Real-time analyse van neurale communicatie tussen darmen en hersenen: cortexbrede calciumdynamiek als reactie op intestinale glucosestimulatie

Ons onderzoek onthult neurale communicatie tussen de darmen en de hersenen, met name de rol ervan bij voedselvoorkeur. Experimenten waarbij de nervus vagus betrokken was, zijn vaak als een enkele bundel behandeld, maar recent onderzoek heeft aangetoond dat het eigenschappen en orgaanspecificiteit selecteert. Dus ik denk dat het onderzoeken van zijn statistieken, weet je, in de toekomst de aandacht zal trekken.

Deze methode voor het bevestigen van een katheter aan de darm is geschikt tegen lage kosten, minder invasief en gemakkelijker dan de eerder voorgestelde methode. Traditioneel werd de bevestiging van de katheter aan de darm gedaan door middel van hechten. Hier hebben we de chirurgische schade aan muizen beperkt door hechten te vervangen door cyanoacrylaatlijm.

In ons laboratorium onderzoeken we het mechanisme van hoe fysieke en psychologische stress de neurale communicatie tussen darmen en hersenen bij muizen beïnvloeden. Gebruik om te beginnen een schaar om de siliconenbuis op een precieze lengte van zeven centimeter te knippen. Bevestig met cyanoacrylaatlijm kleine plastic korrels, ongeveer drie millimeter van het uiteinde van de siliconenbuis.

Snijd de top van een naald van 23 gauge weg en snijd 1.5 centimeter van de naaldpunt. Steek het afgeknipte gedeelte van de naald aan de andere kant van de kraal in de siliconenbuis. Snijd met een tang een centimeter van de naaldpunt weg.

Bevestig de aangepaste injectienaald van 23 gauge aan een spuit van 2.5 milliliter. Omhul een siliconenbuis van 15 centimeter over de 23-gauge injectienaald. Knip de injectienaald op 1,5 centimeter van de punt af en bevestig deze aan de siliconenbuis.

Plaats om te beginnen de verdoofde muis op de heup op de operatietafel en lijn de mond uit in de buurt van het inhalatieapparaat. Bevestig met plakband de mondholte, voorpoten en achterpoten van de muis aan de operatietafel. Breng ontharingscrème aan om haar van de linkerbovenbuik te verwijderen.

Maak een huidincisie van 1,5 centimeter aan de rechterkant van de buik en vijf millimeter onder de processus xiphoid. Maak vervolgens een incisie van 1,5 centimeter in de buikwand op dezelfde plaats als de eerste incisie in de huid. Beweeg de linker leverkwab voorzichtig zijwaarts met een stompe pincet om de maag bloot te leggen.

Til nu de maag op en verwijder deze voorzichtig door de incisie. Maak met een schaar een kleine perforatie in het pylorische antrum. Breng het uiteinde van de katheter met een kraal in de perforatie.

Nadat u de stevige bevestiging van de katheter aan de maag hebt bevestigd, plaatst u de maag voorzichtig terug in zijn oorspronkelijke positie. Hecht de buikwand, zodat de katheter naar buiten kan komen. Sluit vervolgens de huidincisie op een manier die analoog is aan de sluiting van de buik.

Reinig het geopereerde gebied met een chloorhexidinegluconaatoplossing en plaats de muis in een ontsmette kooi. Zet om te beginnen de verdoofde muis vast op een stereotaxisch platform met behulp van extra oorbalken om de effecten van pulsatie en ademhaling te verminderen. Gebruik een elektrisch scheerapparaat of ontharingscrème om het haar voorzichtig van de hoofdhuid te verwijderen.

Desinfecteer het oppervlak van de hoofdhuid met een 0,1 tot 0,5% chloorhexidinegluconaatoplossing. Breng een plaatselijke verdovende gel aan op de hoofdhuid en wacht vijf tot 10 minuten. Maak vervolgens met een schaar een rechte snede van de achterkant van het hoofd naar het voorhoofd.

Gebruik clips om overtollige huid terug te trekken die de schedel blootlegt. Verwijder het bindweefsel van het botvlies met een wattenstaafje. Breng het acrylcement onmiddellijk aan op de schedel en wacht vijf minuten totdat het cement is opgedroogd.

Beweeg de muis onder een fluorescentie-stereomicroscoop. Gebruik voor beeldvorming een breedband blauwe fluorescentiefilter in combinatie met een kwiklichtbron. Verwijder vervolgens de katheternaald van het uiteinde van de katheter.

Verwijder eventuele restinhoud in de katheter aan de muiszijde met ongeveer 0,03 milliliter zoutoplossing. Verwijder vervolgens de katheter van de muis. Zuig de juiste dosis 10%glucose-oplossing op in de spuit en bevestig deze aan de katheter.

Controleer in de beeldvormingssoftware de cameraherkenning en stel de framesnelheid in op 10 hertz. Stel de resolutie in op 512 x 512 pixels en de diepte op 16 bits. Klik op de knop voor het opnameproces en verkrijg spontane gegevens gedurende 50 seconden.

Registreer ten slotte, met een geleidelijke infusie van de glucose-oplossing, de fysiologische toestandsgegevens van de muis. Spontane neurale activiteit onthulde willekeurige calciumoscillaties in de cortex. Veranderingen in de temporele fluorescentie-intensiteit vertoonden calciumoscillaties volgens een burst-onderdrukkingspatroon.

Glucose-injectie vertoonde significante veranderingen in de corticale calciumdynamiek binnen vier tot acht seconden na voltooiing van de glucosetoediening met onmiddellijke activering in de secundaire motorische cortex. Er werden echter geen veranderingen waargenomen na toediening van water. Vergeleken met watertoediening werden substantiële veranderingen in fluorescentie-intensiteitsverhoudingen waargenomen in het gebied van de secundaire motorische cortex na glucose-injectie.

Activeringsniveaus in verschillende corticale regio's na injectie vertoonden alleen significante verschillen in het secundaire motorische cortexgebied.