Gedragskarakterisering van door pentyleentetrazol geïnduceerde aanvallen: verder gaan dan de racineschaal

Ons onderzoek richt zich op het karakteriseren en kwantificeren van twee soorten ictaal gedrag, de spasme en myoclonus, na toediening van pentyleentetrazol. We proberen te onthullen hoe dit gedrag bijdraagt aan het ontstaan van limbische aanvallen en hoe de patronen in de loop van de tijd evolueren. De laatste tijd is er veel vooruitgang geboekt in het begrijpen hoe focale aanvallen zich via neurale netwerken verspreiden en uiteindelijk generaliseren.

Met behulp van computerondersteunde video-analyse kunnen we nu veel fijnere details vastleggen over hoe aanvallen zich ontvouwen. De meeste onderzoeken naar aanvallen zijn gebaseerd op de Racine-schaal, maar die benadering mist vaak belangrijk gedrag dat wordt veroorzaakt door PTZ. Ons protocol helpt die leemte op te vullen door gebeurtenissen te identificeren en te kwantificeren die gewoonlijk over het hoofd worden gezien, zowel voor als na het optreden van de limbische aanval.

Ons protocol maakt een veel gedetailleerdere analyse van gedrag mogelijk. In plaats van te vertrouwen op een enkele score, zoals de Racine-schaal, kunnen we meerdere parameters per ictale gebeurtenis meten, waardoor we een beter begrip krijgen van wat er werkelijk gebeurt tijdens aanvallen. Op dit moment richt ons lab zich op het onderzoeken of alternatieve anti-epileptica spasmen en myoclonus kunnen voorkomen, vertragen of verminderen, en hoe dat de ontwikkeling van limbische aanvallen kan beïnvloeden.

Gebruik om te beginnen een weegschaal om het lichaamsgewicht van het dier te meten. Bereken het volume pentyleentetrazoloplossing dat nodig is voor elk dier op basis van hun lichaamsgewicht. Noteer het gedrag van het dier in de arena gedurende ten minste één uur voorafgaand aan de injectie met pentyleentetrazol.

Deze gewenningsperiode vermindert door nieuwigheid veroorzaakte ambulatie en angst en maakt extractie van basisactiviteit mogelijk. Bereid de injectie met pentyleentetrazol voor. Gebruik voor subcutane toediening één hand om het dier vast te zetten en knijp de huid voorzichtig tussen de schouderbladen.

Gebruik een spuit van 1 milliliter die is bevestigd aan een naald van 26-1/2 gauge, steek de naald parallel aan de lichaamsoriëntatie in de onderhuidse ruimte en injecteer de oplossing langzaam. Zodra de injectie is voltooid, verwijdert u de naald voorzichtig terwijl u de huid op het uitgangspunt houdt om lekkage als gevolg van inwendige holtedruk te voorkomen. Observeer en noteer eventuele lekkage van de oplossing van de injectieplaats.

Als er lekkage is, overweeg dan om nog eens 50 microliter van dezelfde pentyleentetrazoloplossing toe te dienen. Plaats het dier nu terug in de arena en neem een uur lang onafgebroken op. Een uur of langer na injectie met pentyleentetrazol stopt u de opname en kopieert u het videobestand voor nabewerking.

Gebruik dit voor het volgen van video's en gedragscodering. Open de Solomon Coder-software. Als er een configuratiebestand beschikbaar is, selecteert u Bestand en klikt u op Configuratie laden om vooraf gedefinieerde instellingen te laden.

Als u een video wilt openen, selecteert u Bestand en klikt u op Video openen. Druk op play om het afspelen van video's te starten. Klik op de linkermuisknop of druk op de toegewezen toetsenbordtoets om waargenomen gedrag tijdens het afspelen te markeren.

Als u de gegevens wilt opslaan, gaat u naar Analyseren en selecteert u Uitvoer opslaan als om een bestand met door komma's gescheiden waarden te maken. Ga voor het coderingsblad naar Bestand en kies Coderingsblad opslaan. Tag de toedieningstijd van pentyleentetrazol op het moment dat de muis weer in het videoframe verschijnt nadat hij is teruggebracht naar de observatiearena.

Gebruik dit moment als tijd nul om te dienen als het tijdelijke referentiepunt voor alle volgende gedragingen en latentieberekeningen. Controleer enkele minuten na injectie met pentyleentetrazol op spasmen en myoclonus. Identificeer spasmen als snelle, voorbijgaande samentrekkingen van axiale spieren, waaronder bilaterale oorflexie, samentrekking van de rugspieren, het optillen van de staart en in zeldzame gevallen een schriksprong.

Codeer deze spasmen als discrete, onmiddellijke gebeurtenissen en associeer ze met een enkel videoframe. Om myoclonus te coderen, identificeert u gebeurtenissen langer dan 200 milliseconden die worden gekenmerkt door een sterke, abrupte myoclonische schok van het hoofd, de nek en de poten. Classificeer subtypen op basis van geassocieerde tremoren of verlies van directionele houding, inclusief vooruit, links of rechts.

Codeer de gebeurtenis over meerdere frames, aangezien de duur doorgaans varieert van één tot twee seconden. Identificeer voor limbische aanvallen gedrag dat is afgestemd op de Racine-schaal, te beginnen met gedragsstilstand of staren. Volgen met automatismen, orofaciale bewegingen, myoclonen van de voorpoot of het hoofd, en escalatie naar steigeren, springen of tonische aanvallen.

Gebruik de aangepaste Racine-schaal om subcategorieën toe te wijzen aan gebeurtenissen die langer dan 10 tot 15 seconden duren. Markeer ten slotte het einde van de opnamesessie op een enkel videoframe, precies een uur na de injectie van pentyleentetrazol. De figuur beschrijft parameters die uit dit coderingssysteem kunnen worden geëxtraheerd, waaronder latentie voor elk ictaal gedrag, aantal gebeurtenissen, duur van gebeurtenissen, interval tussen gebeurtenissen en ernst van limbische aanvallen.

Spasmen gingen in de meeste gevallen meestal gepaard met verstijving van de romp, terwijl slechts 6% van de spasmen uitsluitend de staart activeerde. Myoclonus presenteerde zich in 64% van de gevallen voornamelijk als tremoren. Voorwaartse, rechtse en linkse bewegingen werden ook opgemerkt.

De latentie tot het begin was significant verschillend tussen spasmen, myoclonus en limbische aanvallen, waarbij spasmen het vroegst optraden. Het totale aantal spasmen was significant hoger dan dat van myoclonus of limbische aanvallen. Het mediane interval tussen gebeurtenissen verschilde niet significant tussen spasmen en myoclonus, maar de limbische aanvallen duurden significant langer dan myoclonus.

In het dagelijkse PTZ-injectieprotocol namen de spasmelatentie en het interval tussen gebeurtenissen significant af op dag acht, terwijl de totale spasme-gebeurtenissen toenamen.