2020년 6월 11일
본 원고는 저산소증-허혈을 앓고 있는 신생아 마우스의 다중 깊이 전극을 이용한 연속 비디오 EEG 레코딩방법을 설명합니다.
저산소성 허혈성 뇌병증은 신생아 발작의 가장 흔한 원인입니다. 저산소성 허혈성 발작 및 지속적인 비디오 뇌파 검사 또는 EEG에 대한 이 마우스 모델은 신생아 발작에 대한 이해와 특성화를 심화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술은 신생아 손상 모델에서 고품질 비디오 뇌파 기록 획득을 용이하게 하고 신생아 발작 메커니즘, 결과 및 치료 검사에 대한 향후 연구에 도움이 될 수 있습니다.
절차를 시연하는 사람은 Pravin Wagley입니다. 내 연구실의 연구실 전문가. 전극 이식 수술용.
마취된 출산 후 9일째 되는 날 마우스에서 통증 반사에 대한 반응 부족을 확인한 후, 마우스를 콧방울이 있는 입위 단계에 놓고 이어바의 뒷면을 사용하여 머리를 고정합니다. 두개골의 절개 부위를 베타인과 70% 에탄올 스크럽을 번갈아 가며 3회 소독하고 창공 드레이프를 사용하여 절개 부위를 유지하면서 마우스를 덮습니다. 눈 약간 위에서 두피 앞쪽 뒤쪽을 열고 피부의 약 50cm를 수축시킵니다.
정위 단계에서 머리를 재배치하여 피부가 바깥쪽으로 당겨 두개골이 드러나도록 하고 면봉을 사용하여 과산화수소를 바릅니다. 메스 날을 사용하여 두개골을 조심스럽게 긁어냅니다. 그리고 뼈에 약 50마이크로리터의 접착제를 한 방울 떨어뜨립니다.
어플리케이터를 사용하여 접착제를 두개골에 펴 바르고 접착제를 자외선 아래에 40초 동안 놓습니다. 접착제가 굳으면 노출된 브레그마를 기준으로 좌표를 측정합니다. 그리고 32게이지 바늘을 사용하여 해마의 CA1 영역에 양측으로, 두정엽 피질과 소뇌에서 양측으로 전극 구멍을 만듭니다.
두개골 표면에서 혈액을 청소하고 정위 암을 사용하여 암 소켓 커넥터에 연결된 전극을 뇌로 내립니다. 각 전극을 뇌에 이식하고 치과용 아크릴로 전극을 제자리에 고정합니다. 헤드셋을 치과용 아크릴로 두개골에 붙입니다.
각 강아지에게 케토프로펜 1kg당 5mg을 피하주사합니다. 모든 전극이 새끼의 절반 이상에 고정되면 새끼를 어미에게 돌려줍니다. 전극 이식 후 24시간 후에 EEG 기록을 위해 각 동물을 섭씨 37도의 맞춤형 플렉시글라스 챔버에 넣고 유연한 맞춤형 연산 증폭기 케이블을 사용하여 강아지를 비디오 EEG 모니터링 시스템에 연결합니다.
다중 채널 차동 증폭기를 사용하여 1kg 이득으로 1000Hz에서 EEG 데이터를 디지털화하고 적절한 분석 소프트웨어에서 EEG 신호를 검토합니다. 그런 다음 경동맥 소송 절차를 위해 동물을 분리하기 전에 30분 동안 부상 전 기준선 EEG를 기록합니다. 기준선 EEG 데이터를 기록한 후, 시연된 바와 같이 베타 인과 에탄올로 목 왼쪽의 하악골과 쇄골 사이의 피부를 살균합니다.
그리고 목 왼쪽을 약 1cm 절개합니다. 강아지를 해부 현미경 아래에 놓고 피하 조직과 피부를 조심스럽게 집어넣어 경동맥을 노출시킵니다. 5cm 길이의 멸균 실크 봉합사 조각을 동맥 아래에 놓습니다.
미주신경을 확인하고 동맥에서 신경을 섬세하게 분리하고 수축시킵니다. 동맥 아래에만 오도록 봉합사를 움직입니다. 미주신경을 확인한 후 동맥에서 신경을 섬세하게 분리하고 수축시킨 다음 마이크로 집게를 사용하여 동맥 아래에 5cm 길이의 멸균 실크 봉합사를 꿰매십시오.
동맥 주위에 이중 매듭 봉합사를 묶어 흐름을 막고 과도한 봉합사를 잘라냅니다. 노출된 동맥 위의 피하 조직과 피부를 교체하고 Vetbond를 사용하여 절개 부위를 봉합합니다. 그런 다음 동물을 실온의 챔버에 다시 놓고 따뜻한 매트리스에 놓고 강아지 코어 온도의 현장 적외선 온도 검사를 수행하여 챔버가 열리지 않도록 합니다.
지속적인 흡기 산소 모니터링으로 새끼가 1시간 동안 회복할 때까지 기다린 후 분당 60리터의 100% 질소와 분당 0.415리터의 100% 산소로 챔버를 세척합니다. 챔버의 산소 포화도가 12%에 도달하면 산소 흐름을 변경하지 않고 질소 흐름을 분당 10리터로 줄입니다. 필요에 따라 조금씩 조정하고 45분 동안 흡기 산소 분율을 8%로 유지합니다.
저산소증에 노출된 지 45분 후, 흡기 산소의 비율을 21%로 되돌리고 새끼가 2시간 동안 EEG 모니터링을 통해 챔버에서 회복할 수 있도록 합니다. 기록 기간이 끝나면 EEG 시스템에서 마우스를 분리하고 새끼를 어미에게 돌려줍니다. 비디오 EEG 녹화를 통해 전기 그래픽 결과를 비디오의 동작과 연관시킬 수 있습니다.
이 모델에서 관찰되는 대부분의 사건은 국소적인 일방적 또는 혼합된 행동과 관련이 있습니다. 저산소 기간 동안 일부 생쥐는 일반적으로 비강박적 발작 활동을 나타내며, 이 기간 동안 새끼는 EEG에서 지속적인 발작 활동으로 움직일 수 없습니다. 이 분석에서 기준선 활동은 P 10 새끼 쥐에서 앞서 설명한 배경과 유사했습니다.
소송 후 그리고 저산소증이 시작되기 전에, 일부 생쥐는 경련성 발작을 보였다. 저산소증 유도 후, EEG의 배경 진폭이 감소했습니다. 그리고 스파이크 파 방전의 간헐적 인 폭발이 보였고 진압이 뒤따랐습니다.
생쥐는 억제된 배경에서 리드미컬한 스파이크 파동 방전으로 나타나는 전기 발작을 보였으며, 이는 폴리 스파이크 파와 함께 더 복잡하고 빈번하게 진행되었습니다. 저산소증 동안, 파워 스펙트로그램 분석은 허혈성 반구와 반대쪽 반구 사이의 비대칭에 대해 주목할 만합니다. 허혈성 반구는 버스트 억제 패턴을 나타내고 반대쪽 반구는 억제된 배경을 나타냅니다.
재산소화 및 회복 동안, 생쥐의 부분 집합은 기록 기간의 나머지 기간 동안 계속해서 발작을 일으킵니다. EEG 배경은 저산소증 후 기준선에 비해 억제되며 저산소증 후 기록 기간 동안 점진적인 회복이 관찰됩니다. 신생아 강아지와 함께 일할 때는 정확성이 핵심입니다.
또한 수술 후 새끼를 어미와 함께 그룹으로 다시 배치하는 데 특별한 주의를 기울여야 합니다. 비디오 뇌파 검사는 조직 병리학, 영상 및 행동과 함께 신생아 강아지에서 신생아 발작이 부상 수술 및 행동 결과에 미치는 영향을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.
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본 원고는 저산소-허혈 상태의 신생 쥐를 대상으로 다중 심부 전극을 사용하여 연속 비디오 EEG를 기록하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 전기생리학적 소견과 행동적 사건의 상관관계를 분석할 수 있게 함으로써 신생아 경련에 대한 이해를 돕습니다.
신생 생쥐를 대상으로 한 연속 비디오 EEG 모니터링은 전임상 단계에서 발작 관련 치료 가설의 위험성을 낮출 수 있는 중개 연구 플랫폼을 제공합니다. 저산소-허혈 상태 동안 전기생리학적 분석과 행동 분석을 동기화함으로써, 이 방법은 항발작 화합물 및 바이오마커의 기전적 검증을 지원합니다. 이러한 접근 방식은 질환 관련 시스템에서 인간 신생아의 발작 징후와 EEG 진화 과정을 모델링함으로써 초기 발굴 단계의 예측 신뢰도를 높입니다.
이 방법은 화합물 스크리닝 및 리드 최적화 단계 이전에 EEG로 검증된 발작 모델을 구축함으로써 초기 발견 워크플로우에 통합됩니다.