Name: 양극성 전극을 사용하여 편도체의 전기적 점화에 의한 측두엽 간질 마우스 모델 생성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-29T14:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 49 s
Description: 배우세요 측두엽 간질 연구를 위한 양극성 전극 제작 및 수술 이식법을 마우스 모델에 적용하는 방법. 이 비용 효율적인 프로토콜은 편도체 기전 연구에 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (No. 82030037, 81871009)과 베이징시 보건위원회 (11000022T000000444685)의 지원을 받았다. 이 원고를 준비하는 동안 언어적 도움을 주신 TopEdit(www.topeditsci.com)에 감사드립니다.

이 실험은 수도 의과 대학 Xuanwu 병원의 실험 동물 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 모든 마우스는 Capital Medical University, Xuanwu Hospital의 동물 실험실에 보관되었습니다. 이 프로토콜은 네 부분으로 나뉩니다. 처음 두 부분에서는 전극과 EEG 기록/자극 장비를 연결하는 슬립 링을 사용하여 전극과 전기 회로를 구축하는 방법을 소개합니다. 세 번째 부분에서는 전극 이식의 작동 방법을 설명하고 네 번째 부분에서는 편도체 간질 모델에 사용되는 EEG 기록 및 자극 매개변수를 제시합니다.
1. 전극의 제작
<ol><li>3cm 길이의 테프론 코팅 텅스텐 와이어 2개(베어 직경: 76.2μm), 같은 길이의 은선 1개(베어 직경: 127μm), 2 x 2 게이지 행 핀 1세트.</li>
	<li>라이터를 사용하여 각 텅스텐 와이어의 한쪽 끝을 태워 절연 코팅의 5mm를 제거합니다. 알림: 절연체가 제거된 텅스텐 와이어가 검게 변합니다. 텅스텐 와이어의이 부분을 상단이라고합니다.</li>
	<li>초미세 다중 가닥 와이어 부분을 벗겨내고 어두워지기 시작하는 아래쪽에서 위쪽 끝까지 감싸고 위쪽으로 계속합니다. 한쪽 끝을 꼬집고 다른 쪽 끝을 부드럽게 비틀어 이 극세 와이어(부드러운 질감이 있음)를 텅스텐 와이어와 결합하면 두 재료를 쉽게 얽힐 수 있습니다.</li>
	<li>부드럽게 당겨 단단히 감겨 있는지 확인하고 과도한 극세선을 잘라냅니다. 공정 전반에 걸쳐 텅스텐 와이어를 똑바로 유지하십시오.</li>
	<li>행 핀을 cl에 고정amp핀의 긴 면이 바깥쪽을 향하도록 용접 테이블의 경우. 주사기 바늘을 사용하여 솔더 페이스트를 집어 핀에 바릅니다. 용접 토치를 320°C로 가열합니다. 토치 팁으로 무연 주석 와이어를 녹이고 번지십시오.</li>
	<li>텅스텐 와이어의 상단을 행 핀의 한 바늘과 겹치고 토치의 땜납을 사용하여 텅스텐 와이어를 핀에 접착합니다. 알림: 극세 와이어의 도움 없이 핀으로 텅스텐 와이어를 직접 용접하는 것은 매우 어려울 것입니다.</li>
	<li>다른 텅스텐 와이어와 다른 은와이어를 같은 방식으로 행 핀에 용접하여 각 와이어가 바늘에 해당하도록 합니다(그림 1,i 참조).</li>
	<li>두 개의 열수축 튜브를 텅스텐 와이어의 상단보다 약간 길게 자릅니다. 두 개의 텅스텐 와이어의 솔더 조인트에 올려 놓고 전도성 부분이 튜브에 완전히 덮여 있는지 확인하여 두 개의 텅스텐 와이어의 회로가 직렬로 배치되지 않도록합니다. 알림: 3개의 전선이 있지만 그 중 2개가 절연되어 있으면 3개의 전선이 직렬로 연결되지 않습니다. 은색 와이어에 튜브를 추가할 수도 있습니다.</li>
	<li>용접 테이블 클램프에서 전극을 제거하고 수축 튜브를 가열할 때 전극의 모양이 떨어지기 쉽기 때문에 약간 더 많은 힘을 가하는 열전도율 클램프를 사용하여 큰 펜치로 전극을 부드럽게 잡습니다.</li>
	<li>공기 덕트를 켜고 온도가 320°C에 도달할 때까지 가열합니다. 열수축 튜브가 조여질 때까지 몇 초 동안 불어줍니다(그림 1,ii 참조).</li>
	<li>용접 과정에서 바늘이 플라스틱 본체에서 분리되면 핫멜트 접착제로 용접 부분과 플라스틱 본체를 접합합니다(그림 1,iii 참조). 인터페이스 삽입에 영향을 줄 수 있으므로 인터페이스에 번지지 않도록 주의하십시오.</li>
	<li>두 개의 텅스텐 와이어를 잡고 끝을 분리하여 함께 비틀십시오(그림 1,iv 참조). 꼬인 텅스텐 와이어를 길이가 약 10mm로 잘라서 끝 부분의 간격이 0.5mm를 초과하지 않도록 합니다. 참고: 이 단계는 전극 길이를 유연하게 조정할 수 있도록 전극 이식 전에 수행할 수도 있습니다.</li>
	<li>글루건을 가열하고 전극 주위에 접착제를 고르게 도포합니다.</li>
	<li>멀티 미터로 전극 확인 : 멀티 미터의 한 막대를 행 핀의 용접되지 않은면에 놓고 텅스텐 와이어 또는 은색 와이어의 끝을 다른 막대에 부드럽게 대고 회로가 매끄러 운지 확인하십시오. 선이 직렬로 배치되지 않았는지 확인하십시오.</li>
</ol>2. 슬립 링 연결 및 회로 설명
알림: 마우스의 전극을 자유롭게 움직이는 상태에서 케이블을 통해 EEG 장치에 연결하면 마우스가 움직이고 회전할 때 케이블이 엉킬 수 있습니다. 이로 인해 케이블이 더 짧아져 결국 마우스가 움직이지 못하거나 케이블이 머리에서 떨어지게 됩니다. 여기에 설명된 방법에서는 케이블이 떨어지는 것을 방지하기 위해 4채널 슬립 링이 도입됩니다. 4개의 채널은 그림 1B에서 4가지 색상으로 표시됩니다.
<ol><li>양쪽 끝에서 절연 스킨을 5mm 벗겨내어 내부의 금속 와이어를 노출시킵니다.</li>
	<li>각 고정자 와이어에 열수축 튜브 섹션을 추가합니다.</li>
	<li>EEG 장치 커넥터 플러그로 각 와이어를 용접합니다.</li>
	<li>열수축 튜브를 뜨거운 공기로 수축시킵니다.</li>
	<li>각 로터 와이어에 열수축 튜브 섹션을 추가합니다.</li>
	<li>빨간색과 주황색 와이어의 전도성 부분을 함께 나사로 고정하고 행 핀에 맞도록 헤더의 조인트에 용접합니다.</li>
	<li>헤더의 다른 두 와이어를 각 조인트에 용접합니다. 알림: 은선에 해당하는 갈색 채널은 접지를 위해 EEG 장치에 연결됩니다. 빨간색과 주황색 채널은 동일한 텅스텐 와이어에서 신호를 수신하고 주황색 채널은 EEG 장치의 참조 역할을 합니다. 빨간색 채널의 신호는 의미가 없지만 전류 자극을 형성하려면 검은색 채널과 공존해야 합니다. 검은 색 채널의 신호는 뇌의 실제 전기 신호입니다. 다른 회로는 다른 장치에 맞게 다중 채널 슬립 링으로 설계할 수 있습니다.</li>
</ol>3. 이식 수술
<ol><li>마리<ol><li>수술을 위해 체중 24-26g의 8주 된 C57BL/6 야생형 수컷 마우스를 사용하십시오.</li>
		<li>온도 조절 환경(22 ± 1 °C)에서 12시간 명암 주기(광도: 8:00-20:00)로 수용하고 물과 사료를 임 의로 제공합니다.</li>
		<li>수술 중 동물을 따뜻하게 유지하기 위해 여분의 열 매트를 사용하십시오.</li>
		<li>수술 후 진통제의 첫 번째 투여로 멜록시캄을 피하주사(10mg/kg)한다. 그런 다음 동물을 별도의 케이지에 넣어 회복을 최적화합니다. 수술 후 첫 주 동안 동물의 식단에 meloxicam을 첨가하십시오.</li>
		<li>실험 후, 마우스의 좌심실에 4 % 파라 포름 알데히드를 마취하에 주입하고, 전극 표적의 조직 학적 검증을 위해 뇌 조직을 수집한다.</li>
	</ol></li>
	<li>마우스의 무게를 측정하고 1% 펜토바르비탈 용액을 복강내 주사하여 마취시킨다. 드릴 비트, 전극, 치과용 시멘트 등을 포함하여 사용할 모든 수술 기구와 소모품을 오토클레이빙으로 소독하십시오.</li>
	<li>마우스가 완전히 마취되면 면도기로 눈에서 귀 부분까지 머리카락을 면도하십시오.</li>
	<li>스테레오탁스 프레임에 마우스를 고정하십시오. 앞니를 앞니를 앞니에 넣고 양쪽 이어바를 귀에 똑같이 깊숙이 삽입합니다. 수술 중 밝은 빛으로 인한 건조와 실명을 예방하기 위해 에리스로마이신 눈 연고를 눈에 바르십시오.</li>
	<li>iodophor와 75 % 알코올을 번갈아 가며 3 번 면봉으로 원을 그리며 수술 부위를 소독하십시오. 그런 다음 이 절개 부위의 중앙에서 앞으로 시상 절개를 하고 절개 부위 양쪽의 피부를 잘라내어 삼각형 창을 만듭니다.</li>
	<li>작은면 조각을 공에 넣고 3 % 과산화수소로 적시십시오. 전방 및 후방 천문이 선명하게 보일 때까지 노출된 부위를 작은 면봉으로 부드럽게 문질러 두개골에 부착된 연조직을 제거합니다.</li>
	<li>전방 및 후방 천문이 수평 위치에 있도록 전방 및 후방 높이를 조정합니다. 앞쪽 천문의 위치를 축의 원점으로 생각하십시오.</li>
	<li>드릴을 사용하여 왼쪽 소뇌 두개골에 스테인리스 스틸 나사를 고정하여 평평한 표면을 만듭니다. 나사가 두개골에서 반쯤 돌출되어 있는지 확인하십시오.</li>
	<li>편도체 점화의 좌표가 브레그마에서 뒤쪽 -1.67mm, 측면 -2.7mm, 복부 -4.9mm인지 확인합니다. 이 지점을 찾아 표시하도록 정체 장치를 조정합니다.</li>
	<li>직경 0.5mm의 두개골 드릴로 표시된 지점에 구멍을 뚫습니다.</li>
	<li>전극을 정위 장치의 위치 지정 막대에 고정하고 전극을 구멍 위에 수직으로 놓고 위치를 -4.9mm로 천천히 떨어뜨립니다. 작동 중 전극 본체가 흔들리지 않도록 주의하면서 나사에 은선을 세 번 감습니다.</li>
	<li>치과용 시멘트를 혼합하여 전극과 두개골 표면에 부드럽게 바릅니다. 치과용 시멘트가 굳으면 고정전극을 둘러싸고 있는 시멘트가 원뿔형이 될 때까지 외부를 개질한다.</li>
	<li>시멘트가 경화되면 정체 장치에서 전극을 분리하십시오. 동물의 통증으로 인한 불편함을 완화하기 위해 meloxicam 10mg/kg을 피하 투여합니다. 수술 후 첫 주에 진통 효과를 위해 동물성 식품에 meloxicam을 투여하십시오. 마우스를 제거하고 케이지에 다시 넣고 다른 마우스와 분리하여 보관합니다.</li>
</ol>4. 전기 점화
<ol><li>수술 후 회복을 허용하고 염증이 가라앉을 수 있도록 불을 붙이기 전에 수술 후 최소 1주일 동안 마우스를 쉬게 합니다. 참고: 일반적으로 적절하게 회복되지 않은 마우스는 점화에 잘 반응하지 않습니다.</li>
	<li>마우스 머리의 전극과 EEG 장치를 연결하는 슬립 링 케이블이 있는 맞춤형 상자에 마우스를 넣습니다. 상자 뚜껑에 있는 구멍을 통해 케이블을 연결하고 마우스가 자유롭게 움직일 수 있도록 상자에 남아 있는 길이를 조정합니다.</li>
	<li>EEG 장치를 켜고 제대로 작동하는지 확인하십시오. 1초 동안 60Hz에서 1ms 단상 구형파 펄스를 전달하도록 자극기를 설정합니다.</li>
	<li>첫 번째 자극에 대해 50μA의 전류 강도로 시작합니다. 고주파 스파이크를 특징으로하는 방전 후 EEG를 모니터링하십시오. 방전 후 관찰되지 않으면 다음 자극에 25μA를 추가하고 방전 후 관찰되고 5초 동안 지속될 때까지 10분마다 이 과정을 계속합니다. 참고: 실험에 방전이 필요하지 않은 경우 4.4단계를 건너뛸 수 있습니다. 300μA는 점화에 충분히 강합니다.</li>
	<li>4.3단계에서 결정된 전류 강도로 마우스를 15분마다, 하루에 20회 이상 자극하지 마십시오.</li>
	<li>자극에 대한 행동 반응을 모니터링하십시오. 참고: 3회 연속 V등급 에피소드의 발생은 라신 등급 표준17과 결합된 완전한 점화로 간주됩니다.</li>
</ol>

<ol><li>Kurita, T., Sakurai, K., Takeda, Y., Horinouchi, T., Kusumi, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Very+long-term+outcome+of+non-surgically+treated+patients+with+temporal+lobe+epilepsy+with+hippocampal+sclerosis%3A+A+retrospective+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Very long-term outcome of non-surgically treated patients with temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: A retrospective study.</a> PLoS One. 11 (7), 0159464(2016).</li>
<li>Choy, M., Duffy, B. A., Lee, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+study+of+networks+in+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">Optogenetic study of networks in epilepsy.</a> Journal of Neuroscience Research. 95 (12), 2325-2335 (2017).</li>
<li>Aroniadou-Anderjaska, V., Fritsch, B., Qashu, F., Braga, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathology+and+pathophysiology+of+the+amygdala+in+epileptogenesis+and+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsy+Research%22%5BJournal%5D)">Pathology and pathophysiology of the amygdala in epileptogenesis and epilepsy.</a> Epilepsy Research. 78 (2-3), 102-116 (2008).</li>
<li>Smith, P. D., McLean, K. J., Murphy, M. A., Turnley, A. M., Cook, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seizures%2C+not+hippocampal+neuronal+death%2C+provoke+neurogenesis+in+a+mouse+rapid+electrical+amygdala+kindling+model+of+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Seizures, not hippocampal neuronal death, provoke neurogenesis in a mouse rapid electrical amygdala kindling model of seizures.</a> Neuroscience. 136 (2), 405-415 (2005).</li>
<li>Reyes, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amygdala+enlargement%3A+Temporal+lobe+epilepsy+subtype+or+nonspecific+finding%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsy+Research%22%5BJournal%5D)">Amygdala enlargement: Temporal lobe epilepsy subtype or nonspecific finding.</a> Epilepsy Research. 132, 34-40 (2017).</li>
<li>Fan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis+and+surgical+treatment+of+non-lesional+temporal+lobe+epilepsy+with+unilateral+amygdala+enlargement%5BTitle%5D)+AND+%22Neurological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Diagnosis and surgical treatment of non-lesional temporal lobe epilepsy with unilateral amygdala enlargement.</a> Neurological Sciences. 42 (6), 2353-2361 (2021).</li>
<li>Dhir, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pentylenetetrazol+%28PTZ%29+kindling+model+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Pentylenetetrazol (PTZ) kindling model of epilepsy.</a> Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 9, Unit 9 37(2012).</li>
<li>Van Erum, J., Van Dam, D., De Deyn, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PTZ-induced+seizures+in+mice+require+a+revised+Racine+scale%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsy+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">PTZ-induced seizures in mice require a revised Racine scale.</a> Epilepsy & Behavior. 95, 51-55 (2019).</li>
<li>Carriero, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+guinea+pig+model+of+mesial+temporal+lobe+epilepsy+following+nonconvulsive+status+epilepticus+induced+by+unilateral+intrahippocampal+injection+of+kainic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">A guinea pig model of mesial temporal lobe epilepsy following nonconvulsive status epilepticus induced by unilateral intrahippocampal injection of kainic acid.</a> Epilepsia. 53 (11), 1917-1927 (2012).</li>
<li>Levesque, M., Avoli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kainic+acid+model+of+temporal+lobe+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">The kainic acid model of temporal lobe epilepsy.</a> Neuroscience Biobehavioral Reviews. 37, 10 Pt 2 2887-2899 (2013).</li>
<li>Fujita, A., Ota, M., Kato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Urinary+volatile+metabolites+of+amygdala-kindled+mice+reveal+novel+biomarkers+associated+with+temporal+lobe+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Urinary volatile metabolites of amygdala-kindled mice reveal novel biomarkers associated with temporal lobe epilepsy.</a> Scientific Reports. 9 (1), 10586(2019).</li>
<li>Li, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+spatiotemporal+dynamics+of+phase+synchronization+during+epileptogenesis+in+amygdala-kindling+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The spatiotemporal dynamics of phase synchronization during epileptogenesis in amygdala-kindling mice.</a> PLoS One. 11 (4), 0153897(2016).</li>
<li>Wang, Y., Wei, P., Yan, F., Luo, Y., Zhao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+epilepsy%3A+A+phenotype-oriented+review%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Animal models of epilepsy: A phenotype-oriented review.</a> Aging and Disease. 13 (1), 215-231 (2022).</li>
<li>Fallah, M. S., Dlugosz, L., Scott, B. W., Thompson, M. D., Burnham, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antiseizure+effects+of+the+cannabinoids+in+the+amygdala-kindling+model%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Antiseizure effects of the cannabinoids in the amygdala-kindling model.</a> Epilepsia. 62 (9), 2274-2282 (2021).</li>
<li>Chipika, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amygdala+pathology+in+amyotrophic+lateral+sclerosis+and+primary+lateral+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Neurological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Amygdala pathology in amyotrophic lateral sclerosis and primary lateral sclerosis.</a> Journal of the Neurological Sciences. 417, 117039(2020).</li>
<li>Kuchukhidze, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotional+recognition+in+patients+with+mesial+temporal+epilepsy+associated+with+enlarged+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neurology%22%5BJournal%5D)">Emotional recognition in patients with mesial temporal epilepsy associated with enlarged amygdala.</a> Frontiers in Neurology. 12, 803787(2021).</li>
<li>Soper, C., Wicker, E., Kulick, C. V., N'Gouemo, P., Forcelli, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+activation+of+superior+colliculus+neurons+suppresses+seizures+originating+in+diverse+brain+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">Optogenetic activation of superior colliculus neurons suppresses seizures originating in diverse brain networks.</a> Neurobiology of Disease. 87, 102-115 (2016).</li>
<li>Devinsky, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Disease+Primers%22%5BJournal%5D)">Epilepsy.</a> Nature Reviews Disease Primers. 4, 18024(2018).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+between+thalamus+and+hippocampus+in+termination+of+amygdala-kindled+seizures+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Computational+and+Mathematical+Methods+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Interaction between thalamus and hippocampus in termination of amygdala-kindled seizures in mice.</a> Computational and Mathematical Methods in Medicine. 2016, 9580724(2016).</li>
<li>Ghotbedin, Z., Janahmadi, M., Mirnajafi-Zadeh, J., Behzadi, G., Semnanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+low+frequency+stimulation+of+the+kindling+site+preserves+the+electrophysiological+properties+of+the+rat+hippocampal+CA1+pyramidal+neurons+from+the+destructive+effects+of+amygdala+kindling%3A+the+basis+for+a+possible+promising+epilepsy+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimulation%22%5BJournal%5D)">Electrical low frequency stimulation of the kindling site preserves the electrophysiological properties of the rat hippocampal CA1 pyramidal neurons from the destructive effects of amygdala kindling: the basis for a possible promising epilepsy therapy.</a> Brain Stimulation. 6 (4), 515-523 (2013).</li>
<li>Hristova, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+septal+GABAergic+neurons+reduce+seizure+duration+upon+optogenetic+closed-loop+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Medial septal GABAergic neurons reduce seizure duration upon optogenetic closed-loop stimulation.</a> Brain. 144 (5), 1576-1589 (2021).</li>
</ol>

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

간질은 여러 증상과 다양한 원인을 가진 질병 그룹이다18. 모든 유형의 간질에 단일 모델을 사용할 수는 없으며 연구자는 특정 연구에 적합한 모델을 선택해야 합니다. 본 연구는 전극 제조의 가장 접근하기 쉬운 방법 중 하나를 소개합니다. 이 방법의 다양한 부분은 다양한 실험 조건에 적응하도록 조정할 수 있습니다.
이 방법은 자극 및 기록 기능을 모두 가진 전극을 사용하여 자극 및 EEG 기록을 위해 별도의 전극을 이식하여 발생하는 동물의 뇌 손상을 줄입니다. 전극을 제작할 때 다양한 크기의 행 핀을 선택할 수 있습니다. 점보 행 핀은 슬립 링에 가장 단단히 연결할 수 있습니다. 그러나 동물의 머리에 여러 물체를 이식해야 할 수도 있습니다. 이 경우 공간을 덜 차지하고 조작하기 쉽기 때문에 작은 행 핀을 선택할 수 있으며 다채널 슬립 링을 사용하여 이식된 모든 전극을 연결할 수 있습니다. 슬립 링은 다양한 실험실 EEG 장치의 요구 사항을 ...

측두엽 간질(TLE)은 가장 흔한 유형의 간질이며 약물 내성 간질로 전환될 위험이 높습니다. 선택적 편도체(amygdalohippocampectomy)와 같은 수술은 TLE에 대한 효과적인 치료법이며, 이 질환의 간질 발생 및 ictogenesis는 아직 조사 중이다 1,2. TLE의 발병기전은 해마뿐만 아니라 편도체에서도 광범위하게 발생하는 것으로 나타났습니다 3,4. 예를 들어, 편도체 경화증과 편도체 비대는 모두 TLE 발작의 원인으로 자주 보고되었다 5,6. 편도체의 중요성은 과소평가될 수 없습니다. 편도체 모델은 간질 형성 연구에 필수적이며 이 모델에 대한 명확한 설명이 시급히 필요합니다.
동물 모델에서 발작을 유도하기 위해 몇 가지 접근법이 제안되었습니다. 과거에는 초기 단계에서 경련 약물을 복강 주사했다7. 이 방법은 편리했지만 간질 병소의 위치는 불확실했습니다. 정위 기술과 상세한 동물 뇌 지도의 발달로 국소화 문제를 해결하기 위해 두개내 약물 주입이 적용되었다8. 그러나 급성기의 중증 발작에 대한 개입 부족으로 사망률이 높았고 만성 자발 발작은 불안정한 간질 및 발작 빈도 9,10의 문제를 동반했습니다. 마지막으로 전기 점화 방법이 개발되었습니다. 이 방법은 주기적으로 특정 뇌 영역을 여러 번 자극하여, 발작 위치와 발병 시간을 명확히 조절하여 발작을 유도할 수 있게 한다11.
이 방법의 장점은 전극의 두개내 이식이 최소 침습적이라는 것이다12. 또한, 발작의 중증도는 자극의 종료에 의해 제어되어 발작으로 인한 사망률을 줄입니다. 이러한 변경은 이전 접근 방식의 단점을 해결했습니다. 특히, 이 모델은 인간의 발작을 적절하게 모방할 수 있으며, SE를 빠르게 유도하는 능력 때문에 간질 상태(status epilepticus, SE) 연구에 특히 적합하다13. 또한 항간질제 스크리닝(anti-epileptic drug screening)14 및 간질의 기전에 관한 연구에도 사용될 수 있다. 마지막으로, 편도체는 기억 조절, 보상 처리, 감정과 밀접한 관련이 있다는 것은 잘 알려져 있다15. 이러한 정신 기능 장애는 간질 환자에게서 자주 발생하므로, 간질의 정서적 문제를 연구하는 데는 편도체 간질 모델이 더 나은 선택이 될 수 있다16.

<table><tbody><tr><td>Alexa Fluor 488-conjugated Donkey anti-Rabbit IgG</td><td>invitrogen</td><td>A-21206</td><td></td></tr><tr><td>c-Fos 항체</td><td></td><td>ab222699</td><td></td></tr><tr><td>Cranial drill</td><td>SANS</td><td>SA302</td><td></td></tr><tr><td>치과 시멘트</td><td>NISSIN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EEG 기록 및 자극 장비</td><td>Neuracle Technology (Changzhou) Co., Ltd</td><td>NSHHFS-210803</td><td></td></tr><tr><td>무연 주석 와이어</td><td>BAKON</td><td></td><td></td></tr><tr><td>핀 헤더 / 암 헤더</td><td>XIANMISI</td><td></td><td>간격 1.27 mm</td></tr><tr><td>실버 와이어</td><td>AM 시스템</td><td>786000</td><td></td></tr><tr><td>슬립 링</td><td>Senring Electronics Co., Ltd</td><td>SNM008-04</td><td></td></tr><tr><td>텅스텐 와이어</td><td>AM 시스템</td><td>796000</td><td></td></tr><tr><td>초미세 멀티 스탠드 와이어</td><td>심천 Chengxing 와이어 및 케이블</td><td>UL10064-FEP</td><td></td></tr><tr><td>용접 장비</td><td>BAKON</td><td>BK881</td><td></td></tr></tbody></table>

양극성 전극을 사용하여 편도체의 전기적 점화에 의한 측두엽 간질 마우스 모델 생성

Using a Bipolar Electrode to Create a Temporal Lobe Epilepsy Mouse Model by Electrical Kindling of the Amygdala

편도체는 발작의 가장 흔한 기원 중 하나이며, 편도체 마우스 모델은 간질의 설명에 필수적입니다. 그러나 실험 프로토콜을 자세히 설명한 연구는 거의 없습니다. 이 논문은 양극성 전극 제조 방법의 도입과 함께 편도체 전기 점화 간질 모델 제작의 전체 과정을 보여줍니다. 이 전극은 자극과 기록을 모두 할 수 있어 자극 및 기록을 위해 별도의 전극을 이식하여 발생하는 뇌 손상을 줄일 수 있습니다. 장기 뇌파도(EEG) 기록 목적을 위해 슬립 링을 사용하여 케이블 엉킴 및 낙하로 인한 기록 중단을 제거했습니다.
기저외측 편도체(AP: 1.67 mm, L: 2.7 mm, V: 4.9 mm)를 19.83 ± 5.742회 주기적으로 자극(60Hz, 15분마다 1초) 한 후, 6마리의 마우스에서 완전한 점화가 관찰되었습니다(라신 척도로 분류된 3개의 연속 등급 V 에피소드의 유도로 정의됨). 전체 점화 과정에서 두개내 EEG가 기록되었으며, 점화 후 20-70초 동안 지속되는 편도체에서 간질 분비물이 관찰되었습니다. 따라서 이것은 편도체에서 유래한 간질을 모델링하기 위한 강력한 프로토콜이며 이 방법은 측두엽 간질에서 편도체의 역할을 밝히는 데 적합합니다. 이 연구는 근심 측두엽 간질 및 새로운 항간질제의 메커니즘에 대한 향후 연구에 기여합니다.

전극과 회로는 EEG를 기록하고 자극으로 기능할 수 있도록 합니다(그림 1). 이 설정은 전극을 별도로 이식, 기록 및 자극하는 복잡성을 피하고 뇌 조직의 손상을 최소화합니다. 슬립 링을 적용하면 모든 유형의 장치와 전극을 연결할 수 있습니다.
건강한 성인 수컷 C57BL/6 마우스 6마리에 전극 이식 수술을 시행하였고, 수술 2주 후에 전기자극을 실시하였다. 행동 발작 수준은 자극의 수가 증가함에 따라 점차 증가했으며, 등급은 라신의 척도를 기반으로 합니다: 1 = 입 또는 안면 자동; 2 = 2개 이하의 근간대성 저크; 3 = 3개 이상의 근간대성 경련 및/또는 앞다리 간대성; 4 = 긴장 간대 앞다리 및 등 확장; 5 = 양육 및 붕괴와 함께 긴장 간대 앞다리 및 등 확장; 6 = 거친 달리기 또는 점프를 통한 긴장 간대 앞다리 및 등 확장14. 완전한 점화에 필요한 자극의 수를...

편도체는 측두엽 간질에서 중요한 역할을 하며, 이 간질은 이 구조에서 유래하고 전파됩니다. 이 기사는 기록 및 자극 기능을 모두 갖춘 심부 뇌 전극의 제조에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 편도체에서 유래하는 내측 측두엽 간질 모델을 소개합니다.

The amygdala is one of the most common origins of seizures, and the amygdala mouse model is essential for the illustration of epilepsy. However, few ...

이 프로토콜은 편도체를 기원으로 하는 간질 모델을 제안했습니다. 그것은 근심 측두엽 구조를 조사하는 길을 열어줍니다. 이 모델은 실험의 기초로 해석 될 수 있습니다.이 프로토콜은 저렴하고 효율적인 방법이므로 대부분의 실험실에서 신속하게 수행 할 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 우리 연구실의 대학원생 인 Yongchang Lu가 될 것입니다. 곰 직경이 76.2 마이크로 미터 인 테프론 코팅 텅스텐 와이어 2cm 길이로 시작하여 미리 준비된 구성 요소를 수집하는 것으로 시작하십시오.같은 길이의 곰 직경이 127마이크로미터인 은선 1개와 2x2개의 게이지 로프 핀 1세트. 라이터를 사용하여 각 텅스텐 와이어의 한쪽 끝을 태워 절연 코팅의 5mm를 제거합니다. 초미세 다중 가닥 와이어 부분을 벗겨냅니다.어두워지기 시작하는 아래쪽에서 위쪽 끝까지 포장을 풀고 위쪽으로 계속 이동합니다. 이 초미세 와이어와 텅스텐 와이어를 한쪽 끝을 꼬집고 다른 쪽 끝을 부드럽게 비틀어 결합하여 두 재료를 쉽게 얽힐 수 있습니다. 와이어가 단단히 감겨 있는지 확인하고 여분의 초미세 와이어를 잘라내기 위해 부드럽게 당깁니다.공정 전반에 걸쳐 텅스텐 와이어를 똑바로 유지하십시오. 로프 핀을 cl에 고정amp핀의 긴 면이 바깥쪽을 향하도록 용접 테이블의 경우. 주사기 바늘을 사용하여 솔더 페이스트를 집어 핀에 바릅니다.용접 토치를 섭씨 320도로 가열합니다. 토치 팁으로 무연 주석 와이어를 녹이고 닦습니다. 텅스텐 와이어의 상단을 로프 핀의 한 바늘과 겹치고 토치의 땜납을 사용하여 텅스텐 와이어를 핀에 접착합니다.다른 텅스텐 와이어와 다른 은선을 같은 방법으로 로프 핀에 용접하여 각 와이어가 바늘에 해당하도록합니다. 두 개의 열수축 튜브를 텅스텐 와이어의 상단보다 약간 길게 자릅니다. 두 개의 텅스텐 와이어의 회로가 직렬로 배치되지 않도록 전도성 부분이 튜브에 완전히 덮여 있는지 확인하기 위해 두 개의 텅스텐 와이어의 솔더 조인트에 놓습니다.용접 테이블 클램프에서 전극을 제거하고 수축 튜브를 가열할 때 전극의 모양이 사라지기 쉽기 때문에 큰 펜치로 전극을 부드럽게 잡습니다. 좋은 열전도율 cl을 사용하십시오.amp 약간 더 많은 힘으로. 공기 덕트를 켜고 섭씨 320도의 온도에 도달할 때까지 가열합니다.열수축 튜브가 조여질 때까지 몇 초 동안 불어줍니다. 핫멜트 접착제로 전극을 강화하십시오. 두 개의 텅스텐 와이어를 잡고 끝을 벌리면서 함께 비틀어 놓습니다.꼬인 텅스텐 와이어를 약 10mm 길이로 잘라서 끝 부분의 간격이 0.5mm를 초과하지 않도록합니다. 로프 핀의 용접되지 않은 쪽에 멀티 미터의 한 막대를 놓고 텅스텐 와이어 또는 은색 와이어의 끝을 다른 막대에 부드럽게 접촉하여 멀티 미터로 전극을 확인합니다. 회로가 매끄러운지 확인합니다.선이 직렬로 배치되지 않았는지 확인하십시오. 양쪽 끝에서 절연 스킨 5mm를 벗겨 내면의 금속 와이어가 노출됩니다. 각 스타터 와이어에 열수축 튜브 섹션을 추가합니다.EEG 장치 커넥터 플러그로 각 와이어를 용접합니다. 열수축 튜브를 뜨거운 공기로 수축시킵니다. 각 로터 와이어에 열수축 튜브 섹션을 추가합니다.빨간색과 주황색 와이어의 전도성 부분을 함께 나사로 고정하고 로프 핀에 맞도록 조인트와 헤더에 용접합니다. 헤더의 다른 두 와이어를 각 조인트에 용접합니다. 마우스의 무게를 잰다.마우스가 완전히 마취되면 면도기로 눈에서 귀 부분까지 머리카락을 면도하십시오. 스테레오탁스 프레임에 마우스를 고정하십시오. 앞니를 앞니에 넣고 양쪽 이어바를 귀에 같은 깊이로 삽입합니다.에리스로마이신 눈 연고를 눈에 바르면 수술 중 밝은 빛으로 인한 건조와 실명을 예방할 수 있습니다. iodophor와 75 % 알코올의 면봉을 번갈아 가며 수술 부위를 최소 3 회 소독하십시오. 수술 부위를 완전히 노출시키기 위해 세로 절개를 하거나 전방 및 후방 천문과 전극 이식 부위를 노출시키는 한 삼각형 절개를 합니다.작은 면봉을 동그랗게 말아서 3% 과산화수소로 적십니다. 전방 및 후방 천문이 보일 때까지 노출된 부위를 작은 면봉으로 부드럽게 문질러 두개골에 부착된 연조직을 제거합니다. 전방 및 후방 천문이 수평이 되도록 전방 및 후방 높이를 조정합니다.앞쪽 천문의 위치를 축의 원점으로 생각하십시오. 왼쪽 소뇌 두개골에 스테인리스 스틸 나사를 고정합니다. 브레그마에서 편도체 점화의 좌표를 설정하고 정위 장치를 조정하여 이 지점을 찾아 표시합니다.0.5mm 직경의 해골 드릴로 행진 지점에 구멍을 뚫습니다. 전극을 정위 장치의 위치 지정 막대에 고정합니다. 전극을 구멍 위에 수직으로 놓고 천천히 마이너스 4.9mm까지 떨어뜨립니다.은선을 나사에 세 번 감습니다. 작동 중 전극 본체가 흔들리지 않도록 주의하십시오. 치과용 시멘트를 혼합하여 전극과 두개골 표면에 부드럽게 도포합니다.치과용 시멘트가 굳으면 고정전극을 둘러싸고 있는 시멘트가 원뿔형이 될 때까지 외부를 개질한다. 그런 다음 입체 장치에서 전극을 분리합니다. 마우스를 제거하고 케이지에 다시 넣습니다.다른 생쥐와 분리하여 유지합니다. 마우스 머리의 전극과 EEG 장치를 연결하는 슬리퍼 케이블이 있는 맞춤형 상자에 마우스를 넣습니다. 상자 뚜껑의 구멍을 통해 케이블을 연결하고 마우스가 자유롭게 움직일 수 있도록 상자에 남아 있는 길이를 조정합니다.EEG 장치를 켜고 올바르게 작동하는지 확인하십시오. 10개의 자극 주기 동안 1초 동안 60Hz에서 1밀리초의 단상 구형파 펄스를 전달하도록 자극기 파라미터를 설정합니다. 첫 번째 자극을 위해 50마이크로암페어의 전류 강도로 시작합니다.고주파 스파이크를 특징으로 하는 방전 후 EEG를 모니터링합니다. 방전 후 관찰되지 않으면 다음 자극에 25 마이크로 암페어를 추가하고 방전 후가 관찰되고 5 초 동안 지속될 때까지 10 분마다이 과정을 계속하십시오. 결정된 전류 강도로 마우스를 15분마다, 하루에 20번 이상 자극하지 마십시오.자극에 대한 행동 반응을 모니터링하십시오. 전극 이식 수술은 6 명의 건강한 성인 남성 C57 검정 6 마리의 마우스에 수행되었으며 전기 자극은 수술 후 2 주 후에 수행되었습니다. 행동 발작 수준은 자극의 수가 증가함에 따라 점차 증가했으며 완전한 점화에 필요한 자극의 수가 기록되었습니다.방전 후 EEG는 5-15초 동안 지속되었습니다. 그런 다음 두개 내 자연 분비물이 심화되고 행동 증상이 시작되었습니다. 발작 지속 시간은 일반적으로 1분 미만으로 무호흡을 유발하는 심한 경련으로 인한 사망 위험을 줄였습니다.뇌 조직에서 c-Fos의 발현은 완전 점화 2시간 후 면역조직화학에 의해 검출되었습니다. 결과는 동측 편도체에서 c-Fos의 발현이 크게 증가하여 이 모델의 타당성을 입증하는 것을 보여줍니다. 텅스텐 와이어 끝의 분리는 반 밀리미터를 초과해서는 안되며, 그렇지 않으면 뇌 구멍을 통과하지 않습니다.전극의 길이가 너무 길어서는 안되며, 그렇지 않으면 생쥐의 활동에 영향을 미칩니다.

using-bipolar-electrode-to-create-temporal-lobe-epilepsy-mouse-model

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 비디오는 전극 어셈블리를 마우스의 뇌에 이식하는 기술을 보여줍니다. 어셈블리에는 해마의 활동을 기록하기 위한 양극성 전극과 소뇌에서 기준선 활동을 얻기 위한 참조 전극이 포함되어 있습니다. 마취된 마우스를 입체성 프레임에 놓고 전극 어셈블리를 표적 뇌 영역에 이식합니다. 그런 다음 동물은 전기 생리학적 기록을 수행하기 전에 회복하도록 허용합니다.

전기생리학적 기록을 위해 마우스 뇌에 전극 어셈블리를 이식합니다.

이 비디오는 GABA-A 수용체 길항제인 펜틸렌테트라졸(PTZ) 주사를 사용하여 마우스에서 간질을 유발하는 과정을 보여줍니다. PTZ의 반복적인 복강 내 투여는 염화물 이온 유입을 억제하고 억제성 신경 전달을 방해하며 발작을 유발하는 뉴런의 과흥분성을 유발하여 발작 역치를 점진적으로 낮춥니다. 이 과정은 불을 붙이고 자연 발작을 일으켜 만성 간질을 모방합니다.

마우스에서 펜틸레네테트라졸 유발 간질 발작 모델 확립

출처: Slezia, A. et al. 간질 초점에 γ-아미노부티르산(GABA)을 전기영동으로 전달하면 생쥐의 발작을 예방할 수 있습니다. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 마취된 마우스에서 발작 활성을 억제하기 위한 감마-아미노부티르산(GABA)의 전기영동 전달을 보여줍니다. 치료 효능을 평가하기 위해 프로브 이식, 신경 활동 기록, 발작 유도 및 미세유체 이온 펌프를 통한 제어된 GABA 전달과 관련된 단계를 간략하게 설명합니다.

마취된 마우스의 간질 초점에 GABA의 전기영동 전달

여기에서는 인간 질병의 신생아 설치류 모델에서 뇌파(EEG)를 위한 무선 지원 기술의 사용을 보여줍니다. 원격 측정을 사용하면 번거로운 연결이 없으므로 자연스러운 동작이 가능합니다.

신기원 무선 송신기 시스템을 사용하여 인간의 질병의 작은 설치류 모델에서 장기 연속 뇌파 모니터링

이 프로토콜 pentylenetetrazole와 화학 점화 하는 방법에 설명 하 고 간 질의 마우스 모델을 제공 한다. 이 프로토콜은 또한 쥐에 있는 간 질 발작 후 발작 유도 및 병 인 취약점을 조사 하 사용할 수 있습니다.

Pentylenetetrazole 유도 점화 마우스 모델

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

이 원고 조직의 pilocarpine 주입 상태 epilepticus를 유도 및 무선 원격 비디오 및 뇌 파 시스템을 사용 하 여 라이브 동물에 자발적인 재발 성 발작을 모니터링 방법을 설명 합니다. 이 프로토콜은 만성 간 질, epileptogenesis, 그리고 급성 발작의 pathophysiologic 메커니즘을 공부에 대 한 이용하실 수 있습니다.

측 두 엽 간 질 및 뇌 파 마우스에 Radiotelemetry 시스템을 사용 하 여 모니터링 Pilocarpine 모델

우리는 microelectrode 배열을 사용 하는 설치류 뇌 조각에 4 aminopyridine 이용한 epileptiform 활동의 기록 및 전기 변조를 수행 하는 방법을 보여 줍니다. 사용자 지정 녹음 실 조직 생존 연장된 실험 세션에 걸쳐 유지합니다. 전극 매핑 라이브 고 자극 쌍의 선택 사용자 지정 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 수행 됩니다.

녹음 및 Microelectrode 배열에 결합 하는 설치류 뇌 조각에 Epileptiform 활동의 변조

간 질 연구의 도전은 고전적인 치료가 부적당 한 환자를 위한 새로운 치료를 개발 하는 것입니다. 새로운 프로토콜을 사용 하 여-이식 가능한 약물 전달 시스템의 도움으로-우리는 간 질 초점에 GABA의 전기 영동 전달에 의해 마 취 된 쥐에서 발작을 제어할 수 있습니다.

간 질 초점으로 γ-아미노 버터 산 (GABA)의 전기 영동 전달은 생쥐의 발작을 방지 합니다.

이 체계적인 프로토콜은 반복적인 가벼운 외상성 뇌 손상 후에 외상 후 간질의 새로운 동물 모델을 설명합니다. 첫 번째 부분은 수정된 체중 감소 모델을 사용하여 외상성 뇌 손상 유도 단계를 자세히 설명합니다. 두 번째 부분은 단일 및 다중 채널 뇌전도 데이터 수집 시스템에 대한 수술 접근 방식에 대한 지침을 제공합니다.

반복적 확산 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 외상 후 간질 유도

이 보고서는 형질전환 VGAT-Cre 마우스의 전기적 점화를 기반으로 측두엽 간질 모델을 생성하는 방법을 설명합니다. 점화된 VGAT-Cre 마우스는 간질의 원인을 파악하고 새로운 치료법을 스크리닝하는 데 유용할 수 있습니다.

측두엽 간질에 대한 모델을 생성하기 위해 전기적으로 점화되는 VGAT-Cre 마우스를 위한 전극의 준비 및 이식

배우세요 측두엽 간질 연구를 위한 양극성 전극 제작 및 수술 이식법을 마우스 모델에 적용하는 방법. 이 비용 효율적인 프로토콜은 편도체 기전 연구에 활용됩니다.

양극성 전극을 사용하여 편도체의 전기적 점화에 의한 측두엽 간질 마우스 모델 생성

더 많은 동영상 탐색