Chronische craniale venstertechniek voor herhaalde corticale opnames tijdens anesthesie bij varkens

Dit onderzoek heeft tot doel een schaalbare en betrouwbare methode te ontwikkelen voor chronische corticale opnames bij varkens, waarbij uitdagingen van apparaatfalen en weefselreacties worden aangepakt en neurowetenschappen, diagnostiek en onderzoek worden verbeterd. Om gedurende langere perioden informatie uit de hersenen te halen, richten de huidige technologieën zich op het creëren van een stabiele en betrouwbare interface tussen de elektrode en de hersenen, waardoor consistente signalen van dezelfde neurale populatie worden gegarandeerd. Elektrocorticografie en intracraniële opnames worden meestal gebruikt voor langdurige hersenopnames.

Deze elektroden blijven op dezelfde locatie, maar de interface van het elektrodeweefsel verandert als gevolg van weefselreacties en defecten van het apparaat. Identificeer om te beginnen het bregmapunt door rechte lijnen te trekken tussen elk oor en het contralaterale oog. Het bregmapunt ligt op het snijpunt van die lijnen.

Maak met een scalpel een incisie iets lateraal van het bregmapunt. Gebruik een cauterisator om de incisie door de huid voort te zetten. Maak na het plaatsen van het steriele laken de eerste incisie aan de gemarkeerde kant in de dermis met een scalpel.

Gebruik een cauterisator om de incisie door de huid voort te zetten. Na het plaatsen van het oprolmechanisme tilt u de huid op met een tang en snijdt u het avasculaire bindweefsel tussen het periosteum en de subcutus door om later flexibiliteit te bieden voor het hechten. Plaats nog een oprolmechanisme om de extra flexibiliteit van de huid op te vangen.

Boor een gat met een diameter van 10 millimeter aan de voorkant van de sagittale hechtlijn en aan de zijkant van de middellijn met behulp van een afgeronde boor. Zodra de dura zichtbaar wordt, schakelt u over op een kleinere boor om de maximale breedte van het gat op dura-niveau te bereiken. Knip de randen van het gat af met rongeurs.

Controleer of het schedelvenster volledig in het geboorde gat past en zonder openingen de bodem bereikt en bepaal de juiste diepte. Terwijl u het schedelvenster op zijn plaats houdt, markeert u de posities van de schroefgaten met een handboor. Verwijder het schedelvenster en boor de gemarkeerde gaten tot een diepte van minimaal vier millimeter.

Plaats vervolgens het schedelvenster terug. Nadat u de naald uit de vlinderinfusieset hebt verwijderd, meet u de diepte van het schroefgat door het schedelvenster met behulp van de stompe vlinder. Steek een schroef met een gelijke lengte in het gat en draai deze vast.

Plaats een U-connector onder de schroef die de schedel perforeert en de dura raakt. Steek twee naalden loodrecht op de zenuwbaan ongeveer twee centimeter uit elkaar. Prik opnieuw in de huid, op ongeveer drie centimeter afstand van het inbrengpunt.

Leid de Cooner-draden door de naalden en verwijder de naalden, waarbij de draden gedeeltelijk onder de huid blijven. Nadat u de micro-elektrocorticografie-elektrode in alcohol hebt gedoopt, plaatst u deze in de ZIF-Clip Headstage. Gebruik een micromanipulator en leid deze voorzichtig met een wattenstaafje, breng de micro-elektrocorticografie-elektrode op zijn plaats.

Sluit de massadraden van de elektrode aan op de massaschroef met behulp van een krokodillenconnector. Plaats een steriel gaasje op de elektrode om stevig weefselcontact te behouden. Druppel een zoutoplossing voor de lichaamstemperatuur op het gaas om te voorkomen dat het weefsel uitdroogt.

Pas vervolgens elektrische stimulatie toe op de nervus ulnaris via de perifere draad om kleine bewegingen in de voorpoot op te roepen. Bekijk een voorbeeld van spontane en opgewekte hersensignalen. Plaats de kap van het schedelvenster om het schedelvenster te sluiten en zorg ervoor dat het precies in het schedelvenster past en geen extra bevestiging nodig heeft.

Plaats een antibioticazakje op de kap van het schedelvenster. Sluit de huid subcutaan met behulp van de begraven verticale matrastechniek met enkelvoudige resorbeerbare hechtingen, waarbij ze vijf tot 10 millimeter uit elkaar worden geplaatst. Bind de laatste drie hechtingen vast nadat alle hechtingen zijn geplaatst.

Plaats vervolgens de intradermale hechtingen op een continue manier, beginnend één tot twee centimeter lateraal van de incisieplaats en tunnelend onder de huid naar de dermale laag, maar onder het oppervlak. Leg een knoop aan de zijkant om irritatie of losraken van de hechting te voorkomen. Plaats vervolgens de doorlopende hechting tussen de onderhuidse hechtingen totdat de andere kant van de incisie is bereikt.

Maak een nieuwe incisie in de dermis met een scalpel iets lateraal van de middellijn. Gebruik een cauterisator om de incisie door de huid voort te zetten. Snijd vervolgens het botvlies in zodat het implantaat zichtbaar wordt.

Verwijder ten slotte met zachte cirkelvormige bewegingen met een wattenstaafje al het bindweefsel uit de opening totdat de dura zichtbaar wordt. Deze figuur toont de stabiliteit en modulatie van gebeurtenisgerelateerde potentialen of ERP's die op verschillende tijdstippen en onder verschillende stimulatieomstandigheden zijn geregistreerd. ERP's die op drie tijdstippen werden geregistreerd, vertoonden bijna identieke golfvormen die de hoge reproduceerbaarheid van de craniale venstertechniek in de loop van de tijd aantonen.

Piekamplitudes en interkanaalvariabiliteit blijven stabiel tussen sessies, wat wijst op een consistente signaalkwaliteit, terwijl een kleine vertraging in de eerste sessie waarschijnlijk ontwikkelingsveranderingen weerspiegelt. Hoogfrequente stimulatie verbeterde de N1-piekamplitude aanzienlijk, wat de ERP-gevoeligheid voor neuroplastische veranderingen in verband met verhoogde pijngevoeligheid bevestigt. Deze aanpak vermindert de risico's die gepaard gaan met permanente implantaten door defecten aan het apparaat en reacties op de elektrode te elimineren.

Dit verhoogt op zijn beurt de opnamegetrouwheid en resulteert in zeer betrouwbare opnames. Deze methode verlaagt ook de onderzoekskosten en verbetert het dierenwelzijn. Het kan verder worden geïmplementeerd in andere soorten of om toegang te krijgen tot andere hersengebieden.