Name: 만성 Transcranial 전기 자극 및 쥐 Intracortical 녹음 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 51 s
Description: 학습하세요 만성 경두개 전기 자극 전극 제작 및 쥐 뇌내 이식 기법을 통해 뇌 기능 장기 효과와 신경정신 질환 치료 가능성을 탐구하는 방법입니다.

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이 작품은 지원 EU FP7-ERC-2013-시작 권한을 부여 하 여 (No.337075), 과학의 헝가리 아카데미 (LP2013-62), 그리고 GINOP-2.3.2-15-2016-00018 그랜트의 '기세' 프로그램. 우리 감사 Máté Kozák 자극을 문서화 및 기록 전극 Mihály Vöröslakos 유익한 토론에 대 한 프로토콜 디자인.

여기서 설명 하는 모든 메서드는 유럽 공동체 위원회의 지침에 따라 (86/609 ECC) 앨버트 Szent-Györgyi 의료 및 제약 센터의 대학에서 동물 연구에 대 한 윤리 위원회에 의해 승인 세게 드 (14 세/218/2016)입니다.
1입니다. 자극 전극의 제조
<ol><li>한 자극을 전극, 미니어처 훅 업 와이어의 6 10 cm 긴 조각을 잘라 한쪽 끝에 피복 및 다른 쪽 끝에 1 cm의 2 cm를 제거 합니다.</li>
	<li>2 개의 케이블을 함께 트위스트과 짧은 벗 겨 옆에 그들을 솔더.</li>
	<li>SOT-353 케이스 어떤 집적 회로의 세 가지 테이프 포장의 스트립을 획득 합니다.</li>
	<li>패키지의 3 개의 구멍을 통해 트위스트 와이어 바느질. 전선의 이상 벗 겨 세그먼트 패키지 구멍에 있어야 합니다. 단열재의 끝 구멍의 가장자리에 맞춰 되도록 케이블을 배치 합니다.</li>
	<li>전선을 해결 하기 위해 구멍에 치과 시멘트를 넣어. 주의: 치과 시멘트 패키지의 캐비티에 누출 되지 않도록 충분히 조밀 되어야 합니다.</li>
	<li>시멘트는 응고 (최소 10 분), 일단 패키지를 플립 하 고 superglue의 얇은 층으로 다공성 시멘트 방수 물개를 형성 하기 위하여 구멍에 넣어. 벗 겨 와이어 접착 하지 마십시오.</li>
	<li>짧은 벗 겨 쪽에 케이블을 함께 트위스트과 솔더 그들 (그림 1A).</li>
	<li>고급 핀셋 끝으로 철사의 더 이상 벗 겨 세그먼트, 롤 주위에, 그들을 충 치 (그림 1B)에 그들을 포장. 필요한 경우 초과 케이블을 잘라.</li>
</ol>2입니다. 기록 전극의 제조
<ol><li>한 녹음을 triplet 전극 (그림 1C-D), 스테인레스 스틸 튜브를 사용 하 여 고속 회전에의 한 cm 긴 조각 잘라 보았다. 튜브의 끝에서 날카로운 바늘으로는 지 느 러 미를 제거 하 고 튜브 파편의 깨끗 하 고 완전히 투과 확인 하십시오. 참고: 튜브를 왜곡 하는 것으로, 플라이어를 사용 하지 마십시오.</li>
	<li>J 자형 홀더를 3cm의 최소 길이와 골드 도금 보드 스페이서 핀을 벤드. 'J' 모양의 긴 다리를 잘라 그리고 함께 돌아가 긴 선형, stereotaxic 장치에 의해 개최 됩니다 부분과 사이 'U' 모양, 전극, 개최 하 고 앵커 포인트 역할 분리 가능한 합동을 원래 모양 그것을 납땜합니다 . 튜브와 'J' 보유자의 짧은 다리를 함께 접착제. 필요한 경우, 안정성에 대 한 몇 가지 추가 1 cm 긴 막대를 붙입니다.</li>
	<li>스테인레스 스틸, ultrafine가 위 2.5 cm 긴 전극 와이어의 3 조각 잘라. 그것은 명확 하 고 날카로운 컷, 그리고 단 열 전극 와이어의 원형 표면에 그대로 있는지 확인 합니다. 또한 컷된 팁 적용 되는 힘으로 인해 구부러지거나 되지 있는지 확인 합니다. 벤드 1 또는 2 m m (예를 들어, 한 왼쪽된 직선, 한 45 °, 및 한 직각) 그들을 구별할 수 있도록 다른 각도에서 전선의 각각의 1 개의 끝에.</li>
	<li>전선 관, 실험에 대 한 전극의 적절 한 간격을 선택 (예를 들면, 대뇌 피 질의 로컬 필드 가능성 (LFP)와 현재 소스 밀도 (CSD) 등록, 전선에서의 팁 권장된 돌출은 튜브의 열: 4.5 m m, 4.1 m m 및 3.7 m m, 각각). 참고 적절 한 채널 순서를 유지 하는 깊이에 해당 하는 와이어.</li>
	<li>일단 전선이 서로 오른쪽 정렬 되며 튜브와 함께 병렬, 전극 와이어를 해결 하기 위해 장소 액체 superglue 한 방울 튜브의 양쪽 끝에 날카로운 바늘으로. 접착제는 모 세관 효과 튀어나온 끝에 녹음 사이트를 향해 하지 튜브에 흐르는 지 다는 것을 확인 하십시오.</li>
	<li>적절 한 microconnector 녹음 시스템을 사용할 수와 호환 되는 전극 인터페이스 보드를 준비 합니다.</li>
	<li>원하는 녹음 채널에 해당 하는 전극 인터페이스 보드의 구멍에 전선의 비 녹음, 구부러진 끝을 소개 합니다. 모든 와이어 위치에 있을 때, 핀셋으로 구멍에 골드 핀을 밀어. 참고: 골드 핀 치과 시멘트를 사용 하 여 장소에 고정 될 수 있습니다 하지만 대부분의 경우, 그것은 충분히 안정적이 안전 단계 없이.</li>
</ol>3입니다. 마 취
<ol><li>봉인 된 마 취 유도 실에서 동물을 놓고 2 L/min 의료 공기에서 isoflurane의 4-5%로 그것을 채우십시오.</li>
	<li>쥐 휴식 때 상공에서 동물을 제거 하 고 적절 한 환기 코 조각으로 stereotaxic 프레임에 배치.</li>
	<li>공기의 속도 동일 하 게 유지 해야 하지만 2 %isoflurane 수준을 설정 합니다. 마 취의 수준을 확인 합니다. 곤란에 발 철수 반사의 결핍이 있는 경우에, 계속, 그렇지 않으면 마 취의 깊이 증가.</li>
	<li>모니터링 하 고 37 ± 0.5 ° C homeothermic 모니터링 시스템에서 쥐의 체온을 유지 한다. 각 막의 건조를 방지 하기 위해 눈에 파라핀 연 고의 방울을 적용 합니다. 반복이 절차는 수술 하는 동안 여러 번, 필요한 경우.</li>
	<li>기도에 점액 형성을 피하기 위해 0.3 mg/kg 아트로핀 주사 피하. 이 더 이상 수술의 경우 4 시간 마다 반복 합니다. 호흡을 모니터링 하 고 필요한 경우 기화 기, 조정.</li>
</ol>4. 자극 및 기록 전극의 주입
참고: 압력솥 수술 필요한 모든 계기 및 전체 절차 동안 무 균 상태와 antisepsis의 일반 규칙에 따라 신중 하 게. 외과 영역 외부 nonsterile 영역을 만지지 마십시오. 주입 하기 전에 30 분 동안 에틸 알콜 (70%)에 전극을 담가.
<ol><li>머리 깎기로 두 피에서 머리의 대부분을 제거 합니다. 두 피에 depilatory 크림을 적용, 표면에 균일 하 게 확산 하 고 몇 분. 부드럽게 크림 및 나머지 머리를 제거 하는 주걱을 사용 합니다. 다음 살 균 제와 물으로 피부를 씻어.</li>
	<li>1-2 %lidocaine 주사 (7 mg/kg의 총계 복용량을 초과 하지 않도록) 피부 감각을 피하. (예를 들어, 파라핀) 눈에 대 한 연 고 수 의사의 한 방울을 적용 합니다.</li>
	<li>목에이 마에서 메스와 함께 중간에는 철저 하 고 긴 (~ 2 cm) 화살 절 개를 확인 합니다. 다음 두 개의 측 뼈의 cristae 사이의 영역을 청소 끌 또는 치아 핀셋을 사용 하 여 두개골에서 포함 하 여 조직 해 부. 4 롯데를 사용 하 여 해 부 피부를 제거 하 여 노출 하는 두개골을 유지.</li>
	<li>부드럽게 측 뼈의 가파른 가장자리와 근육 사이의 정밀한 핀셋 놓고 그들을 분리 합니다. 근육 손상 없이 가능한 코로나 봉합의 평면에 후 두 뼈의 가장자리에서 선호 측 뼈의 큰 표면에 많이 노출 하 지 그 춤을 추는 움직임을 확인 합니다.</li>
	<li>견인 기 bitemporally 노출 측 뼈를 유지 장소.</li>
	<li>린스와 함께 1-2 mL 3% H2O2, 두개골의 표면 다음 1-2 mL 물으로 그것을 씻어.</li>
	<li>매우 신중 하 게 측 뼈의 표면을 건조, 눈 막대기와 습기를 청소. 테스트 경우 자극 전극 (자극 전극의 위쪽 가장자리 측 뼈의 crista의 가장자리 라인에 있어야 함) 청소 수직 두개골 표면에 적합 합니다. 다시 롯데와는 브래킷으로 조정 하거나 필요한 경우가 위, 자극 전극 모양.</li>
	<li>Electroconductive와 전극 젤과 전극의 가장자리에 접착제의 얇은 층을 넣어 자극의 구멍을 채우십시오.</li>
	<li>한 정확한 운동, 측 뼈의 건조 표면에 자극 전극을 놓고 단단히 제자리에 고정 1 분 고급 핀셋으로 합니다. 아무 습기는 접착제와 접촉 하 여 있는지 확인 합니다. 청소 하십시오 눈 막대기, 필요한 경우. 주의: 전극의 어떤 불안정성을 경험 하는 경우에 그것을 제거 합니다. 뼈를 청소 후 새로운 자극 전극으로이 단계를 반복 합니다.</li>
	<li>조직의 새 수 분은 지속적으로 눈 막대기로 건조 하는 동안 자극 전극의 가장자리 위에 치과 시멘트를 넣어. 시멘트로 전체 자극 전극 커버.</li>
	<li>시멘트 완전히 경화 된 후, contralateral 측면에서이 단계를 반복 합니다.</li>
	<li>고정 나사에 대 한 두개골 전체 일부 구멍을 드릴 합니다. 미니어처 나사 구멍에 운전 하 고 그들을 통해 치과 시멘트를 넣어. ~ 10% 더 작은 직경 드릴 나사 직경에 비해 머리에 사용 합니다.</li>
	<li>실험의 목적에 따라 솔더 커넥터는 케이블의 끝에, 표면, 및 시멘트, 커버에 배치 또는 계속 기록 전극 및 광학 섬유, 이식 하거나 두개골에 두개골 창 준비 합니다. 이 후자의 경우 커넥터를 납땜 하 고 끝에만 구조에 앵커. 장기 동시 TES와 LFP 녹음의 필요한 경우 단일 와이어 대신 상기 전극 쌍 둥 이식. 참고:이 설치는 일반적인 모드 자극 유물8의 제거에 대 한 수 있습니다. 전극 이식 기록의 세부 사항에 대 한 이전 프로토콜14,15를 참조 하십시오.</li>
	<li>워시 살 균 제와 풍부 하 게 노출 된 조직. 1-2 %lidocaine 주사 (7 mg/kg의 총계 복용량을 초과 하지 않는) 피하.</li>
	<li>상처 가장자리를 debride 하 고 간단한 중단된 봉합 커넥터/임 플 란 트 주위와 그들을 닫습니다. Povidone-요오드와 상처를 소독.</li>
	<li>5 mg/kg carprofene 피하 주사. 필요한 경우이 반복 합니다. 참고: 다른 진통제 사용할 수 있습니다 일치 하는 로컬 윤리적 권한 위원회에 의해 설정 요구 사항.</li>
	<li>마 취를 중단 하 고 earbars 및 nosepiece, 의식 회복 수술 후 회복에에서는 동물을 넣어.</li>
	<li>첫 수술 후 시간 동안 가까운 감독 하에 동물 인지 확인 합니다. 임 플 란 트 영역을 정기적으로 모니터링을 계속 합니다. 참고: 동물 하지 맡겨야 한다 무인 sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지. 집 전체 복구 절차에서까지 개별적으로 동물.</li>
</ol>

<ol><li>Ozen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li>
<li>Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+alternating+current+stimulation+modulates+large-scale+cortical+network+activity+by+network+resonance%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).</li>
<li>Helfrich, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+biology+%3A+CB%22%5BJournal%5D)">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).</li>
<li>Bikson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+major+depression%3A+a+general+system+for+quantifying+transcranial+electrotherapy+dosage%5BTitle%5D)+AND+%22Current+treatment+options+in+neurology%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage.</a> Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).</li>
<li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li>
<li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+EEG+and+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).</li>
<li>Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+working+memory+load+effects+induced+by+bilateral+parietal+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation.</a> Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).</li>
<li>Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337 (6095), New York, N.Y. 735-737 (2012).</li>
<li>Kozak, G., Berenyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+efficacy+of+closed+loop+electrical+stimulation+for+long-term+treatment+of+absence+epilepsy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats.</a> Scientific reports. 7 (1), 6300(2017).</li>
<li>Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+you+feel+if+I+apply+transcranial+electric+stimulation%3F+Safety%2C+sensations+and+secondary+induced+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).</li>
<li>Marshall, L., Binder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+transcranial+oscillatory+stimulation+to+research+on+neural+networks%3A+an+emphasis+on+hippocampo-neocortical+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 614(2013).</li>
<li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+human+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687(2013).</li>
<li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+cognitive+sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li>
<li>Gage, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).</li>
<li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568(2012).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554(2015).</li>
<li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004(2012).</li>
<li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li>
</ol>

내 Berényi 소유자와 Amplipex 주식 회사, 대규모 멀티플렉싱 biosignal 앰프 제조 회사의 설립자입니다. Gábor Kozák 및 Tamás Földi 없다 공개.

이 프로토콜의 가장 중요 한 단계는 뼈 표면에 전극 패키지의 접착제로. 부적 절 한 씰링, 경우 전극과 뼈 사이 간격이 형성 되 고 보조 흉터 조직 자극의 품질을 줄이는이 간격으로 성장할 수 있다. 뼈 표면, 패키지에의 단계 동안 완전히 건조 해야 하며 전극의 불안정을 발생 하는 경우 그것은 제거 되어야 하며 최상의 결과 얻기 위해 새로운 패키지와 함께 대체.
이 방법의 제한으로 피부 수술 후 완전히 폐쇄 되지 않습니다, 거기는 감염의 위험이 상대적으로 높은입니다. 살 균 제 솔루션, 그리고 분말, 나중에 복구 하는 동안 첫 번째 4-5 일에 수술 치료는 감염을 방지할 수 있습니다. 우리의 경험에이 치료는 완전히 외부 세계를 향해 상처를 닫을 수 있습니다 흉터 조직 형성을 촉진 한다.
여기 우리가 제시 전극 제조, 하지만 따라 특정 실험의 특별 한 요구에 전도성 물질의 수정 할 수 있습니다, 예를 들어, 가장, 가...

Transcranial 전기 자극 (TES)은 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 가치 있는 방법론 접근 이다. 크기와 자극 전극의 배치에 따라 TES 큰 두뇌 볼륨에 영향을 미칠 수 있고 신경 인구를 끌고가 다 만들어진다1,2,3. Transcranial 직류 자극은 이미 의학적으로 주요 우울증 장애4,5, 그리고 인간6 transcranial 자극의 인지 효과 보여주는에 많은 연구 초점의 치료에 대 한 승인 , 7. 또한, 유망한 결과 간 질 발작8,9제어 TES의 잠재력에 관한 보도 했다.
집중적인 연구에도 불구 하 고 여전히 많은 관련 작업, 잠재적인 부작용 및 적용이 방법을10,,1112의 장기 결과의 상세한 메커니즘에 관한 질문 있습니다. 따라서, 그것은 동물 모델에서 TES의 효과 조사 하기 위해 강력 하 고 재현 가능한 프로토콜을 매우 중요 하다입니다. 우리에 대 한 프로토콜을 제공 하는 많은 장애 (예, 우울증, 간 질, 및 정신 분열 증)을 깨어 동물에 광범위 하 게 조사 될만 하 고 이러한 의료 조건의 본질 일반적으로 장기 치료를 필요로, 만성 transcranial 전극 쥐에 이식 여기에 제시 된 방법 행동 연구에 사용할 수 있습니다 또는 기록 전극 (즉, 전선, 실리콘 프로브, juxtacellular 전극)의 주입 또는 만성 두개골 윈도우 electrophysiological 실험에 대 한 결합 될 수 있다 그리고 이미징 연구, 각각입니다. 실험 설계에 따라 자극의 타이밍 일 수 있다 무작위 이벤트 트리거 특정 행동 신호, 또는 특정 한 두뇌 상태 (발작, 세타 진동)8, 의 electrophysiological 특징 11 , 13.
그 피부에 전극의 구체화를 사용 하 여, 현재 사용 된 인간의 접근 달리 여기 우리가 표시 메서드를 사용 하 여 피하 주입 오른쪽 측 뼈의 표면에 쥐부터 거의 언급 하는 것이 중요 하다 그들의 발을 사용 하 여 쉽게 접근할 수 있는 그들의 피부에 아무것도 용납.
이식의 만성 특성상 교체, 감소, 및 교양의 원칙에 따라이 방법은 이후 각 동물 사용할 수 달, 동안에 다른 실험 조건에 채용 될 수 있는 동물의 수를 줄일 수 다양 한 가설을 테스트 하는 적은 동물.
현재 연구에서 우리는 transcranial 자극 전극 제조 (그림 1A-B)의 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 하 고 이러한 전극의 만성 이식 6 개월의 측 뼈 통해 입증 남성 긴 에반스 쥐입니다.

<table><tbody><tr><td>시아노아크릴레이트 액체</td><td>헨켈</td><td>록타이트 401</td><td></td></tr><tr><td>시아노아크릴레이트 젤</td><td>헨켈</td><td>록타이트 454</td><td></td></tr><tr><td>자극전극용 와이어</td><td>Phoenix Wire Inc.</td><td>36744MHW - PTFE 초소형 훅업 와이어</td><td></td></tr><tr><td>보드 스페이서</td><td>E-tec 인터커넥트</td><td>SP1-020-S378/01-55</td><td></td></tr><tr><td>커넥터</td><td>E-tec 인터커넥트</td><td>P2510I-02</td><td></td></tr><tr><td>자극 전극용 테이프 패키징</td><td>Nexperia</td><td>74HC1G00GW</td><td>SOT-353 케이스가 있는 모든 집적 회로의 테이프 패키징 사용 가능</td></tr><tr><td>그립 시멘트 산업용 코</td><td>크 Dentsply</td><td>675571(분말) 675572(용제)</td><td></td></tr><tr><td>전기 전도성 젤</td>, <td>Rextra</td><td>ECG Gel</td><td></td></tr><tr><td>, 기록 전극 와이어</td>, <td>California Fine Wire Co.</td><td>.002 (50 미크론) 텅스텐 99.95 % (CFW 재료 # : 100-211), HMl-Natural, 3.0 인치 조각으로 절단, 원형, 절단 길이 조각 와이어</td><td></td></tr><tr><td>초 미세 가위</td><td>Hammacher Instrumente</td><td>Stainless HSB 544-09</td><td></td></tr><tr><td>스테인레스 스틸 튜브</td><td>Vita Needle Company</td><td>29 RW, 304SS 튜빙, TIG 용접 및 플러그</td><td></td></tr><tr><td>고속 로터리 톱</td><td>Dremel</td><td>모델 # 395</td><td></td></tr><tr><td>로터리 톱 홀더</td><td>Dremel</td><td>모델 # 220</td><td></td></tr><tr><td>로타리 톱 절단 휠</td><td>Dremel</td><td>모델 # 409</td><td></td></tr><tr><td>안구 스틱</td><td>Lohmann-Rauscher</td><td>Pro-ophta 안구 스틱</td><td></td></tr><tr><td>습식 소독제</td><td>Egis</td><td>Betadine</td><td></td></tr><tr><td>건식 소독제</td><td>Wagner Pharma</td><td>Reseptyl-urea</td><td></td></tr><tr><td>드릴링 머신</td><td>NSK-Nakanishi 영국</td><td>Vmax35RV 팩</td><td></td></tr><tr><td>앵커링 나사</td><td>Antrin Miniature Specialties, Inc.</td><td>000-120X1/16 SL 바인드 MS SS</td><td></td></tr></tbody></table>

만성 transcranial 전기 자극 및 쥐 intracortical 녹음

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Transcranial 전기 자극 (TES)은 무작위로 또는 폐쇄 루프 이벤트 트리거 방식으로 만들어진다 두뇌 활동에 영향을 강력 하 고 비교적 간단한 방법입니다. 많은 연구는 가능한 혜택 및 건강 하 고 pathologic 두뇌에서 TES의 부작용에 초점을 맞추고 있습니다, 하지만 여전히 자극의 행동의 메커니즘에 관한 많은 근본적인 오픈 질문이 있습니다. 따라서, 거기는 분명 강력 하 고 재현할 수 메서드는 급성 테스트 및 설치류에서 TES의 만성 효과 대 한 필요. TES는 신경 네트워크 비보조사 일반 행동, electrophysiological 및 이미징 기술을 결합할 수 있습니다. 뇌 활동을 조작 하는 다양 하 고 유연한 도구를 제공 하는 동안 transcranial 자극 전극 이식 실험 설계에 추가 제약을 부과 하지 않습니다. 여기 우리가 조작 하 고 몇 달 동안 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 transcranial 자극 전극 이식 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 합니다.

만성 자극 전극 (그림 1B)의 주입 전극 (그림 1C-D) 기록의 추가 주입 결합 될 수 있다. 이러한 설정은 요청 시 녹음 및 특정 뇌 활동 방해 자극 시스템에 적합 합니다. 여기는 폐쇄 루프 간 질 탐지 및 긴-에반스 쥐 표현 자발적인 발작 (그림 2A)9에 적용 된 개입 시스템의 대표적인 결과 선물이. 이 긴장 표시 부재 (petit mal) 간 질 (그림 2B)의 electrographic 및 행동 증상으로 알려져 있다. 기록으로 간 질 발작의 경우 intracortical 신호 실시간으로 분석, 트리거 두뇌의 스파이크 파 활동을 방해 하는 적절 한 순간에는 격리 된 자극 발생기...

이 상세한 프로토콜 transcranial 전기 자극 자유롭게 이동 하는 쥐에서의 단기 및 장기 효과 조사 하기 위하여 측 뼈에 transcranial 자극 전극 배치를 설명 합니다.

만성 Transcranial 전기 자극 및 쥐 Intracortical 녹음

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

이 절차의 전반적인 목표는 만성 경두개 자극 전극을 제작하고 이식하기 위한 단계별 프로토콜을 보여주는 것입니다. 이 방법은 시간적으로 표적화된 확산 경두개 전기 자극의 장기적인 효과와 같은 신경 자극 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 임플란트의 크기가 작기 때문에 이 방법을 자유롭게 움직이는 동물에서 일반 전기 생리학, 광유전학 및 이미징 기술과 결합하기에 적합하다는 것입니다.이 기술의 의미는 간질, 우울증 및 기타 신경 심리적 장애의 치료에 중점을 두고 있는데, 그 이유는 대규모 뇌 네트워크에 즉시 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 자극 전극을 만들려면 10cm 길이의 소형 연결 와이어 6개를 자릅니다. 한쪽 끝에서 2cm의 클래딩을 제거하고 다른 쪽 끝에서 1cm를 제거합니다.그런 다음 두 개의 케이블을 함께 꼬고 벗겨진 짧은 면으로 납땜합니다. 그런 다음 SOT-353 케이스가 있는 집적 회로의 3개 테이프 포장 스트립을 구입하십시오. 패키지의 세 개의 구멍을 통해 꼬인 전선을 꿰매십시오.와이어의 더 긴 벗겨진 부분은 패키지의 캐비티에 있어야 합니다. 절연체의 끝이 구멍의 가장자리와 일직선이 되도록 케이블을 배치합니다. 그런 다음 구멍에 치과 시멘트를 바르고 전선을 고정합니다.시멘트가 응고되면 패키지를 뒤집어 구멍에 얇은 슈퍼 접착제 층을 입력하여 다공성 시멘트를 향해 물 유형 밀봉을 형성합니다. 벗겨진 전선을 붙이지 마십시오. 그런 다음 벗겨진 짧은면에서 케이블을 함께 꼬아서 납땜하십시오.가는 핀셋 끝으로 전선의 길게 벗겨진 부분을 잡습니다. 그것들을 굴려서 구멍에 감쌉니다. 필요한 경우 여분의 케이블을 자릅니다.기록 삼중항 전극을 만들려면 고속 회전식 톱을 사용하여 1cm 길이의 스테인리스 스틸 튜브 조각을 자릅니다. 날카로운 바늘로 튜브 끝에서 핀을 제거하고 튜브에 이물질이 없고 완전히 투과될 수 있는지 확인합니다. 금도금 보드 스페이서 핀을 최소 3cm 길이로 구부려 J자형 홀더를 만듭니다.J자형의 긴 다리를 자르고 함께 납땜하여 원래 모양을 되돌려 입체택시 장치에 의해 유지될 긴 선형 부분과 전극을 고정하고 고정점 역할을 하는 U자형 사이에 분리 가능한 조인트를 만듭니다. 그런 다음 튜브와 J-홀더의 짧은 다리를 함께 붙입니다. 안정성을 위해 필요한 경우 1cm 길이의 막대를 추가로 붙입니다.다음으로 2.5cm 길이의 전극선을 스테인리스 초극세 가위로 3장 자릅니다. 명확하고 날카로운 절단면이고 전극선의 원형 표면에서 절연체가 손상되지 않았는지 확인하십시오. 또한 가해진 힘으로 인해 절단 팁이 구부러지지 않았는지 확인하십시오.각 전선의 한쪽 끝을 다른 각도로 1mm 또는 2mm 구부려 구별할 수 있도록 합니다. 그런 다음 튜브에 와이어를 채우고 실험을 위한 전극의 적절한 간격을 선택하십시오. 적절한 채널 순서를 유지하기 위해 어떤 와이어가 어떤 깊이에 해당하는지 확인하십시오.와이어가 서로 바로 옆에 정렬되고 튜브와 평행이 되면 날카로운 바늘로 튜브의 양쪽 끝에 액체 슈퍼 접착제 한 방울을 떨어뜨려 전극 와이어를 고정합니다. 모세관 효과로 인해 접착제가 튜브 안으로 흘러 들어가지만 돌출된 끝의 기록 부위를 향하지 않는지 확인하십시오. 사용할 녹음 시스템과 호환되는 적절한 마이크로 커넥터가 있는 전극 인터페이스 보드를 준비합니다.그런 다음 와이어의 구부러진 끝을 원하는 녹음 채널에 해당하는 전극 인터페이스 보드의 구멍에 삽입합니다. 모든 전선이 제자리에 고정되면 핀셋으로 금색 핀을 구멍에 밀어 넣습니다. 이 절차에서는 이발기로 동물의 두피에서 대부분의 털을 제거합니다.다음으로 두피에 제모 크림을 바릅니다. 표면에 골고루 펴 바르고 몇 분 정도 기다립니다. 주걱을 사용하여 크림과 남은 머리카락을 부드럽게 제거합니다.소독제로 피부를 헹굽니다. 리도카인 1-2%를 피하주사하여 피부를 마비시킵니다. 그런 다음 각 눈에 수의사 연고 한 방울을 바릅니다.이마에서 목까지 메스로 정중선을 따라 철저하고 긴 시상 절개를 만듭니다. 그런 다음 두개골에서 골막을 포함한 조직을 해부합니다. 그런 다음 끌이나 치아 핀셋을 사용하여 두 측두골의 크리스테 사이의 영역을 청소합니다.4마리의 불독을 사용하여 절개된 피부를 집어넣어 두개골을 노출시킵니다. 측두골의 가파른 가장자리와 근육 사이에 가는 핀셋을 부드럽게 놓고 분리합니다. 근육을 손상시키지 않고 측두골의 넓은 표면을 가능한 한 많이 노출시키기 위해, 가급적이면 후두골의 가장자리에서 관상 봉합선의 평면까지 흔들리는 움직임을 만듭니다.그런 다음 견인기를 양측으로 배치하여 측두 뼈가 노출된 상태를 유지합니다. 두개골 표면을 1-2 밀리리터의 3 % 과산화수소로 헹굽니다. 그런 다음 1-2ml의 물로 매우 조심스럽게 씻고 측두골 표면을 그대로 두어 안구 스틱으로 수분을 닦아냅니다.다음으로, 자극 전극이 청소된 수직 두개골 표면에 맞는지 테스트합니다. 자극 전극의 상단 가장자리는 측두골의 크리스타 가장자리와 일치해야 합니다. 불독과 견인기를 다시 조정하거나 필요한 경우 가위로 자극 전극의 모양을 만듭니다.그런 다음 자극 전극의 구멍을 전기 전도성 젤로 채웁니다. 그리고 전극의 가장자리에 접착제를 얇게 바르십시오. 한 번의 정확한 움직임으로 자극 전극을 측두골의 건조한 표면에 놓고 미세한 핀셋으로 1분 동안 제자리에 단단히 고정합니다.접착제에 습기가 닿지 않도록 하고 필요한 경우 안구 막대기로 닦아냅니다. 자극 전극이 건조한 측두골에 고르게 접착되어 있는지 확인하십시오. 수분을 자주 걸레질하고 주변 조직을 조심스럽게 수축시킵니다.필요한 경우 도움을 요청하십시오. 그 후, 자극 전극의 가장자리에 치과 시멘트를 바르고 조직의 누출 수분을 안구 스틱으로 지속적으로 건조시킵니다. 전체 자극 전극을 시멘트로 덮으십시오.시멘트가 완전히 굳은 후 반대쪽 쪽에서 이 단계를 반복합니다. 그런 다음 나사 직경에 비해 10% 더 작은 직경의 드릴 헤드를 사용하여 나사를 고정하기 위해 두개골 전체에 몇 개의 구멍을 뚫습니다. 미니어처 나사를 구멍에 삽입하고 그 위에 치과 시멘트를 바르십시오.그런 다음 기록 전극의 이식을 계속합니다. 커넥터를 납땜하고 끝에 있는 구조물에 고정합니다. 그 후, 노출된 조직을 소독제로 충분히 씻어냅니다.1-2%의 리도카인을 피하로 주사합니다. 그런 다음 상처 가장자리를 번식시키기 위해 커넥터 임플란트 주위에 간단한 단속 봉합사로 둘러쌉니다. 그런 다음 포비돈 요오드로 상처를 소독하십시오.여기에서는 Long-Evans 쥐에 적용된 폐쇄 루프 간질 발작 감지 및 중재 시스템의 대표적인 결과를 보여주며 자연 발작을 나타냅니다. 이 열차는 스파이크(spike) 및 파동 방전(wave discharge)이라고 하는 결석 간질의 전기 그래픽 패턴에서 행동 증상을 보여주는 것으로 알려져 있습니다. 여기에 표시된 것은 발작 개입의 LFP 흔적으로, 16주 동안 발작을 중단하는 데 시간적으로 표적화된 자극의 안정적인 성능을 보여줍니다.이는 이식된 자극 전극의 견고성과 신뢰성을 보여줍니다. 이러한 결과를 맥락에 맞추기 위해, 다음은 전극의 부적절한 밀봉 및 접합으로 인해 측두골과 전극 표면 사이에 2차 조직이 성장한 중단된 실험의 기록입니다. 이 비디오를 시청한 후에는 경두개 자극 전극을 이식하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.이 절차에 따라, 자극 중 다른 양상을 기록하기 위해 기록 전극 또는 두개골 창의 이식과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

우리는 만성 신경 기록 전극을 이온 주입하는 과정을 배우고있는 외과의에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 관통 및 표면 양쪽 전극 시스템을위한 기술은 쥐 동물 모델에 설명되어 있습니다.

단일 유닛 활동과 Electrocorticographic 신호를 녹음하기 위해 만성 신경 전극 외과 이식

이 비디오는 실시간 발작 감지를 위해 마취된 쥐에 머리 전극 시스템을 이식하는 방법을 보여줍니다. 이 절차에는 자극 및 전극 기록, 치과용 시멘트로 고정, 헤드 마운트 증폭기에 연결하는 작업이 포함됩니다.

실시간 발작 감지를 위해 쥐 모델에 머리 전극 시스템 이식

출처: Fritsch, B. et al. 경계심 설치류의 경두개 전기 뇌 자극. J. Vis. 경험. (2017년)이 비디오는 전극 이식과 경두개 전기 자극(tES)을 경계하는 쥐의 운동 피질에 적용하는 방법을 보여줍니다. 이는 전극 배치, 자극 전달, 그에 따른 신경 및 미세아교세포 활성화와 관련된 단계를 간략하게 설명하고 신경 치료 잠재력을 강조합니다.

깨어 있는 쥐에서 운동 피질의 경두개 전기 자극

출처: Beom, J., et al. 쥐 뇌의 편측 반구에 대한 반복적인 경두개 자기 자극. J. Vis. 경험. (2016년)이 비디오는 피질 흥분성을 조절하기 위해 마취된 쥐에서 반복적 경두개 자기 자극(rTMS)을 적용하는 방법을 보여줍니다. 이 절차에는 기본 자극을 설정하기 위해 운동 역치(MT)를 결정한 다음 MT 이상의 강도로 rTMS를 적용하여 신경 탈분극을 유도하는 것이 포함됩니다. 이 자극은 칼슘 유입을 유발하고 신경영양 인자 생성을 촉진하며 시냅스 가소성을 향상시켜 궁극적으로 피질 흥분성에 영향을 미칩니다.

반복적인 경두개 자기 자극을 사용한 쥐의 피질 흥분성 조절

이 연구에서 방법론은 우레탄 마취하에 hyperdirect 통로에서 다중 부위 생체 내 생리 학적 기록을 수행하는 방법에 대해 제시됩니다.

심각한<em&gt; In Vivo</em&gt; 마취 된 래트에서의 Hyperdirect 경로로부터의 국소 장 전위 및 다중 단위 활성의 전기 생리 학적 기록

이 프로토콜 영구 epicranial 전극 소켓 설치류에 이식된 가슴 전극에 대 한 수술 설정을 설명합니다. 두 번째 전극 소켓에 두어서 transcranial 전기 두뇌 자극의 종류 그대로 두개골을 통해 경고 동물에서 모터 시스템에 전달할 수 있습니다.

경고 설치류에 Transcranial 전기 두뇌 자극

무선, 멀티 채널 신경 녹음 및 자유롭게 쥐 행동에 자극에 대 한 양방향 시스템 도입. 시스템은 가볍고 콤팩트, 따라서 animal´s 행동 레 퍼 토리에 최소한의 영향을 미치고. 또한,이 양방향 시스템 두뇌 활성화 패턴 및 행동 간의 인과 관계를 평가 하는 정교한 도구를 제공 합니다.

무선, Vivo에서 녹음 하 고 자유롭게 행동 하는 쥐에서 신경 활동의 자극에 대 한 양방향 인터페이스

우리는 뇌 전기장 측정 및 관련 바이오마커-대뇌 혈류의 관점에서 두개외 자극에 대한 용량-반응 곡선을 평가하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 뇌에 침습적인 전극 배치를 포함하기 때문에 전신 마취가 필요하며 통제된 호흡보다는 자발적 호흡이 선호됩니다.

두개외 자극 전극의 배치 및 마취된 마우스의 대뇌 혈류 및 두개내 전기장 측정

이 연구는 돼지 모델에서 반복되는 만성 피질 기록에 대한 확장 가능하고 신뢰할 수 있으며 재현 가능한 방법을 제시합니다. 이 방법은 통증 연구 및 신경 질환 진단을 포함한 다양한 신경 과학 분야에 응용되고 있습니다.

돼지의 마취 중 반복적인 피질 기록을 위한 만성 두개골 창 기술

여기에서는 쥐와 생쥐의 고밀도 마이크로 전기 피질 검사(μEcoG) 기록을 위한 수술, 이식 및 기록 방법을 포함한 두 가지 프로토콜을 제시합니다. μECoG 기록은 쥐의 청각 피질에서 층류 다원(laminar polytrode) 기록 또는 쥐의 체성 감각 피질(somatosensory cortex)에서 신경 활동의 광유전학적 조작과 함께 수행됩니다.

설치류의 미세 전기 피질 조영술과 층류 폴리트로드 및 광유전학을 통합하여 피질 처리의 멀티스케일 조사

학습하세요 만성 경두개 전기 자극 전극 제작 및 쥐 뇌내 이식 기법을 통해 뇌 기능 장기 효과와 신경정신 질환 치료 가능성을 탐구하는 방법입니다.

만성 Transcranial 전기 자극 및 쥐 Intracortical 녹음

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