくりと目的の領域に下げます。針を使用して、約35マイクロリットルのスーパーグルーをインプラントスペースに1滴広げます。

ホルダーが頭蓋骨に触れるまでゆっくりと下に動かします。インプラントスペースが表面に完全に接触していることを確認してください。メーカーの指示に従って外科用セメントを準備します。

正確な位置決めの後、3つの薄い、さらにはセメントの層を頭蓋骨を横切って、インプラントの下部に塗布する。アプリケーション ブラシを使用してドロップごとにドロップを適用します。層は、インプラントのさらなる構造的支持のためにU字型の構造を形成しなければならない。

インプラントのねじねじをセメントの清潔にして、滑らかで妨げられない接続を可能にします。各層を約4分間乾燥させます。乾燥後、インプラントから完全に切り離されるまでホルダーを慎重に取り外します。

それは誤って動物の頭蓋骨から破壊される可能性があるため、インプラントを取り扱うときは常に細心の注意を払ってください。動物の皮膚と切開部位を生理食塩水綿棒で水分補給します。インプラントの基部の上に皮膚をカットします。

ピンセットを使用して組織を一緒に持ち込み、組織のポイント2センチメートルあたり組織外科用接着剤の1滴で切開を閉じます。切開部位および基礎組織に1〜2%リドカインを浸潤させる。乳酸リンガーを500マイクロリットルで動物に同時に水和します。

マウスを温め込んだ37°Cのきれいなシングルハウスケージに入れます。ケージにウェットフードペレットの小皿を作り、次の時間に食べ物に簡単にアクセスできるようにします。動物の手術後の体重を登録します。

動物はケトプロフェンと一緒に投与されなければならない。手術後、そして次の2日間に同時に1キログラム当たり5ミリグラム。tDCS刺激装置が完全に充電されていることを確認します。

アノードケーブルとカソードケーブルをtDCS刺激装置に接続し、シミュレーションサイトの近くで利用できるようにします。ピン式電極をステロタックスホルダーに取り付けます。熱プラットフォームを摂氏37度に設定します。

吸入麻酔システムの酸素流量計を1分あたり1リットルにします。マウスを麻酔誘導室に入れます。イオブルラン気化器を3%にオンにし、動物が4分間イオブルラン効果を受けることを許可します。

動物が誘導室にある間、無菌シリンジを使用して本体の電極を0.9%生理食溶液で満たします。誘導室から動物を取り除き、胸部を本体電極の上に置きます。麻酔マスクをマウスの鼻の上にそっとスライドさせ、所定の位置に固定します。

イオブルランの出力を1.5%に下げ、インプラントとピンタイプの電極を生理食い物で充填します。慎重に一緒に取り付けます。あなたのプロトコルに従って刺激時間と電流強度を調整します。

後で tDCS システムの接触品質を確認します。刺激を開始します。現在のランプアップを20秒間、選択した値まで観察します。

そして、確立された時間のために自分自身を維持します。その後、セクションの最後に再びランプダウンします。制御するためにすねボタンをオンにします。

現在のランプアップを20秒間、選択した値まで観察します。そして、刺激期間の残りの部分のために1つをダウンさせ、最後に選択した値への最終的なランプを持ち、連続してランプダウンします。刺激セクションが1つ完了し、慎重に10分間、予め温めた37度摂氏ケージに動物を移します。

このプロトコルは、マウスの大脳皮質を1ミリメートル前尾大体に刺激するためにtDCSを使用する。このグラフは、tDCS刺激プロトコル後の統計学的および遺伝子発現を示す。0.35ミリアンペア電流強度を1日あたり10分間使用する。

tCDSインプラントは、接触品質の日の間に有意な違いなしで初日から5日目まで生存可能な自己を提示した。モデルの脳にはさまざまなtCDS刺激プロトコルがあります。プロトコルは、実験の特殊性に応じて選択する必要があります。

刺激、電流強度、セッション時間、電極位置の領域。この特定のプロトコルでは、我々は10分間350マイクロアンパーの電流で既知のtDCSを介して運動皮質を調節することを目指しました。このビデオを見た後、あなたはマウスでtDCSを実行することができます。

誰かが手術を行うとき、動物1匹につき最大4分かかることがあります。手術中にマウスを利用し、動物が研究中に健康を維持できるように、動物に対する手術後のケアに従う際には、動物ケアガイドラインを考慮することが不可欠です。また、外傷に対する動物の生理学的反応が生物学的転帰を妨げる可能性があるため、インプラント配置後5~7日待って実験を行うことをお勧めします。