Name: 정맥 필로폰 자기 관리에 깊은 뇌 자극의 효과를 평가하기위한 일반적인 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: 배우세요 쥐 모델에서 정맥 메타암페타민 자기투여 시 뇌심부자극의 효과를 평가하는 방법을. 이 기법은 중독 정신의학에서 약물 남용 감소와 최적 치료 조건을 연구하는 데 활용됩니다.

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2014-2015 신경외과 연구 및 교육 재단(NREF) 상 및 2014년 루이지애나 주립대학교 슈리브포트 의과대학(J.A.W.)의 보조금 지원. 우리는 S. Harold와 C.M. Keller의 귀중한 기술 지원과 교육에 감사드립니다.

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저자는 이 방법론과 관련하여 경쟁하는 재정적 이해관계가 없습니다.

뇌 심부 자극술의 정확한 메커니즘이 완전히 특징되지 않지만, 모터와 정신 질환 모두 DBS의 효과는 전기 치료와 시간 6,22-26을 통해 다양한 피질과 대뇌 피질의 뇌 영역의 기능 사이의 역동적 인 상호 작용이 발생할 수 있습니다. 설치류에 필로폰 전달의 비 조건부 방법은 27,28 잘 설명되어 있지만,이 방법은 약물의 약물 동태 학 및 신경 화학적 효과 27 ~ 29의 개별 연구에 가장 적합합니다. 조작 적 IV 약물 자기 관리는 약물에 대한 동기 부여의 요소를 통합하여, 이상적으로 DBS와 같은 전기 치료는 시간이 지남에 병적 인 행동과 상호 작용하는 방법의 연구에 적합합니다. 우리가 설명하는 절차는 다른 환경에서 우발 메스 암페타민 사용에 대한 하나의 환경에서 DBS의 효과를 검사합니다. 우리의 IV의 필로폰 자기 administ의 세 가지 주요 단계가 있습니다배급 패러다임 : 긴 액세스 세션 동안 신속한 수집 및 약물 섭취의 상승 1) 유도, 이후 짧은 액세스 세션 동안 약물 섭취의 안정, 높은 비율의 2) 유지 관리 및 약물 복용의 전면 적재 패턴의 3) 개발. 비용 효율적이고 이상적 정신 자극제를 사용하여 설치류 헤드 캡의 잠재적으로 제한 수명 주어진 DBS의 효과를 테스트하기에 적합한 양이다 실험 당 12 래트 -이 패러다임은 10 2-3주 시간 내에 달성 될 수있다. 긴 19,30,31 액세스의 기간을 포함 다른 패러다임 등이 절차는 상당히 물질 사용 장애의 일부 측면을 시뮬레이션; 그것은 레크리에이션 사용 19,30 대 인간의 의존성의 중요한 측면이다 초기 세션 &quot;약물 로딩,&quot;로 약물을 얻기 위해 사용과 높은 동기 부여의 두 상승을 보여줍니다. IV의 필로폰 긴 액세스 노출이 설치류는인지 적자 (32)을 보여, 약물 치료 33, 약물 동태 학 (34)과 신경 화학적으로 별개의 응답은 짧은 액세스 노출 설치류보다 만성 메스 암페타민 사용 장애로 고통 인간에게 더 유사하다 (35)을 변경합니다. 마찬가지로 우리의 깊은 뇌 자극 절차의 세 가지 주요 단계가 있습니다 : 하나 또는 두 개의 &quot;모의&quot;세션의 머리 밧줄 연결을 포함 DBS 환경, 1) 요법 이니, 2) 매일, 상용 시스템을 사용하여 활성 자극의 간헐적 인 배달, 3) DBS의 분리 및 약물 설정 이후에 전송. 이 패러다임은 다소 전통적인 연속 DBS보다 TMS 같은 비 침습적 치료의 과정을 모방하도록 설계된다. 완전 이식, 일반적인 운동 장애 3에 사용되는 것과 같은 프로그램 DBS 시스템은 여러 가지 전술 한 이유로 정신 자극제 의존을 앓고있는 환자의 변두리에 가능한 것입니다. Intermitten더 나은이 환자 인구에 적용 할 수있다 TMS 같은 위험도가 높은 수술과 사후를 포함하지 않는 전기 치료 전략을, t. 우리가 기술 한 방법은 연구자가 개발하고 제한된 시간 내에 약물 환경 외부에서 전달되는 동안 마약 관련 동작을 수정할 수 있습니다 치료 전략을 구체화 할 수 있습니다. 축적 증거가 특정 신경 생리 학적 결손 (23) 후에 모방 또는 치료 중단 후 전신 약물 (36)을 발휘 몇 주 동안 정신 및 약물 관련 행동에 긍정적 인 효과를 오래 지속과 결합 과도 두개 전기 자극. 초기 우수한 수술 기법과 강렬한 약물 사용 중에 여러 수술 사이트의 지속적인 관리를위한 요구 사항은이 방법의 주요 제한 사항입니다. IV 카테터 또는 DBS 전극 중 하나가 비 작동 및 / 또는 감염 될 경우, 쥐해야연구를 종료합니다. 엄격한 무균 기술에서 경정맥 카테터 및 두개강 ​​내 전극 게재 위치를 가장 독립적으로이 절차를 시작하기 전에 경험이 풍부한 연구자에서 배운됩니다. . 자극 파형, 펄스 폭, 주파수, 진폭), 2) 다른 잠재적 인 치료 뇌 타겟 (예 - - 핵 중격 의지 1) 다른 자극 파라미터 (예 :.이 절차의 검토를 포함하여 여러 변형 및 미래 연구, 의무가있다 코어, 내측 전두엽 피질, 중뇌, habenula), 3) 다른 DBS 전달 패턴 (예를 들어, -. 매일 DBS 배달, 주간 DBS 배달, DBS 이전에 가장 흥미로운 아마도 조작 적 세션, DBS 인수 전), 그리고, 다양한 간격으로, 4) 짧은 기간 DBS의 조합과 선택적 경로의 optogenetic 자극을 모방 행동 수정 (36)을 지속 발휘 제약 에이전트.

필로폰 인해 시냅스 모노 아민의 급성 증가, 특히 도파민에 강렬하고 장기간의 행복감을 생산하는 정신 자극제입니다. 필로폰 의존은 전 세계적으로 약 25-34000000 사용자와 전혀 입증 된 치료 1, 2와 전염병의 건강 문제입니다. 메탐페타민에 대한 의존성 신규 한 치료 전략의 개발이 상당히 요구되고있다. 깊은 뇌 자극 (DBS)은 두뇌 &quot;심장 박동&quot;파킨슨 병, 근육 긴장 이상, 그리고 3 태성 진전 비롯한 특정 질환에서 발생하는 신경 세포 파괴 소성 패턴을 정상화를 사용하여 신경 외과 절차이다. 최근 인간의 경우 보고서는 DBS는 알코올 및 약물 의존에 대한 효과적인 치료가 될 수 있지만, 정신 자극제에 대한 임상 증거 (예 :., 코카인, 필로폰)이 4-8을 제한하는 것이 좋습니다. 연속 깊은 뇌 자극이 currentl 그대로Y는 연습 환자와 그 / 그녀의 가족에서 예외적 인 협력이 필요합니다. 꼼꼼한 상처 치료 및 개인 위생에도 결과 균혈증과 정맥 약물을 사용하지 않는 환자에서 감염에 취약 기본 맥박 조정기 하드웨어를 보호해야합니다. DBS 장치의 정기적 추적 시스템의 개방 루프 설계 주어진 필요가있다; 경험이 풍부한 의사 일상 클리닉 약속 3시 대상의 증상을 감소시키는 현대 DBS의 설정을 변경합니다. 이 치료의 패러다임은 그들의 도전 정신 사회적 상황에 코카인과 암페타민 사용자로 제한됩니다. 여러 설치류 연구는 치료가 약물 사용 환경 9-11에서 코카인 자기 관리 절차 중에 연속적으로 전달 될 ​​때 DBS의 효과를 검토하여이 비현실적 패러다임을 모방했다. 두개 같이 내주 하드웨어를 필요로하지 않는 불연속 기법 비 침습적자기 자극 (TMS)은, 물질 사용 장애 (12)의 치료를위한 더 나은 옵션이 될 수 있습니다. TMS는 비 침습적 하루 동안 특정 뇌 대상 전기 필드, 간헐적 인 치료를 생성하는 외부 headcoil를 사용하여 제공됩니다. H 코일 또는 &quot;깊은&quot;은 TMS가 잠재적 인 사용을 확대 13,14, 피질 부위에 추가로, 깊은 뇌 자극 구조가되도록 최근 출현. 두 치료법은 기본 약물 사용의 경우보다 다른 환경에서 세션 동안 연속적으로 일련의 전달 및 약물 의존 13,15-17 인간과 쥐 실험 모두에서 약속을 보여 주었다. 그들이 폭력적이거나 산만 한 행동 (18)을 체험 할 수있는 경우 필로폰 의존 환자를 치료하는 창 가능성이 거리 binges 동안하지, 같은 법원이 의무적으로 재활 등의 금주 기간 동안있을 것입니다. 따라서,이 문서의 목적은 일시적이다 전기 자극의 전달을 설명하는 것입니다공간적으로 더 밀접 IV의 암페타민 의존의 치료를위한 인간에서 무엇이 가능한지에 근사 약물 사용 환경으로부터 분리한다.

<table><tbody><tr><td>설치류 조작실</td><td>Med Associates, Inc</td><td>ENV-008CT</td><td>Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478 USA 전화: (802) 527-2343</td></tr><tr><td>Kopf 디지털 디스플레이 콘솔이 있는 소형 동물 입체 기기</td><td>Kopf Instruments</td><td>Model 940</td><td>Kopf 전화: 1-877-352-3275 팩스: 1-818-352-3275 이메일: sales@kopfinstruments.net</td></tr><tr><td>Z-시리즈 3-DSP 바이오앰프 프로세서</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>RZ5D</td><td>터커-데이비스 테크놀로지스&nbsp; 11930 Research Circle Alachua, FL 32615&nbsp; 미국 전화: 386-462-9622&nbsp; www.tdt.com</td></tr><tr><td>Z-시리즈 32채널 자극기</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>IZ2-32</td><td>소프트웨어에는 OpenEx 플랫폼을 사용하여 실험을 프로그래밍하는 방법을 설명하는 설명서가 함께 제공되며, 여기에서 액세스할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>http://www.tdt.com/files/manuals/OpenEx_User_Guide.pdf IZ2 자극기용 48볼트 리튬 이온 배터리 팩</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>LZ48-200</td><td></td></tr><tr><td>PZ5용 32채널 스플리터 박스</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>S-BOX_PZ5</td><td></td></tr><tr><td>OpenEx Ext 다중 채널 신경 기록용 소프트웨어 패키지</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>OpenEx</td><td></td></tr><tr><td>백금-이리듐 자극 전극</td><td>Plastics One Inc</td><td>MS303/8-B/SPC ELECT PT 2C TW .005"</td><td>Plastics One Inc P.O.Box 21465, S.W. Roanoke, VA 24018, PH 540-772-7950</td></tr><tr><td>자극기와 정류자 사이의 2채널 케이블</td><td>플라스틱 One Inc</td><td>305-441/2 W/ 스프링</td><td></td></tr><tr><td>2채널 케이블, 정류자와 전극 받침대 사이</td><td>Plastics One Inc</td><td>305-305 W/ 스프링</td><td></td></tr><tr><td>4채널 정류자</td><td>Plastics One Inc</td><td>SL2+2C 및 SL2+SC/SB</td><td></td></tr></tbody></table>

정맥 필로폰 자기 관리에 깊은 뇌 자극의 효과를 평가하기위한 일반적인 방법

A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration

약물 사용 장애, 특히 메스암페타민에 대한 약물 사용 장애는 젊은이들에게 불균형적으로 영향을 미치는 파괴적이고 재발하는 질병입니다. 동물 모델에서 검증된 새롭고 효과적이며 실용적인 치료 전략이 필요합니다. 뇌심부 자극(DBS) 요법을 포함한 신경 조절은 병리학적 신경 활동에 영향을 미치기 위해 전기를 사용하는 것을 말하며 약물 의존을 포함한 정신 장애에 대한 가능성을 보여주었습니다. 임상 실습에서 DBS는 증상을 완화하기 위해 의사가 외부에서 프로그래밍한 이식형 심박 조율기와 같은 시스템을 사용하여 뇌 구조에 자극을 지속적으로 전달하는 것을 포함합니다. 이 치료는 도전적인 심리사회적 상황으로 인해 메스암페타민 사용자에게는 제한될 것입니다. 약물 사용 환경에서 간헐적, 비침습적 및 원격으로 제공될 수 있는 전기 치료가 보다 현실적일 것입니다. 이 기사는 IV 메스암페타민 의존성 치료를 위해 약물 사용 환경과 시간적, 공간적으로 분리된 두개내 전기 자극의 전달에 대해 설명합니다. 메스암페타민 의존은 약물에 대한 확장된 접근 기간을 통합하고 약물 사용의 증가와 약물 획득에 대한 높은 동기를 모두 보여주는 정맥 주사(IV) 자가 투여의 조작적 패러다임을 사용하여 설치류에서 빠르게 발달합니다.

IV의 경정맥 카테터 및 두개 내 DBS 전극의 배치에 따라, 설치류가 성공적으로 짧은 회복 기간 후 자기 관리] 4의 필로폰을 훈련 할 수있다. 쥐를 획득하고 확장 된 액세스 2 일 이후 필로폰 자기 관리를 확대 할 3은 그림 4 일에 의해 세션 당 168 ± 12 주입의 평균 약물. 1) 필로폰 독성 및 영구, 장기간 액세스 할 수있는 심각한 행동 변화를 방지하고 2) 그 응답의 상대적으로 안정적인 속도를 설정하기 위해 다양한 조작 할 수 있습니다 쥐 다음 두 가지 이유에 대한 조작 적 훈련을 매일 2 시간 일정으로 이동 치료 적 개입. 그림 4는 두 번째 주에 걸쳐 짧은 액세스 세션 당 총 주입의 평균 수는 75 ± 8임을 보여줍니다 일반적으로 10 % 이하로 일상을 변화한다. 그림 5는 쥐 (STABLE)를 보여줍니다OP 일에 비해 훈련 6 일째에 의한 섭취 &quot;프런트 로딩」패턴의 출현에 의해 나타낸 바와 같이 약물을 취할 증가 동기 1.이 개발되면, 효과는 크게 후속 세션 동안 유지된다 (데이터는 미도시) . 그림 6은 양자 DBS는 가짜 자극 군에 비해 3 ~ 5의 일에 대한 조작 적 IV의 필로폰 자기 관리의 현저한 감소의 결과 비 약물 환경에서 전달되는 것을 알 수있다. (- 8.5, ML은 2.4 ± AP + 1.6, DV)의 핵은 쉘은 브레 그마를 기준으로 좌표를 다음 정위를 사용하여 약물 consummatory 동작을 8 년에 알려진 참여를 목표로하는 소정했다 중격 의지. 자극 파라미터 및 지속 시간은 느슨하게 정신과 8,20,21 질병의 치료 용 DBS와 이전 경험에 기초하여 게시 되었으나 실험자의 요구에 따라 조정될 수있다. 오차 막대는 온건하고 모든 일 것이란 있습니다명확한 치료 효과의 평가에도 불구하고, 행동에서 볼 수있는 응답의 범위를 나타내는 의미 CH. 실험 당 쥐의 수를 늘리면이 자연의 변화를 보상 할 수 있습니다. 11 동물은 초기 실험에 사용 하였다. 하나의 동물에 의한 발작에 수유 수술 후, 하나의 동물이 제외 된 대한 안락사하고, 하나의 동물 (8) 동물의 총을 우리에게 남겨 인해 DBS 전극 고장 제외되었다 (; N = 4 활성 DBS를 N = 4 샴). 성공적인 완료를 허용 각 실험 (12) 쥐 - 일반적으로 약 10부터 시작. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig1.jpg" /> 그림 1. 비주얼 프로그래밍 언어. 조사는 여러 애니에 뇌 자극을 제공 할 수있는 프로그램을 설계, 여기의 예처럼, 비주얼 프로그래밍 언어를 사용LS 동시에 사용자가 입력 매개 변수에. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig2.jpg" /> 도 2 카메라 제어판. 실험의 개시에 앞서, 조사관 시각적 컨트롤 패널의 왼쪽에 원하는 주파수, 펄스 폭과 진폭을 지정한다. 여기에 자극 매개 변수는 다음과 같습니다 현재 강도 200 μA; 펄스는 61 밀리 폭; 펄스 주파수 130 Hz에서. 자극이 활성 전류 전달을위한 파형이 오른쪽에 표시됩니다 시작되면. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> IV 필로폰 자기 관리 그림 3. 취득. 응답 전체 조건화는 (360 분) 데이터는 반복 측정으로 정의 매일 세션과 반복 - 측정 ANOVA를 이용하여 분석 하였다. 페이지를 한 모든 분석은 &lt;0.05으로 유의하다고 하였다. 데이터는 평균 ± 표준 오차이다. 조작 적 훈련 첫 4 일 동안 매일 6 시간 조작 적 세션 동안 총 필로폰 주입. + P &lt;0.05 세션 1에 비교 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig4.jpg" /> 그림 4.IV 필로폰 자기 관리의 유지 보수. 총 조작 적 응답 (120 분) 데이터는 반복 측정으로 정의 매일 세션과 반복 - 측정 ANOVA를 이용하여 분석 하였다. 페이지를 한 모든 분석은 &lt;0.05으로 유의하다고 하였다. 데이터는 평균 ± 표준 오차이다. 안정된하지만 강렬한 약물 복용 행동을 보여주는 조작 적 훈련, 둘째 주에 걸쳐 매일 2 시간의 조작 적 세션 동안 총 필로폰 주입. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig5.jpg" /> 그림 동기 부여의 5 개발은 약을 복용합니다. 조작 적 첫 번째 시간 동안 매 15 분을 합계 한이 응답하고 데이터를 분석 하였다 사용하여 반복-날ANOVA는 반복 측정으로 정의 된 각 15 분 사분면으로 asures. 페이지를 한 모든 분석은 &lt;0.05으로 유의하다고 하였다. 데이터는 평균 ± 표준 오차이다. &quot;프런트 로딩&quot;패턴은 조작 적 훈련의 1 일에 존재하는 것이 아니라 약을 복용하는 강한 의욕을 나타내는 두 번째 주에 의해 개발. + P &lt;0.05에 비해 60 분에 비해 45 ~ 60 분, + + + P &lt;0.05에 비해 30, 45, 60 분, + + P &lt;0.05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig6.jpg" /> 그림 6. IV 필로폰 자기 관리에 DBS 효과. 제 시간에 응답 총 조건화는 (60 분) 데이터는 betwe와 혼합 ANOVA를 이용하여 분석 하였다치료의 대상 변수 (가짜 대 DBS) 매일 세션의 반복 측정 갖추고 있습니다. 페이지를 한 모든 분석은 &lt;0.05으로 유의하다고 하였다. 데이터는 평균 ± 표준 오차이다. 양자 미리 조건화 깊은 뇌 자극이 크게 치료 일 3, 4에 대응 조건화의 제 60 분에 걸쳐 주입 메탐페타민의 수를 감소하고, 모의 그룹과 기준선 응답에 비해 7 + P &lt;0.05. 종료 매일 치료 후베이스 라인 수준으로 돌아 응답. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

이 기사는 IV 메스암페타민 의존성 치료를 위해 약물 사용 환경과 시간적, 공간적으로 분리된 두개내 전기 자극의 전달에 대해 설명합니다.

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people.  There is a need ...

본 절차의 전반적인 목표는 설치류에서 정맥내 메탐페타민 투여 환경과 시간적 및 공간적으로 분리된 심부 뇌 자극의 효과를 평가하는 것입니다. 이 방법은 특정 뇌 영역의 전기 자극이 약물 남용을 감소시킬 수 있는지, 그리고 어떤 상황에서 이러한 치료가 가장 효과적인지와 같은 중독 정신의학의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 전기 치료가 약물 사용 환경과 다른 시간 및 다른 설정에서 제공된다는 점입니다.이는 실제 환자에게 적용 가능한 상황과 더 유사합니다. 본 절차의 시연은 저희 연구실의 박사후 연구원인 Dr.Vinita Batra와 수석 실험실 기술자인 Mr.Glenn Guerin이 진행하겠습니다. 본 실험을 위한 준비 사항은 텍스트 프로토콜에 상세히 설명되어 있습니다.먼저, 행동상의 인위적 요인을 최소화하기 위해 가능한 한 빠르고 차분하게 쥐를 조작실(operant chambers)에 넣습니다. 실험 시작 전, 라인의 개방성을 확인하기 위해 쥐의 카테터를 0.1 milliliters의 0.9% 생리식염수로 세척합니다. 그다음, 설치류 등의 가이드 캐뉼라에 스테인리스강 스프링 리쉬를 부착합니다.캐뉼라의 다른 쪽 끝을 조작 챔버 상단에 있는 누수 방지 유체 스위벨에 연결합니다. 쥐가 자기투여 과제를 빠르게 학습할 수 있도록, 4~5일 연속으로 하루 6시간 동안 항상 하루 중 비슷한 시간에 세션을 진행하십시오. 활성 레버를 누를 때마다 메탐페타민을 1회 주입하고, 이후 30초 동안 레버를 눌러도 아무것도 공급되지 않는 타임아웃 시간을 둡니다.첫 번째 주가 끝날 무렵이면 설치류들은 스스로 메탐페타민을 투여하는 데 익숙해질 것입니다. 훈련 두 번째 주에는 월요일부터 금요일까지 매일 2시간씩 세션을 진행하여, IV 메탐페타민 자가 투여 능력을 유지하고 정교화하십시오. 30초의 타임아웃을 적용한 고정 비율 1(fixed ratio of one)의 조건으로 세션을 계속해서 수행하십시오.3회 연속 세션 동안의 총 메탐페타민 주입 횟수 변동 폭이 10% 미만일 때 안정적이고 강렬한 반응 단계에 도달한 것으로 간주합니다. 안정적인 강렬한 반응의 또 다른 지표는 처음 30분 동안의 누적 주입 횟수가 이후 30분 동안의 누적 주입 횟수보다 많을 때 나타납니다. 쥐가 이러한 약물 로딩 패턴을 보이면, 이는 단순한 일시적 사용이 아니라 중독 행동임을 나타냅니다.각 세션이 끝나면, 카테터를 세척하기 위한 주사기를 준비하고 설치된 리쉬(leash)를 설치류의 등에서 분리합니다. 혈전 형성을 방지하기 위해 800 IU streptokinase가 포함된 0.9% saline solution 0.1 milliliters로 쥐의 카테터를 세척합니다. 세척 후, 막힘을 방지하기 위해 각 가이드 캐뉼라에 시스(sheath)를 삽입합니다.그 후, 쥐를 홈 케이지로 돌려보냅니다. 카테터의 개통성 테스트 방법 및 이 실험에서 발생하는 일반적인 문제 해결 방법에 관한 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 이 실험을 위해 10개에서 12개의 Plexiglas 박스를 준비합니다.각 상자의 세 면 외벽을 뻣뻣한 불투명 종이로 덮어 쥐들이 서로를 볼 수 없게 합니다. 다만, 자극 세션 동안 동물을 관찰할 수 있도록 앞면은 비워 둡니다. 다음으로, 공기 흐름은 유지하면서 쥐들이 탈출하는 것을 방지하기 위해 상단 일부를 단단한 패널로 덮습니다.상단 패널에는 설치하여 설치된 설치류 헤드캡과 자극 시스템 간의 전기적 연결을 위한 커뮤테이터(commutator)를 지지하십시오. DBS 실험을 위해 여러 마리의 동물에게 동시에 일정 전류를 전달할 수 있는 자극 시스템을 사용하십시오. 해당 시스템에는 프로그래밍 가능한 인터페이스가 포함되어 있어야 합니다.맞춤 길이의 케이블을 사용하여 자극기의 채널 포트를 각 코뮤테이터(commutator)의 상단 전자 페데스탈(electronic pedestal)에 연결하십시오. 그런 다음, 스테인리스 스틸 스프링으로 감싸진 16인치 케이블을 사용하여 코뮤테이터의 하단 전자 페데스탈을 설치된 설치류 머리 캡의 전극 페데스탈에 연결하십시오. 케이블은 쥐가 머리 캡에 큰 장력을 주지 않고 케이지 내의 모든 구역으로 자유롭게 이동할 수 있도록 충분한 여유가 있어야 합니다.쥐가 네 발로 서 있을 때 머리가 닿을 수 있는 위치까지 도달하는 길이의 케이블이면 보통 충분합니다. 시스템을 프로그래밍하려면 시각적 프로그래밍 언어를 사용하여 실험 종말점을 달성하기 위해 각 장치가 수행할 기능과 실시간으로 확인하기 위해 저장 및/또는 투영될 데이터를 지정하십시오. 실험 시작 전에 시각적 제어 패널에 원하는 주파수, 펄스 폭 및 진폭을 지정하십시오.쥐의 고주파 자극에 사용되는 전형적인 매개변수는 임상에서 사람에게 시행하는 뇌심부 자극술에 사용되는 것과 유사합니다. 주파수는 130 to 180 Hertz, 펄스 폭은 60 to 90 milliseconds, 전류 진폭은 100 to 250 microamps입니다. 뇌 자극 실험을 위해 쥐를 상자에 넣을 때, 커뮤테이터의 스테인리스 스틸 스프링 케이블을 헤드 캡의 각 전극 페데스탈에 연결하십시오.먼저 1000 Hertz에서 5 µA의 전류를 2초 동안 흘려 각 전극의 임피던스를 측정하십시오. 전극의 임피던스가 125 kΩ 이하인 경우 실험을 계속 진행합니다. 하지만 그렇지 않은 경우, 전극의 저항으로 인해 전류가 치료 수준 이하로 제한될 수 있으므로 해당 동물을 실험에서 제외하는 것을 고려하십시오.쥐를 적응시키기 위해 한두 번의 모의 세션을 먼저 실시하십시오. 이 세션 동안에는 어떠한 활성 치료도 적용하지 마십시오. 각 모의 세션 직후에 쥐를 조작 상자로 이동시켜 매일 2시간 동안 진행되는 IV 메탐페타민 자가 투여 세션을 수행하게 하십시오.실험을 위해 쥐를 능동 자극군과 모의 세션을 수행하는 가짜 자극군의 두 그룹으로 균형 배치하십시오. 5일 동안 매일 3시간씩 매일 딥 브레인 자극 세션을 수행하십시오. 각 자극 세션의 일부 시간 동안 동물을 주의 깊게 관찰하여 자극이 행동에 뚜렷한 변화를 일으키는지 확인하십시오.매 회 심부 뇌 자극 세션 직후에 쥐의 일일 정맥 내 메탐페타민 자기 투여 세션을 시작합니다. 정맥 경정맥 카테터와 두개 내 심부 뇌 자극 전극을 배치한 후, 쥐들은 이틀 동안 메탐페타민에 장기간 노출되어 약물 자기 투여를 습득하고 그 양을 증량했습니다. 그다음, 메탐페타민 독성을 방지하고 다양한 치료적 개입으로 조절 가능한 안정적인 반응률을 확립하기 위해, 쥐들을 일일 2시간의 조작적 훈련 일정으로 옮겼습니다.조작적 훈련 6일 차에 접어들자, 섭취량의 프론트 로딩(front loading) 패턴이 나타나는 것으로 보아 쥐들이 약물을 복용하려는 동기가 증가했음을 알 수 있었습니다. 이러한 패턴은 이후 세션 동안 대체로 유지되었습니다. 이처럼 안정된 약물 남용 패턴이 확립된 후, 기술된 프로토콜에 따라 심부 뇌 자극을 실시하였습니다.그 결과, 조작적 IV 메탐페타민 자기 투여가 현저히 감소했습니다. 이 기술을 숙달하면 그룹당 약 10~12마리의 동물을 사용하여 2~4주 이내에 완료할 수 있습니다. 이는 메탐페타민을 사용하는 설치류에서 헤드 캡과 IV 카테터의 수명이 제한적이라는 점을 고려할 때, 심부 뇌 자극의 효과를 테스트하는 데 매우 적합합니다.이 절차는 대안적인 전기적 파라미터, 서로 다른 뇌 표적 및 새로운 전달 패턴뿐만 아니라, 지속적인 행동 수정으로 이어질 수 있는 전기 치료와 약물 제제의 조합을 조사하는 데 사용될 수 있습니다.

a-general-method-for-evaluating-deep-brain-stimulation-effects-on

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

정맥자가 관리 (IVSA) 패러다임은 동물의 학대 약물의 강화 속성을 검사의 황금 표준으로 간주됩니다. 이 원고는 신뢰할 수있는 IVSA 데이터를 얻기 위해 필요한 실험 절차와 수술 기법을 설명합니다. 특히, 세심한 카테 테르 주입 및 유지 관리가 강조 표시됩니다.

마우스 모델에서 정맥 주사 자기 관리를위한 방법

operant 에탄올 동안 쥐의 뇌에 에탄올 농도의 시간 코스를 결정하는 방법은 자기 관리가 설명되어 있습니다. 가 생성되는 작은 볼륨에 필요한 감도를 가지고 있기 때문에 불꽃 이온화 검출과 가스 크로마토 그래피는, dialysate 샘플에 에탄올을 수량화하는 데 사용됩니다.

가스 크로마토 그래피에 의한 operant 에탄올 자기 관리 및 에탄올 결정시 에탄올의 Microdialysis

출처: Casquero-Veiga, M. et al. 쥐의 심부 뇌 자극에 의해 유도된 활동 패턴을 밝히기 위한 생체 내 양전자 방출 단층 촬영. J. Vis. 경험. (2022).이 비디오는 쥐 모델에서 FDG-PET 이미징을 사용하여 심부 뇌 자극(DBS)의 대사 효과를 보여줍니다. 대사 활동이 증가하거나 억제된 뇌 영역을 매핑하기 위해 FDG 투여, DBS 적용 및 PET/CT 이미징과 관련된 단계를 간략하게 설명합니다.

In Vivo FDG-PET를 사용하여 쥐의 급성 심부 뇌 자극에 의해 유도된 대사 신경조절 평가

출처: Batra, V., et al. 정맥 메스암페타민 자가 투여에 대한 심부 뇌 자극 효과를 평가하는 일반적인 방법. J. Vis. 경험. (2016).이 비디오는 동물이 레버를 눌러 정맥 메스암페타민을 자가 투여하여 측좌핵에서 도파민 방출에 의해 유발되는 강박적인 약물 추구 행동으로 이어지는 약물 중독의 쥐 모델을 보여줍니다. 이에 대응하기 위해 쥐는 이식된 양극성 전극을 통해 심부 뇌 자극(DBS)을 받아 측좌핵의 과잉 활동 뉴런을 억제하기 위해 고주파 펄스를 전달합니다. 그런 다음 약물 추구 행동의 변화를 관찰하여 DBS의 효과를 평가하여 중독 관련 반응을 줄일 수 있는 잠재력을 밝힙니다.

쥐 모델에서 약물 중독 치료로서의 심부 뇌 자극

이 비디오는 마취된 쥐에 전극과 캐뉼라를 이식하여 전위차점 측좌핵의 도파민 방출을 측정하고 복부 피개 영역의 도파민 활성을 조절하기 위한 약물 주입을 보여줍니다.

VTA 도파민 뉴런 수용체 조작을 사용한 쥐 모델에서 도파민 방출 모니터링

이 프로토콜은 설치류에서 동시에 기능성 자기 공명 영상과 깊은 두뇌 자극을위한 표준 방법을 설명합니다. 이러한 실험 도구를 함께 사용은 거의 모든 뇌 대상에 전기 자극에 대한 응답으로 글로벌 다운 스트림 활동의 탐사 할 수 있습니다.

설치류에 동시 fMRI를 깊은 뇌 자극

세포외 도파민(DA)의 급격한 변동은 포유류의 보상 처리와 동기 부여 행동을 모두 중재합니다. 이 원고는 깨어 있고 자유롭게 움직이는 쥐에서 타스탄트가 빠른 도파민 방출을 어떻게 변경하는지 결정하기 위해 FSCV(Fast Scan Cyclic Volammetry)와 구강 내 타스탄트 투여의 조합을 설명합니다.

깨어 쥐의 구강 내 Tastant 관리하는 동안 빠른 스캔 순환 전압 전류 법으로 빠른 도파민 역학 시험

뇌심부 자극술(DBS)은 파킨슨병에 효과적인 치료 옵션입니다. 우리는 쥐에서 새로운 자극 패러다임을 스크리닝하기 위한 연구 설계를 수립했습니다. 이 프로토콜은 DBS 처리된 헤미파킨슨병 쥐의 운동 결과 평가를 위해 계단 테스트 및 실린더 테스트를 사용하는 방법을 설명합니다.

계단 및 실린더 테스트 : 소설 접근은 Hemiparkinsonian 쥐에 깊은 뇌 자극 효과의 모터 결과를 평가하는

큐 반응성 마약 복용 경험을 갈망 하 고 절제 인간에서 재발로 연결 된 단서에 감도로 개념입니다. 큐 반응성은 다음의 자체 관리 하 고 금 욕을 강요 큐 반응성 테스트에서 appetitive 접근 동작이 발생 하는 마약 관련 신호를 향해 측정 attentional 오리엔테이션에 의하여 쥐에서 모델입니다.

코카인 사용 장애의 쥐 모델에서 큐 반응성을 측정 하기 위한 프로토콜

이 프로토콜에는 생쥐에서 신뢰할 수 있는 HFS 메서드를 설정 하는 방법을 보여 줍니다. Hippocampal가 뇌 전체 신경 전기 HFS 직접 및 간접적으로 비보에 의해 자극 된다. 신경 활동 및 분자 신호 검사 c-fos 와 Notch1 immunofluorescent 얼룩, 각각; 성체는 bromodeoxyuridine 분석 결과 라벨에 의해 정량 이다.

고주파 자극에 의해 마우스가 뇌의 활성화에 대 한 침략 적 방법

이 프로토콜의 목표는 직접 서브 두 번째 도파민 방출에 자신의 기여를 연구하는 복부 tegmental 영역 수용체를 조작하는 것입니다.

빠른 스캔 순환 볼탐법 (CIS-FSCV)과 결합 된 주입 및 자극을 결합하여 Phasic 도파민의 복부 테자멘트 영역 수용체 조절을 평가합니다.

배우세요 쥐 모델에서 정맥 메타암페타민 자기투여 시 뇌심부자극의 효과를 평가하는 방법을. 이 기법은 중독 정신의학에서 약물 남용 감소와 최적 치료 조건을 연구하는 데 활용됩니다.

정맥 필로폰 자기 관리에 깊은 뇌 자극의 효과를 평가하기위한 일반적인 방법

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