Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) in muizen

De Alvar Gaaud Procedure is het toepassen van transcraniële directe stroom stimulatie bij muizen. Dit werd bereikt door het genereren van lage intense stromingen van een gelijkstroom generator, en het verzenden van het naar beneden rechtstreeks naar het dier door middel van elektroden. tDCS is onderzocht als een niet-medicamenteuze therapeutische alternatief voor de belangrijkste psychiatrische stoornissen bij de mens, zoals depressie, schizofrenie, de ziekte van Alzheimer, AHDH, en autisme.

Bovendien is tDCS een unieke techniek vanwege de lage kosten, het gebruiksgemak en het niet-invasieve profiel. Echter, de biologische effecten van tDCS zijn niet volledig begrepen, en er is geen consensus over stimulatie parameters, zoals de huidige intensiteit, duur, en tegel van hersengebieden. Daarom is het gebruik van minimumorders essentieel voor een grondige studie van dergelijke mechanismen, wat zal leiden tot een beter begrip van de klinische werkzaamheid van tDCS door de verwerving en analyse van gedragcellulaire en moleculaire gegevens.

Er zijn momenteel twee elektrode opstellingen voor tDCS, aangeduid als anodale en kathodale stimulatie. In de anodale stimulatie worden stromingen rechtstreeks aan het hoofd van het dier geleverd, via het lichaam van het dier en in de kathode die op de thorax van het dier wordt geplaatst. Terwijl in de kathodale stimulatie de stroom binnenkomt via de thorax van het dier, reist tot aan zijn hoofd en in de kathode.

In beide situaties regelt een huidige generator de huidige intensiteit en stimulatieduur. Terwijl het produceren van een contactkwaliteit en het afleiden van feedback. Er zijn veel verschillende opstellingen voor actieve positionering.

Daarom moet rekening worden gehouden met alle driedimensionale as. In dit protocol werd een hoofdelektrode een millimeter geïmplanteerd in gewortelde bregma, op de zij-naar-middenlijn van de schedel, en de lichaamselektrode werd op de borst van het dier geplaatst. Vanwege een korte periode simulatie, werd aanbevolen om een snelle actie en korte termijn anesthesie te gebruiken, zoals verdampte isoflurane.

Deze procedure bestaat uit twee kritieke stappen. Plaatsing van de elektrode en transcraniële directe stroomstimulatie. Chirurgische instrumenten werden gesteriliseerd met vooronderhoud bij 440 graden Celsius.

Wattenstaafjes werden autoclaved op 20 pond per vierkante inch op 121 graden Celsius voor 20 minuten. Zet de thermische platformcontroller op 37 graden Celsius. Weeg het dier af en bereken de juiste dosis voor anesthesie-inductie.

Gebruik een mengsel van ketamine en xylazine bij een dosis van 100 milligram per kilogram ketamine en 8 milligram per kilogram xylazine. Naaldgrootte 31G. Het dier moet binnen 2 tot 3 minuten in slaap vallen.

Gebruik een elektrisch scheerapparaat of scheermes om de chirurgische plaats af te scheren. Plaats het dier op het stereotaxic-apparaat over de voorverwarmde verwarmingsplaat. Houd het hoofd van het dier vast en steek de puntoorbalken in elk van de oren van het dier, om het te bevestigen aan het sterotaxic-platform.

Controleer of er geen zijkop verschuift en weinig verticale beweging door het hoofd van het dier langzaam te verschuiven. Schuif het anesthesiemasker voorzichtig over de neus van de muis en bevestig op zijn plaats door de schroef aan te draaien. Breng oogzalf aan op de ogen van het dier om te voorkomen dat hoornvlies drogen tijdens de operatie.

Gebruik een wattenstaafje om de chirurgische site voor te bereiden met drie afwisselende scrubs van povidone jodium, of 2%chlorohexidine en 70%ethinol. Gebruik een pincet om anesthesie te controleren aannemen door licht knijpen van het dier tenen, en het verifiëren van de wetten van dierlijke pedo-terugtrekking algemene pinch reflex. Maak een incisie ongeveer drie millimeter achterste van het oor van het dier lijn, en stop in de ooglijn.

De incisieplaats moet ongeveer een centimeter lang zijn om groot genoeg te zijn om het implantaat te ontvangen. Schraap de schedel voorzichtig met een botschraper om de lijm en cementtrouw te verbeteren. Dit moet worden gedaan licht overhandigd met de bedoeling van het creëren van micro-krassen.

Plaats chirurgische haken voorzichtig op de losse huid om een open chirurgisch veld te behouden en het vrij te maken van obstakels, zoals de huid een vacht. Gebruik een steriel wattenstaafje om de hoofdhuid van het dier voorzichtig te drogen. Gebruik een dissectiemicroscoop om de bovenkant van de schedel van het dier te visualiseren.

Bevestig een naald aan de sterotaxic houder en zoek de bregma. Plaats de naald direct boven het hoofd van het dier is licht aanraken van de bregma. Gebruik de bregma als referentie om de coördinaten van het interessegebied aan te passen.

Bevestig het implantaat op de stereotaxic houder. Plaats het implantaat over het hoofd van het dier en laat het langzaam op het gebied van belang zakken. Gebruik een naald om een druppel, ongeveer 35 microliter, van superlijm te verspreiden op de implantaatruimte.

Beweeg de houder langzaam naar beneden totdat hij de schedel raakt. Zorg ervoor dat de implantaatruimte volledig in contact is met het oppervlak. Bereid het chirurgische cement volgens de instructies van de fabrikant.

Na nauwkeurige positionering, breng drie dunne, zelfs lagen cement over de schedel, en op het onderste gedeelte van het implantaat. Breng druppel per druppel aan met behulp van een toepassingsborstel. Lagen moeten een U-vormige structuur vormen voor verdere structurele ondersteuning van het implantaat.

Laat de schroefdraad van het implantaat schoon van cement om een soepele, onbelemmerde verbinding mogelijk te maken. Laat elke laag ongeveer vier minuten drogen. Verwijder de houder na het drogen voorzichtig totdat deze volledig van het implantaat is losgemaakt.

Gebruik altijd uiterste voorzichtigheid bij het hanteren van het implantaat, omdat het per ongeluk kan worden vernietigd van de schedel van het dier. Hydrateer de huid en incisieplaats van het dier met een zout geweekt wattenstaafje. Snijd de huid over de basis van het implantaat.

Gebruik een pincet om het weefsel samen te brengen, en sluit de incisie met een druppel weefsel chirurgische lijm per punt 2 centimeter weefsel. Infiltreren 1 tot 2% lidocaïne in de incisieplaats en onderliggende weefsels. Hydrateer het dier tegelijkertijd met 500 microliter lactaatringer.

Plaats de muis in een voorverwarmde 37 graden Celsius schone eenpersoonskooi. Bouw een kleine schotel van natte voedselpellets in de kooi, voor gemakkelijke toegang tot voedsel in de volgende uren. Registreer het post chirurgische gewicht van het dier.

Het dier moet met ketoprofen worden toegediend. 5 milligram per kilogram tegelijk na de operatie en in de komende twee dagen. Zorg ervoor dat tDCS stimulator volledig is opgeladen.

Bevestig de anode- en kathodekabels aan de tDCS stimulator en maak ze beschikbaar in de buurt van de simulatielocatie. Bevestig de pin-type elektrode aan de sterotaxic houder. Stel het thermische platform in op 37 graden Celsius.

Zet de zuurstofstroommeter op het inademingsverdovingssysteem aan op 1 liter per minuut. Plaats de muis in de anesthesie inductiekamer. Zet de isoflurane vaporizer aan tot 3%Laat het dier gedurende vier minuten isoflurane-effecten ondergaan.

Terwijl het dier zich in de inductiekamer bevindt, gebruikt u een steriele spuit om de lichaamselektrode te vullen met 0,9% zoutoplossing. Verwijder het dier uit de inductiekamer en plaats zijn borst over de lichaamselektrode. Schuif het anesthesiemasker voorzichtig over de neus van de muis en bevestig op zijn plaats.

Verlaag de isoflurane output tot 1,5%Vul het implantaat en de pin-type elektrode met zout. Bevestig ze voorzichtig aan elkaar. Pas de stimulatietijd en de huidige intensiteit aan volgens uw protocol.

Controleer de contactkwaliteit op het tDCS-systeem later. Start de stimulatie. Houd de huidige oprit gedurende 20 seconden naar de geselecteerde waarde.

En zichzelf in stand houden voor de gevestigde tijd. Dan, aan het einde van het gedeelte ramping weer naar beneden. Activeer de scheenknop voor controlise.

Houd de huidige oprit gedurende 20 seconden naar de geselecteerde waarde. En dan naar beneden een voor de rest van de stimulatieperiode, met een laatste helling naar de geselecteerde waarde, aan het eind, met een opeenvolgende helling naar beneden. Een van de stimulatie sectie is compleet, zorgvuldig overbrengen van het dier naar een voorverwarmde 37 graden Celsius kooi gedurende 10 minuten.

Dit protocol maakt gebruik van tDCS om de hersenschors van de muis te stimuleren een millimeter voorste naar de bregma. Deze grafiek toont de statistische en genexpressie na tDCS stimulatie protocol. Met behulp van een 0,35 milliamperes huidige intensiteit gedurende 10 minuten per dag.

Het tCDS implantaat presenteerde zelf levensvatbaar vanaf dag één tot en met vijf met geen significant verschil tussen de dagen in contactkwaliteit. Er zijn verschillende tCDS stimulatie protocollen in model hersenen. Protocollen moeten worden gekozen op basis van de bijzonderheden van uw experiment is zich baseren op.

Gebied van stimulatie, huidige intensiteit, sessieduur en elektrodepositionering. In dit specifieke protocol, we gericht op moduleren van de motorische cortex door onze bekende tDCS met de stroom van 350 microamperes gedurende 10 minuten. Na het bekijken van deze video zul je in staat zijn om tDCS uit te voeren in muizen.

Wanneer iemand een operatie ondergaat, kan het tot vier minuten per dier duren. Het is essentieel om rekening te houden met de richtlijnen voor dierverzorging bij het gebruik van de muizen tijdens de operatie en het volgen van de postchirurgische zorg aan de dieren, zodat de dieren gezond blijven tijdens de studie. We raden ook aan om vijf tot zeven dagen na de plaatsing van implantaten te wachten om de experimenten uit te voeren, omdat de fysiologische reactie van het dier op trauma de biologische resultaten kan verstoren.