2 augustus 2017
Hier presenteren we experimentele en analytische procedures om de temporale dynamiek van de neurale en hartvariabelen van niet-REM slaap in muizen te beschrijven, die de respons op slaapresponsen voor akoestische stimuli moduleren.
Het algemene doel van deze procedure is om te beschrijven hoe neurale en hartactiviteiten worden gecoördineerd tijdens non-REM-slaap bij muizen. Door het bewaken en analyseren van elektro-encefalografische, elektromyografische en elektrocardiografische signalen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van slaap.
Zoals hoe slaap twee essentiële en evolutionair bewaarde behoeften verzoent. Die er zowel continu als fragiel zijn. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het standaard polysomnografie gebruikt om non-REM-slaap op een nieuwe manier te scoren die gebaseerd is op de variabele gedragsreacties op externe stimuli.
We hadden voor het eerst het idee voor deze methode toen we observeerden dat slapende muizen variabele reacties vertoonden op lawaai, zoals wakker worden en door slapen. Over het algemeen zullen individuen die nieuw zijn met deze methode worstelen omdat het chirurgische vaardigheid, minimale experimentele inspanning en geavanceerde analyse combineert. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal omdat verschillende essentiële stappen nieuw zijn in het veld.
In het bijzonder met betrekking tot de gedragsontwerp en gegevensanalyse. De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de diagnose van slaapstoornissen bij mensen. Omdat het de momenten van slaap identificeert die zeer kwetsbaar zijn.
Om de procedure te beginnen, bereid EEG ecogeolectrodes voor met behulp van 0,5 centimeter lange stukken gouddraad, elk gesoldeerd op een goud geplateerde stalen schroef. Reinig ze vervolgens in 70% ethanol. Bereid vervolgens twee EMG-ECG-elektroden voor met drie tot vier centimeter lange gouddraden.
Buig de draden op een hoek van 90 graden op een centimeter van het ene uiteinde en maak een spiraal op het andere uiteinde. Buig tussen de twee uiteinden de draad om een kleine kromming te creëren die overeenkomt met het oppervlakteprofiel van het bot tussen het cerebellum en lambda. Bereid vervolgens een zes-kanaals vrouwelijk naar mannelijk hoofdconnector voor door de connector van zowel vrouwelijke als mannelijke pinnen aan de basis met tape te bedekken.
Voeg vervolgens aan de pinnen op de hoeken wat tin toe om het solderproces te vergemakkelijken. In deze stap, plaats een geanesthetiseerd dier op het stereotactische apparaat door de mond te positioneren. Dit zal de muizenkop fixeren.
Fixeer vervolgens het hoofd door de oorstaven op de schedel te positioneren met hun stompe uiteinden. Vervolgens de huid op het midden van de schedel optillen en de opgeheven portie huid voorzichtig langs de middellijn vanaf de bovenkant van de nek tot het niveau van de ogen snijden. Vervolgens de hoofdhuid verwijderen.
Zorg ervoor dat het raam groot genoeg is om de bregma en de lambda-spleet van de schedel duidelijk te zien. Bevestig de huid aan beide kanten met bulldog serafines om toegang tot het bot te garanderen. Vervolgens verwijdert u voorzichtig het bindweefsel met een scalpel.
Reinig het gebied met jodium-gebaseerd desinfectiemiddel en droog de schedel met een antiseptisch wattenstaafje. Gebruik vervolgens een scherp scalpelblad om de schedel te krabben om een schone en matte botoppervlakte te verkrijgen. Gebruik alleen de punt van het scalpel om een rasterachtig gaaswerk van groeven te krabben met een afstand van een tot twee millimeter tussen de groeven.
Voer vervolgens vier craniotomieën uit in de schedel op specifieke locaties met een microboor. Tijdens het boren, blaas het botmeel weg met behulp van een pasteurpijp en reinig eventuele bloedingen met antiseptische wattenstaafjes. Als er bloedingen optreden, zorg er dan voor dat deze volledig gestopt zijn voordat u het proces hervat.
Gebruik een hemostatisch sponspatje om de hemostase te versnellen. Fixeer de schroef in een hemostatische klem. Schroef op de linker hemisfeer twee goud geplateerde schroeven door de craniotomieën.
Houd de klem verticaal boven de craniotomie en draai de schroef terwijl u niet van de verticale positie afwijkt. Open voorzichtig de hemostatische klem om de schroef los te laten. Schroef op de rechter hemisfeer de eerder voorbereide elektroden door de craniotomieën.
Voeg een druppel lijm toe aan het middelste deel van de schedel om een strakke hechting van de linker EMG-ECG te garanderen. Til voorzichtig de rand van de huid van de nekspieren op met pincetten en breng de EMG-ECG-draden met de opgerolde uiteinden in de spieren. Om de hart-ECG-signalen tijdens de slaap te detecteren, zorg ervoor dat de EMG-ECG-draad tot een diepte van ongeveer 0,8 tot één centimeter in de spier wordt ingebracht.
Plaats de linker EMG-ECG naast de achterste linker verankeringsschroef. Herhaal de procedure om de rechter EMG-ECG in te brengen. Plaats de rechter EMG-ECG naast de voorste linker verankeringsschroef.
Zorg ervoor dat de lus-einden zo ver mogelijk van elkaar geplaatst zijn. Het is belangrijk dat de EMG-ECG-draden voldoende diep in de spier worden ingebracht om de hartslag betrouwbaar te kunnen detecteren. Gebruik een spatel om de tweecomponenten epoxylijm op de schedel tussen en rond de schroeven aan te brengen.
Laat het in het licht drogen, maar bescherm de ogen van het dier tegen overmatige verlichting. Probeer de connectorpennen zo dicht mogelijk bij elkaar te plaatsen om de hoogte van het implantaat te minimaliseren met behulp van een kleine krokodillenlamp. Soldeer de vier pinnen op de hoek van de connector aan de vier draden.
Minimaliseer de tijd in contact met de soldeerbout, omdat deze de schroeven snel verwarmt. Vul vervolgens de ruimte tussen de lijm en de connector met tandheelkundig cement en bedek de gesoldeerde delen. Creëer een glad oppervlak en vermijd scherpe randen die het dier kunnen verwonden.
Vermijd bovendien contact met de huid, omdat dit tot jeuk leidt. Verwijder nu de bulldog serafines. Desinfecteer de wond met jodium-gebaseerd desinfectiemiddel.
Als het nodig is, sluit de wond met hechtpunten voor en achter de connector. Monitor vervolgens het dier elke dag ge
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert experimentele en analytische procedures om de coördinatie van neurale en cardiale activiteiten tijdens de non-REM-slaap bij muizen te onderzoeken. Door het monitoren van elektro-encefalografische, elektro-myografische en elektro-cardiografische signalen, beoogt het onderzoek het begrip van de slaaprespons op externe stimuli te vergroten.
Het begrijpen van de dynamische coördinatie tussen neurale en cardiale systemen tijdens de slaap biedt een mechanistisch kader voor het evalueren van slaapstabiliteit en arousal-drempels. Deze benadering maakt het mogelijk om hypothesen over slaapmodulerende targets te valideren door elektrofysiologische biomarkers te koppelen aan gedragsmatige fragiliteit. Het ondersteunt de translationele continuïteit van knaagdiermodellen naar de diagnostiek van slaapstoornissen bij mensen via kwantificeerbare, stimulus-responsieve slaaptoestanden.
De methode integreert in discovery-workflows door een dynamische, op biomarkers gebaseerde stratificatie van slaaptoestanden te bieden voorafgaand aan het testen van verbindingen of studies naar targetmodulatie.