11 juni 2020
Dit manuscript beschrijft een methode voor continue video-EEG-opnames met behulp van meerdere diepte-elektroden bij neonatale muizen die hypoxie-ischemie ondergaan.
Hypoxische ischemische encefalopathie is de meest voorkomende oorzaak van neonatale epileptische aanvallen. Dit muismodel van hypoxische ischemische epileptische aanvallen en continue video-elektro-encefalografie of EEG kan ons begrip en karakterisering van neonatale epileptische aanvallen helpen verbeteren. Deze techniek vergemakkelijkt het verkrijgen van opnames van hoogwaardige video-elektro-encefalografie in een model van neonatale beschadiging en kan helpen bij toekomstige studies naar de mechanismen van neonatale epileptische aanvallen, uitkomsten en therapeutische testen.
Pravin Wagley zal de procedure demonstreren. Een laboratoriumspecialist uit mijn laboratorium. Voor de operatie van implantatie van elektroden.
Nadat bevestigd is dat er geen reactie is op pijn bij een verdovingsdag na negen dagen postnatale muis, plaatst u de muis in een stereotactische fase met een neuskoker en gebruikt u de omgekeerde kant van de oorbar om het hoofd vast te houden. Steriliseer het incisiegebied op de schedel met drie afwisselende betaïne en 70% ethanol scrubs en gebruik een fenestreerde doek om de muis te bedekken terwijl het incisiegebied zichtbaar blijft. Open de hoofdhuid van voor naar achter van net boven de ogen en trek ongeveer een halve centimeter huid terug.
Plaats het hoofd opnieuw op de stereotactische fase zodat de huid naar buiten trekt om de schedel bloot te leggen en gebruik een wattenstaafje om waterstofperoxide aan te brengen. Gebruik een scalpelblad om de schedel voorzichtig schoon te schrabben. En breng een druppel van ongeveer 50 microliter lijm op het bot aan.
Gebruik de applicator om de lijm over de schedel te verspreiden en plaats de lijm gedurende 40 seconden onder ultraviolet licht. Wanneer de lijm is uitgehard, meet u de coördinaten met de blootgestelde bregma als referentie. En gebruik een naald van 32 gauge om elektrodeboren bilateraal in het CA1-gebied van de hippocampus, bilateraal in de pariëtale cortex en in het cerebellum te maken.
Reinig het bloed van het oppervlak van de schedel en gebruik de stereotactische arm om de elektroden die aan de vrouwelijke aansluiting zijn bevestigd in de hersenen te laten zakken. Implanteer elke elektrode in de hersenen en bevestig de elektroden op hun plaats met tandheelkundig acryl. Lijm de hoofdtelefoon met extra tandheelkundig acryl aan de schedel.
Injecteer subcutaan vijf milligram per kilogram Ketoprofen in elke pup. Wanneer alle elektroden zijn vastgezet in ten minste de helft van de nest terugbrengen de pups naar de moeder. 24 uur na implantatie van de elektroden, plaatst u elk dier in een op maat gemaakte plexiglas kamer van 37 graden Celsius voor de EEG-opname en gebruikt u een flexibel op maat gemaakte operationele versterkerkabel om de pups aan te sluiten op een video EEG-bewakingssysteem.
Gebruik een meerkanaals differentiële versterker om de EEG-gegevens te digitaliseren bij 1000 Hertz met een versterking van één kilo en bekijk het EEG-signaal in geschikte analysesoftware. Neem vervolgens gedurende 30 minuten een pre-letsel baseline EEG op, voordat u de dieren loskoppelt voor de procedure van de litigatie van de halsslagader. Na het opnemen van de baseline EEG-gegevens, steriliseer de huid tussen de onderkaak en het sleutelbeen aan de linkerkant van de nek met betaïne en ethanol zoals gedemonstreerd.
En maak een incisie van ongeveer een centimeter aan de linkerkant van de nek. Plaats de pup onder een dissectiemicroscoop en trek voorzichtig het onderhuidse weefsel en de huid terug om de halsslagader bloot te leggen. Plaats een stuk steriele zijdedraad van vijf centimeter onder de slagader.
Identificeer de nervus vagus en scheid en trek voorzichtig de zenuw van de slagader. Manoeuvreer de draad zodat deze zich alleen onder de slagader bevindt. Na identificatie van de nervus vagus, scheid en trek voorzichtig de zenuw van de slagader en gebruik microtang om een vijf centimeter stuk steriele zijdedraad onder de slagader te draaien.
Knoop een dubbele knoop om de slagader om de doorstroming te blokkeren en snijd de overtollige draad door. Plaats het onderhuidse weefsel en de huid over de blootgestelde slagader en gebruik Vetbond om de incisie te verzegelen. Plaats het dier vervolgens terug op continue EEG-bewaking in een kamer op kamertemperatuur geplaatst op een verwarmende mat en voer spot infrarood temperatuurcontroles uit van de kerntemperatuur van de pup om te voorkomen dat de kamer wordt geopend.
Nadat de pups één uur hebben mogen herstellen met continue bewaking van de geïnspireerde zuurstoffractie, spoelt u de kamer met 60 liter per minuut van 100% stikstof en 0,415 liter per minuut van 100% zuurstof. Zodra de zuurstofverzadiging in de kamer met 12% daalt, verlaagt u de stikstofstroom tot 10 liter per minuut terwijl u de zuurstofstroom onveranderd houdt. Voer kleine aanpassingen uit indien nodig, houd de fractie van de geïnspireerde zuurstof op 8% gedurende 45 minuten.
Na 45 minuten blootstelling aan hypoxie, brengt u de fractie van de geïnspireerde zuurstof terug naar 21% en laat u de pups herstellen in de kamer met EEG-bewaking gedurende twee uur. Aan het einde van de opnameperiode, koppelt u de muizen los van het EEG-systeem en brengt u de pups terug naar de moeder. Video EEG-opnames maken het mogelijk om elektrografische bevindingen te correleren met gedrag op video.
De meeste gebeurtenissen die in dit model worden waargenomen, omvatten focale unilaterale of gemengde gedragingen. Tijdens de hypoxische periode vertoont een deel van de muizen typisch niet-dwangmatige epileptische activiteit, waarbij de pups onbeweeglijk zijn met aanhoudende epileptische activiteit op EEG. In deze analyse was de baseline-activiteit vergelijkbaar met de eerder beschreven achtergrond bij P 10 muispups.
Na de litigatie en vóór het begin van hypoxie, vertoonde een deel van de muizen convulsieve epileptische aanvallen. Na hypoxië-inductie werd de achtergrondamplitude op de EEG verminderd. En er werden intermitterende uitbarstingen van piekgolfontladingen getoond, gevolgd door onderdrukking.
De muizen vertoonden elektrografische epileptische aanvallen die uit een onderdrukte acht
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit manuscript beschrijft een methode voor continue video-EEG-registraties met behulp van meerdere diepte-elektroden in neonatale muizen die worden blootgesteld aan hypoxie-ischemie. Deze techniek draagt bij aan het begrip van neonatale insulten door de correlatie tussen elektrografische bevindingen en gedragsmatige gebeurtenissen mogelijk te maken.
Continue video-EEG-monitoring bij neonatale muizen biedt een translationeel platform om therapeutische hypothesen met betrekking tot epileptische aanvallen in de preklinische ontwikkeling te valideren. Door gesynchroniseerde elektrografische en gedragsmatige analyse tijdens hypoxie-ischemie mogelijk te maken, ondersteunt deze methode de mechanistische validatie van anti-epileptische verbindingen en biomarkers. Deze benadering vergroot het voorspellend vertrouwen in de vroege ontdekkingsfase door de menselijke neonatale aanvalsemiologie en de EEG-evolutie in een ziekterelevant systeem te modelleren.
De methode wordt geïntegreerd in vroege discovery-workflows door EEG-gevalideerde epileptische modellen te vestigen voorafgaand aan de fasen van compound-screening en lead-optimalisatie.