쥐 모델에서 해마 신경 활동에 대한 심부 뇌 자극의 효과

초록

출처: Selvakumar, T., et al., 전시상핵의 심부 뇌 자극 후 쥐 해마의 유전자 발현 변화 분석. J. vis. 경험. (2015년)

이 비디오는 쥐의 뇌에 전극을 이식하여 신경 활동을 조절하고 해마와의 의사소통을 강화하여 신경 생존 및 신경 발생을 지원하는 심부 뇌 자극(DBS)을 적용하는 절차를 보여줍니다.

프로토콜

동물 모델과 관련된 모든 절차는 지역 기관 동물 관리 위원회와 JoVE 수의학 검토 위원회에서 검토되었습니다.

1. 심부 뇌 자극(DBS) 수술

1. 케타민/자일라진 혼합물을 동물에게 복강 내 주입하고 수술 마취 평면에 도달했는지 확인합니다(발가락 꼬집기 반사, 호흡수 깊이 및 호흡의 규칙성을 확인하여). 절개할 두피 부위에서 머리카락을 제거하고 베타딘과 알코올 또는 멸균 식염수를 각각 번갈아 가며 세 번의 스크럽으로 두피를 소독합니다. 동물을 정위 프레임에 고정하고 배치합니다.
2. 순환하는 따뜻한 물 패드를 사용하여 동물의 체온을 최적의 수준으로 유지하십시오. 동물의 눈이 과도하게 건조되지 않도록 보호하기 위해 눈 윤활제를 바르십시오.
3. ATN(시상전핵)을 표적으로 삼기 위해 다음 정위 좌표를 사용하십시오: 전후방 -1.6mm, 내외측 1.5mm 및 배복부 5.2mm. 두피를 시상으로 절개하여 두개골을 드러냅니다. 한 쌍의 견인기를 사용하여 절개된 두피를 고정하여 두개골을 노출시킵니다. 멸균 식염수를 사용하여 절개 부위를 씻어냅니다. 절개 부위가 너무 젖으면 멸균 면봉을 사용하여 말리십시오. 브레그마를 찾아 검은색 마커로 표시하십시오. 버 구멍의 위치를 안내하려면 시상 봉합사에서 양쪽 내측 약 1.5mm, 관상 봉합사 뒤쪽 1.6mm에 두 개의 표시를 더 만듭니다.
4. 휴대용 드릴을 사용하여 버 구멍을 만드십시오. 버 구멍의 끝이 에탄올로 멸균되어 있는지 확인하십시오. 드릴링할 때 드릴을 두개골 표면에 대해 약 45° 각도로 잡습니다. 버 구멍 위치에서 과도한 열을 피하기 위해 두 개의 버 구멍 사이를 자주 전환하십시오.
5. 경막이 노출될 때까지 드릴링을 계속합니다. 끝이 'L'자 모양으로 구부러진 바늘을 사용하여 전극 삽입을 방해하는 부러진 뼈 조각을 제거합니다. 구부러진 바늘을 사용하여 뼈 조각을 제거하는 동안 밑에 있는 경막 및/또는 뇌 조직이 손상되지 않도록 주의하십시오.
   참고: 무딘 바늘이나 가는 뭉툭한 겸자를 사용하는 것도 옵션입니다.
6. 이중 전극 어셈블리를 정위 프레임의 회전 핸들에 고정하고 핸들을 90° 각도로 고정합니다. 정위 프레임의 조정을 사용하여 왼쪽 전극을 브레그마 바로 위에 배치합니다.
7. 내측 위치 지정을 위한 정위 조정을 사용하여 왼쪽 전극을 브레그마의 왼쪽으로 1.5mm 정확하게 이동하여 이제 두 개의 전극이 관상 봉합사를 따라 완벽하게 정렬되지만 브레그마에서 내측으로 1.5mm 간격을 두고 있습니다.
8. 전후 정위 조정을 사용하여 전극을 관상 봉합사에서 1.6mm 뒤쪽으로 이동합니다.
9. 배복부 조정을 사용하여 전극을 낮추고 먼저 버 구멍의 거친 가장자리를 건드리지 않고 전극을 쉽게 삽입할 수 있도록 버 구멍이 올바른 위치에 만들어졌는지 확인합니다. 그렇다면 두개골 표면에서 5.2mm 깊이까지 전극을 삽입합니다.
10. 리드를 통해 전극을 130Hz, 2.5V 및 90μsec 펄스 폭으로 설정된 자극기에 연결합니다.
11. 한 시간 동안(또는 실험 설정에 따라 원하는 기간 동안) 고주파 자극을 전달합니다. 시뮬레이션 과정에서 발가락 꼬집음에 대한 반응으로 발이 철수되지 않았는지 확인하여 적절한 마취 깊이를 정기적으로 확인하는 것을 잊지 마십시오. 마취를 유도하는 데 사용되는 초기 용량의 약 절반으로 마취를 보충합니다. 마취 깊이를 확인할 때 멸균 장갑의 오염을 피하고 필요한 경우 교체하십시오. 실험적 필요에 따라 일측 또는 양측 자극을 수행합니다. 저주파 자극(예: 10Hz) 및 자극되지 않은 동물(후속 자극 없이 전극 삽입)과 같은 대조군을 포함합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
정위 프레임	Kopf Instruments	모델 900
드릴	Dremmel	7700, 7.2V
메스	BD	372610
케타민	패터슨 수의학	07-803-6637	스케줄 III 규제 약물, 기관 규칙에 따른 조달, 사용 및 보관
자일라진	패터슨 수의학	07-808-1947
부프레노르핀	패터슨 수의학	07-850-2280	스케줄 III 규제 물질, 기관 규칙에 따른 조달, 사용 및 보관
수술용 스테이플	ConMed Corporation	8035
봉합사 (3-0)	Harvard Apparatus	72-3333
주사기 (1 ml, 29 1/2 g)	BD	329464	멸균, 복강내 마취 투여에 사용
주사기 (3 ml, 25 g)	BD	309570	멸균, 피하 진통제 투여 사용
바늘	BD	305761	멸균, 버 구멍에서 부러진 뼈 조각을 제거하는 데 사용
에탄올	피셔 사이언티픽	S25309B	일반 살균에 사용
윤활제	피셔 사이언티픽	19-898-350
자극기	메드트로닉	모델 3628
DBS 전극	로즈 메디컬 인스트루먼트, 캘리포니아	SNEX100x-100mm	전극은 백금입니다. 동심원 및 양극
베타딘(포비돈-요오드)	PDI	S23125	일회용 면봉, 절개 전 두피 소독에 사용

눈 성