ラットの慢性移植のための末梢神経刺激電極の調製

炎症性疾患や神経障害など様々な疾患の治療として、末梢神経刺激がますます検討されている。小さな実験動物のための慢性的に埋め込まれた末梢神経カフ電極の建設は、時間と高価なことができます。このプロトコルは、ラットで使用するための慢性的に埋め込み型末梢神経刺激電極を構築するための簡単で低コストのアプローチを記述する。

この方法では、非常に少数で簡単にアクセスできる材料や物資、および同様の技術と比較して危険または技術的に要求されるステップの数を減らし、装置のコストと人員と装置アセンブリの訓練に必要な時間の両方を削減する必要があります。この技術は、脳卒中の回復またはメトロ機能不全の他のタイプの慢性ラスベガス神経刺激の有効性をテストする前臨床試験を可能にするために設計されました.カフチューブの準備から始めます。

カミソリの刃を使用して、2.5ミリメートルのポリマーチューブを切断します。次に、チューブを通してペーパークリップまたはフォースチップを挿入し、袖口の片側のチューブの壁を縦方向に滑り落とします。チューブから鉗子を取り出し、袖口の正中線を通して大きい縫製針を挿入する。

残りの組み立てステップ中に袖口を固定するために、フォームボードに針を置きます。注入の間に袖口閉鎖を固定するための縫合糸を置くために、中央線の袖口の壁を通して小さな縫製針を挿入し、片方の上のスリットから約5ミリメートルをポイントする。その後、針の目から6つのゼロ縫合糸の2センチメートルを挿入し、袖口に縫合糸を通すためにチューブの壁を通して針を引っ張ります。

管壁を通して2番目の穴を穿刺し、袖口の正中線に沿って最初の穴より約5ミリメートル下にポイントします。針の目から縫合糸を挿入し、チューブウォールを通して針を引っ張ります。下の穴から伸びる縫合糸の短い端に少量のUV硬化接着剤を塗布し、下尾がチューブの外壁とほぼ同じになるまで長い縫合端を引っ張ります。

その後、UV杖で接着剤を治します。このプロセスを繰り返して、袖口の反対側に別の縫合糸を配置します。次にプラチナイリジウムワイヤーリードを配置します。

カフの壁に4つの穴を作るために小さな縫製針を使用してください。次に、縫製針を再び挿入し、今度は最初のリードホールを通して外装から内部に作業します。針の目を通して7.5センチメートルのプラチナイリジウムワイヤーの約5センチメートルを挿入し、針を通してチューブを通して針を引き、ワイヤーリードをカフ壁に通します。

袖口の外側に約4.5センチメートル伸びるようにワイヤーを調整します。最初のリードホールを通して針をもう一度挿入し、2番目のリードホールを通します。針の目を通してワイヤーの短い端の5センチメートルを挿入し、袖口の壁を通してワイヤーリードを通すためにチューブを通して針を引っ張ります。

このプロセスを繰り返して、3番目と4番目のリードホールにワイヤを通します。ブタンライターを使用して、第2および第4のリード穴から延びるワイヤの5〜6ミリメートルから断熱材を慎重に取り除き、最初の穴から延びるワイヤーの端をそっと引っ張り、ワイヤーの絶縁されていない部分が穴と一緒にフラッシュされます。これを他のリードと繰り返して、3番目と4番目のリードホールに通されたワイヤの絶縁されていない端を揃えます。

1番目と3番目のリードホールでカフの外側側のワイヤーループに少量のUV硬化接着剤を塗布します。その後、接着剤の硬化し、所定の位置にリードを固定するために、UV杖を使用しています。カフの内壁に対して絶縁されていないワイヤーリードを押すために小さなピペットの先端を使用してください。

ワイヤーの1ミリメートルの尾を袖口の外面に対して平らに引っ張り、それらを一緒に短くしないように注意してください。その後、2つの尾をカバーし、それを治すために少量のUV接着剤を適用します。泡板から袖口アセンブリと大きい針を取り外します。

針の目を通して6つのゼロ縫合糸の3センチメートルの長さを挿入し、中点の袖口の底に縫合を通すためにチューブを通して針を引っ張ります。変形、チューブ、およびワイヤリードを避けるために、内部から外部に作業する同じ正中の穴を通して小さな縫製針を挿入します。次に、針の目から縫合の外側の尾を挿入し、カフの壁を通して針を引き、袖口の端の周りに縫合のループを作成します。

袖口の端と袖口の外側の半分の結び目を結ぶことによって袖口の反対端のまわりの第2ループを作成する。結び目をチューブに対して平らに保持しながら、少量のUV接着剤を半分の結び目に塗布し、それを治します。縫合糸の端をできるだけ結び目の近くに慎重に切ります。

次に、ブタンライターを使用して、各プラチナイリジウムワイヤリードの端に約3ミリメートルから断熱材を除去します。各リードの絶縁されていない端に金のピンのカップ側をはんだ。埋め込みテストを進める前に、組み立てられた装置のインピーダンスを組み立て、1キロヘルツで2キロオーム未満のインピーダンスを有することを確認する。

ヘッドキャップを組み立て、原稿の方向に従ってカフ電極を埋め込んだ後、ラットが目を覚ましている間に迷走神経を刺激する。埋め込まれたヘッドキャップを介してラットを刺激発生器に接続し、刺激設定を調整します。VNSは運動皮質マップの再編成を誘発し、15の二方脈の単一の列車を提供し、それぞれ幅100マイクロ秒、および30ヘルツの周波数で800マイクロアンペアの振幅を備える。

刺激列車は、10、30分のトレーニングセッションを通して、成功した各レバープレスの検出直後に配信されます。オシロスコープを使用して、現在の刺激の正常な送達を監視します。このプロトコルは、ラットに迷走神経カフ電極およびヘッドキャップを慢性的に移植するために使用された。

移植の間、全てのカフの機能検証は、VNS誘導性血中酸素飽和度低下の試験によって行われた。この応答を呼び起こすために、30ヘルツパルスの10秒の列車、それぞれ幅100マイクロ秒、および800マイクロアンペアの振幅がカフリードを横切って送達されました。すべてのカフについて、10秒間の刺激の間、VNS誘発呼吸停止を観察し、少なくとも5%の血液酸素飽和度の低下を伴い、カフ機能と適切な移植を確認した。

装置の長期機能性をテストするために、ラットは移植後6週間で麻酔をかけ、VNSを再び適用した。9つの装置のうち7つの装置について、刺激の大きさは血液酸素飽和度の変化を誘発し、最初の移植時に観察されたものと変わらない、優れた性能が継続することを示唆した。残りの2つの装置は、刺激振幅を1.6ミリアンペアに増加させ、これらの装置が機能し続けたことを示唆する少なくとも5%の血中酸素飽和度の確実な減少を呼び起こすのに十分であった。

しかし、インピーダンス、神経損傷、またはカフの向きの変化は、パフォーマンスの低下をもたらした可能性があります。慢性的に埋め込まれた装置の長期機能をさらにテストするために、ラットの第2群は熟練した到達レバープレスタスクの簡易版で訓練された。ラットは、レバーを完全に落ち込ませ、2秒以内に放出するために、トレーニングブースの外に2センチメートルに達する必要がありました。

迷走神経刺激がタスク関連の運動地図表現の拡大を促進することを実証する以前の研究と一致して、VNS処置ラットは、シャム治療ラットよりも有意に大きな近位前肢表現を示した。このプロトコルは、他の実験室種または坐骨神経または仙骨神経を含む他の末梢神経部位における慢性刺激実験に対応するために容易に適応することができる。例えば。