Name: Stymulacja nerwu błędnego jako narzędzie do indukowania plastyczności w szlakach istotnych dla uczenia się wymierania (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Poznaj metodę stymulacji nerwu błędnego w celu wzmocnienia wygaszania uwarunkowanego strachu poprzez indukowanie plastyczności synaptycznej. Technika ta oferuje precyzyjną kontrolę czasową leczenia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez National Institute of Mental Health MH 086960-01A1 (Christa K. McIntyre).

Autorzy nie mają sprzecznych interesów ani konfliktów.

Przedstawiamy tutaj protokół, który jest używany do ułatwienia wygaszania uwarunkowanego strachu podczas pojedynczej sesji ekspozycji na uwarunkowane sygnały19 oraz do modulowania plastyczności w szlaku między korą podlimbiczną a ciałem migdałowatym podstawno-bocznym, które może pośredniczyć w uczeniu się wygaszania20. Kluczowym krokiem dla sukcesu tego protokołu jest prawidłowe dostarczenie VNS podczas treningu wymierania. Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na konstrukcję elektrod mankietu i u...

Klasyczne warunkowanie strachu dostarcza szeroko stosowanego modelu zwierzęcego do badania biologicznych podstaw zaburzeń lękowych. Podczas warunkowania strachu bodziec awersyjny (bodziec bezwarunkowy, US, np. wstrząs stopą) jest prezentowany w połączeniu z bodźcem neutralnym, takim jak ton i/lub kontekst (bodziec warunkowy; CS). Podczas warunkowania strachu tworzą się skojarzenia między CS a USA. Ostatecznie, sama prezentacja CS wywołuje reakcję strachu (reakcję warunkową; CR). W obawie przed wyginięciem, CS jest prezentowany wielokrotnie pod nieobecność USA, powodując stopniowe zmniejszanie się CR1. Tak więc wygaszanie uwarunkowanego strachu jest aktywnym procesem, w którym lękliwe reakcje behawioralne na neutralne bodźce są osłabiane, gdy nie przewidują już awersyjnych wyników. Wygaśnięcie uwarunkowanych reakcji wymaga konsolidacji nowych wspomnień, które konkurują z wyuczonymi skojarzeniami. Cechą charakterystyczną zaburzeń lękowych jest upośledzone wygaszanie2-4. Tak więc wygaszanie uwarunkowanego strachu w modelach zwierzęcych służy jako ważny paradygmat zarówno dla hamującego uczenia się, jak i jako model terapii behawioralnej zaburzeń lękowych u ludzi5,6.
Ponieważ istnieje ścisły związek między strachem a ludzkim niepokojem, uważa się, że te badania mogą dostarczyć wglądu w biologiczną naturę zaburzeń związanych z lękiem, takich jak zespół stresu pourazowego, i pomogą opracować strategie ich leczenia. Ważnym celem badań przedklinicznych jest wspomaganie uczenia się wymierania i indukowanie ukierunkowanej plastyczności w obwodach wymierania w celu konsolidacji uczenia się wymierania. Stymulacja nerwu błędnego (VNS) to minimalnie inwazyjne podejście neuroprotetyczne, które może być stosowane w celu zapewnienia ścisłej modulacji czasowej i obwodowej obszarów mózgu i synaps zaangażowanych w trwające zadanie. Seria ostatnich badań przeprowadzonych przez grupę Michaela Kilgarda na Uniwersytecie Teksańskim w Dallas wykazała, że połączenie VNS z dyskretnymi bodźcami sensorycznymi lub motorycznymi (np. tonem lub pociągnięciem dźwigni) jest bardzo skuteczne w promowaniu plastyczności kory mózgowej w leczeniu szumów usznych7 lub w przezwyciężaniu deficytów motorycznych po udarze8-10. Ponadto niewarunkowy VNS, który pojawia się w krótkim czasie po nauczeniu się, podobnie promuje plastyczność kory mózgowej i zwiększa konsolidację pamięci u szczurów i ludzi11-13.
Biorąc pod uwagę rolę nerwu błędnego w szlaku przywspółczulnym, nie jest zaskakujące, że może on uczestniczyć w modulowaniu wspomnień i plastyczności synaptycznej. Wysoce emocjonalne wydarzenia mają tendencję do tworzenia silniejszych wspomnień niż wspomnienia nieemocjonalne. Jest to prawdopodobnie spowodowane wpływem hormonów stresu na konsolidację pamięci. Potreningowe podawanie hormonu stresu adrenaliny zwiększa konsolidację pamięci u ludzi i zwierząt innych niż ludzie, ale adrenalina nie przekracza bariery krew-mózg14, 15. Dlatego wywołane stresem uwalnianie adrenaliny musi pośrednio wpływać na mózg, aby zwiększyć konsolidację pamięci. Mocne dowody sugerują, że nerw błędny może być ogniwem łączącym krążącą adrenalinę z mózgiem. Miyashita i Williamsodkryli, że ogólnoustrojowe podawanie adrenaliny zwiększa wypalanie nerwu błędnego i zwiększa poziom noradrenaliny w ciele migdałowatym. Systemowe podawanie adrenaliny nie zwiększa konsolidacji pamięci, gdy receptory β-adrenergiczne są zablokowane w cielemigdałowatym18, co sugeruje, że nerw błędny odgrywa rolę w szlaku, który przekształca emocjonalnie pobudzające doświadczenia we wspomnienia długotrwałe.
Tak więc, połączenie VNS z treningiem ma potencjał do wzmocnienia zmian w mózgu, które wspierają konsolidację pamięci, a ekspozycja na uwarunkowane sygnały przy braku wzmocnienia zwiększa konsolidację uczenia się wyginięcia u szczurów19,20. Tutaj opisujemy zastosowanie VNS jako narzędzia do promowania plastyczności kory mózgowej i ułatwiania wygaszania uwarunkowanej reakcji strachu.

<table><tbody><tr><td>Alkohol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Atropina</td><td>Fisher</td><td>A0132-5G</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Henry Schein</td><td>69066950</td><td></td></tr><tr><td>Nadtlenek wodoru&nbsp;</td><td>CVS</td><td>209478</td><td></td></tr><tr><td>Ketamina</td><td>Henry Schein&nbsp;</td><td>1129300</td><td></td></tr><tr><td>Marcaine</td><td>Henry Schein</td><td>6312615</td><td></td></tr><tr><td>Olej mineralny</td><td>CVS</td><td>152355</td><td></td></tr><tr><td>Neosporin</td><td>CVS</td><td>629451</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Oxygen Home Depot</td><td>304179</td><td></td></tr><tr><td>Pennicillin</td><td>Fisher</td><td>PENNA-10MU</td><td></td></tr><tr><td>Propan</td><td>Home Depot</td><td>304182</td><td></td></tr><tr><td>Ksylazyna</td><td>Henry Schein</td><td>4019308</td><td></td></tr><tr><td>Narzędzia</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biżuteria Latarka</td><td>Sprzęt kowalski</td><td>23-1001D</td><td></td></tr><tr><td>Igła do szycia</td><td>Walgreens</td><td>441831</td><td></td></tr><tr><td>#5 Kleszcze (2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>Lutownica</td><td>Home Depot&nbsp;</td><td></td><td></td>203525863</tr><tr><td>AmScope SM-4TX-144A 3.5X-45X Mikroskop stereoskopowy z wysięgnikiem na płytce drukowanej + 144 diody LED</td><td>AmScope</td><td>SM-4TX-144A Pomocne dłonie</td><td></td></tr><tr><td></td><td>AM Systems&nbsp;</td><td>726200</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt ostrza skalpela</td><td>Fine Science Tools</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>Metalowy pilnik</td><td>Home Depot</td><td>6601</td><td></td></tr><tr><td>Linijka</td><td>Home Deopt</td><td>202035324</td><td></td></tr><tr><td>Zakrzywione hemostatyki&nbsp;</td><td>Narzędzia do nauki pięknej</td><td>130009-12</td><td></td></tr><tr><td>Drobne nożyczki</td><td>Narzędzia do nauki o nauce</td><td>14058-09</td><td></td></tr><tr><td>Szpatułka</td> Narzędzia <td></td><td></td><td>do nauki o szczegółach</td></tr><tr><td>Mały śrubokręt</td><td>Home Depot</td><td>646507</td><td></td></tr><tr><td>Magnetyczny system chowania stabilizatora</td><td>Narzędzia do nauki o nauce</td><td>18200-04, 18200-01, 18200-05</td><td></td></tr><tr><td>Poduszka grzewcza</td><td>Walgreens</td><td>30294</td><td></td></tr><tr><td>Maszynki do strzyżenia</td><td>Walgreens</td><td>277966</td><td></td></tr><tr><td>Sharpie</td><td>Staples</td><td>125328</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze pierścieniowe</td><td>Narzędzia do nauki</td><td>11103-09</td><td></td></tr><tr><td>Niestandardowe szklane narzędzia do mikropipet (kształt J i proste) - szkło borokrzemianowe</td><td>Instrument Sutter</td><td>B150-110-10</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze Adson</td><td>Narzędzia do nauki</td><td>11006-12</td><td></td></tr><tr><td>Mankiety</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rurki</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>MRE-065</td><td></td></tr><tr><td>Platynowy drut irydowy</td><td>Medwire</td><td>10IR9 / 49T</td><td></td></tr><tr><td>Złote szpilki</td><td>Mill-Max</td><td>1001-0-15-15-30-27-04-0</td><td></td></tr><tr><td>Nici do szwów</td><td>Henry Schein</td><td>100-5797</td><td></td></tr><tr><td>Igły 22 G</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>14-815-525</td><td></td></tr><tr><td>Taśma papierowa</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>03-411-602</td><td></td></tr><tr><td>Lutowniczy</td><td>magazyn domowy</td><td>327793</td><td></td></tr><tr><td>Flux&nbsp;</td><td>Home Depot</td><td>300142</td><td></td></tr><tr><td>Ostrze skalpela, 10 lub 15</td><td>Stoelting</td><td>52173-10</td><td></td></tr><tr><td>Silastic Laboratory Rurki .51 mm ID x .94 mm OD</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>508-002</td><td></td></tr><tr><td>Łączniki nasadek</td><td></td><td></td><td></td>głowic</tr><tr><td>(męskie)</td><td>Omnetics Connector Corporation</td><td>A25001-004</td><td></td></tr><tr><td>Elementy nasadek (żeńskie)</td><td>Omnetics Connector Corporation</td><td>A24001-004</td><td></td></tr><tr><td>Trójniki Dentystyczne systemy akrylowe, płynne i proszkowe</td><td></td> AM <td>525000, 526000</td><td></td></tr><tr><td>Zszywki z drutu</td> <td>miedzianego o grubości 26</td><td>1016882 &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgia</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>kostne</td><td>Stoelting+CB33:C61</td><td>51457</td><td></td></tr><tr><td>Ostrza skalpela, 10 lub 15</td><td>Stoelting</td><td>52173-10</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawki 1 ml</td><td>Fisher</td><td>14-826-261</td><td></td></tr><tr><td>Igły 22 G</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>14-815-525</td><td></td></tr><tr><td>Igły 27 G</td><td>Fisher</td><td>14-826-48</td><td></td></tr><tr><td>2 "x 2" Gaza</td><td>Fisher</td><td>22-362-178</td><td></td></tr><tr><td>Waciki</td><td>Fisher</td><td>19-120-472</td><td></td></tr><tr><td>Podkładki dla szczeniąt</td><td>PetCo</td><td>1310747</td><td></td></tr><tr><td>Kim Wipes</td><td>Fisher</td><td>06-666-A</td><td></td></tr><tr><td>Komora i ustawienie behawioralne&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metalowa szafka przednia Husky (30WX19DX34H)</td><td>Home Depot</td><td>100607961</td><td></td></tr><tr><td>cichą barierą&nieśmiały; Materiał dźwiękoszczelny HD (arkusz) (PSA</td> <td>soundproofcow.com</td><td>10203041</td><td></td></tr><tr><td>Zwijany panel z pianki akustycznej</td><td>soundproofcow.com</td><td>10432400</td><td></td></tr><tr><td>izolowany stymulator impulsów Model 2100</td><td>AM Systems</td><td>Aparat cyfrowy 720000</td><td></td></tr><tr><td>- Logitech Webcam C210</td><td>Logitech</td><td>B003LVZO88</td><td></td></tr><tr><td>MatLab</td><td>Mathworks.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sinometr 10 MHz Jednokanałowy oscyloskop</td><td>Sinometr</td><td>CQ5010C</td><td></td></tr><tr><td>OxyLED T-01 DIY Stick-on Anywhere 4-LED Touch Tap Light</td><td>OXYLED</td><td>B00GD8OKY0</td><td></td></tr><tr><td>potencjometr 5k ohm</td><td>Alpha Electronics</td><td>B00CTWDHIO</td><td></td></tr><tr><td>Extech 407730 40-do-130-decybelowy cyfrowy miernik poziomu dźwięku</td><td>Extech Instruments</td><td>B000EWY67W</td><td></td></tr><tr><td>DSCK-C Podwójne wyjście, zaszyfrowane szoker</td><td>Kinder Scientific Co</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

stymulacja nerwu błędnego jako narzędzie do indukowania plastyczności w szlakach istotnych dla uczenia się wymierania

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Extinction opisuje proces tłumienia reakcji behawioralnych na neutralne bodźce, gdy nie zapewniają one już wzmocnienia, które utrzymywało zachowanie. Istnieje ścisły związek między strachem a ludzkim lękiem, dlatego badania nad uczeniem się przez wymieranie mogą dostarczyć wglądu w biologiczną naturę zaburzeń związanych z lękiem, takich jak zespół stresu pourazowego, i mogą pomóc w opracowaniu strategii ich leczenia. Badania przedkliniczne mają na celu wspomaganie uczenia się ekstynkcji i indukowanie ukierunkowanej plastyczności w obwodach ekstynkcji w celu konsolidacji nowo powstałej pamięci. Stymulacja nerwu błędnego (VNS) to potężne podejście, które zapewnia ścisłe, czasowe i specyficzne dla obwodu uwalnianie neuroprzekaźników, co skutkuje modulacją sieci neuronowych zaangażowanych w trwające zadanie. VNS zwiększa konsolidację pamięci zarówno u szczurów, jak i ludzi, a połączenie VNS z ekspozycją na uwarunkowane sygnały zwiększa konsolidację uczenia się wyginięcia u szczurów. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowy protokół przygotowania części na zamówienie oraz procedur chirurgicznych wymaganych do VNS u szczurów. Korzystając z tego protokołu, pokazujemy, w jaki sposób VNS może ułatwić wygaszenie uwarunkowanych reakcji strachu w zadaniu słuchowego warunkowania strachu. Ponadto dostarczamy dowodów na to, że VNS moduluje plastyczność synaptyczną w szlaku między przyśrodkową korą przedczołową infralimbiczną (IL) a kompleksem podstawno-bocznym ciała migdałowatego (BLA), który bierze udział w ekspresji i modulacji pamięci ekstynkcji.

W tej sekcji przedstawiono przykłady wyników, jakie można uzyskać, stosując VNS w połączeniu z uczeniem wygaszania, aby zmniejszyć ekspresję warunkowej reakcji strachu u szczurów. W dniach 1 i 2 (Warunkowanie Strachu Słuchowego) szczury przeszły trening zadania warunkowania strachu słuchowego, w którym wstrząsy stóp były parowane z sygnałem dźwiękowym. W dniu 3 (Test Przed Leczeniem) sygnały dźwiękowe prezentowano bez wstrząsów stóp, aby zmierzyć poziom zamierania (freezing) i wywnioskować stopień nabycia warunkowej reak...

Stymulacja nerwu błędnego (VNS) pojawiła się jako narzędzie do wywoływania ukierunkowanej plastyczności synaptycznej w przodomózgowiu w celu modyfikacji szeregu zachowań. Ten protokół opisuje, jak zaimplementować VNS, aby ułatwić konsolidację pamięci wygaszania strachu.

Stymulacja nerwu błędnego jako narzędzie do indukowania plastyczności w szlakach istotnych dla uczenia się wymierania

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest ułatwienie wygaszania warunkowego lęku poprzez stymulację nerwu błędnego. Jest to osiągane najpierw poprzez wykonanie elektrod służących do doprowadzania prądu do nerwu błędnego. Kolejne kroki polegają na implantacji tych elektrod wokół środkowej części szyjnej nerwu błędnego wraz z czepkiem na głowę po okresie rekonwalescencji; następnie zwierzęta przechodzą warunkowanie lękowe bodźcem słuchowym oraz trening wygaszania ze stymulacją nerwu błędnego lub stymulacją pozorowaną.Ostatnim krokiem jest przetestowanie ekspresji uwarunkowanego strachu oraz ocena redukcji uwarunkowanej reakcji zamrożenia. W ostateczności stymulacja nerwu błędnego jest wykorzystywana do wzmocnienia uczenia się wygaszania poprzez indukowanie plastyczności w sieciach wygaszania. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak systemowe leczenie farmakologiczne, jest możliwość precyzyjnej regulacji czasu trwania zabiegu w celu osiągnięcia specyficznego dla danej sieci uwalniania neuroprzekaźników, które mogą być powiązane z bieżącym zachowaniem.Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu uczenia się emocjonalnego i pamięci, w szczególności w kwestii tego, jak uwalnianie hormonów stresu, takich jak epinefryna i glikokortykoidy, może wpływać na konsolidację pamięci długotrwałej. Zastosowania tej techniki obejmują terapie ekspozycyjne wykorzystywane w leczeniu zaburzeń lękowych i związanych z traumą, a także rehabilitację w przypadku uzależnień. Ponadto stymulacja nerwu błędnego może być stosowana w innych modelach uczenia się w plastyczności synaptycznej, takich jak uczenie się motoryczne po udarze mózgu lub urazowym uszkodzeniu mózgu.W ramach przygotowań należy wykonać narzędzie wiertnicze z igły. Aby rozpocząć tworzenie mankietu, nasuń cztery centymetry rurki micro renaine na trzpień wiertła. Następnie za pomocą wiertła z igły wywierć cztery otwory w odstępach dwóch milimetrów, tworząc narożniki kwadratu. Otwory powinny być gładkie, bez poszarpanych krawędzi.Następnie przetnij rurkę wzdłuż, pomiędzy otworami. Teraz, używając nici chirurgicznej, przygotuj system mocowań, aby przymocować mankiet do nerwu błędnego po obu stronach. Zawiąż nici razem około dwóch centymetrów od tworzywa, tak aby rurka i nici tworzyły trójkąt; pozostaw końce każdej nici o długości około ośmiu centymetrów poza węzłem.Następnie przetnij izolowany siedmiostrzałowy drut platynowo-irydowy na odcinki o długości 70 milimetrów. Teraz, używając palnika jubilerskiego, usuń około jednego centymetra izolacji z jednego końca drutu.Następnie użyj płomienia, aby stopić platynowy meridium w miejscu, w którym jest on odsłonięty. Stosując tę technikę, złącz siedem odsłoniętych pasm drutu z platynowego meridium w jeden mocniejszy drut, a koniec drutu stop w kulkę na przeciwległym końcu stopionego segmentu drutu. Stop drut z platynowego meridium w małą kulkę przy minimalnym usunięciu izolacji.Teraz przyklej taśmą gwintowaną plastikową opaskę, tak aby krawędź cięcia znajdowała się w płaszczyźnie poziomej, z mocno naciągniętymi gwintami i rozprostowaną opaską. Używając pęsety, przeciągnij odsłonięty koniec przygotowanego drutu przez prawy dolny otwór i przesuń go do środka opaski. Następnie przełóż drut przez prawy górny otwór i zawiąż go pętlą z powrotem nad opaską.Następnie przełóż drut ponownie przez prawą górną dziurkę, a następnie szarpnij go, aby go napiąć i upewnić się, że jest stabilnie zamocowany. Kluczowe jest, aby drut znajdujący się w zagłębieniu mankietu był nieizolowany, podczas gdy drut na zewnętrznym dolnym końcu mankietu pozostawał izolowany, tak aby dostarczony prąd trafiał wyłącznie do nerwu błędnego. Następnie przełóż nieizolowany koniec przez prawą dolną dziurkę od strony wnętrza mankietu.Aby domknąć pętlę, umieść przewód po lewej stronie mankietu w dokładnie taki sam sposób, końcówkę przewodu pozostawiając wolną, bez mocowania do mankietu. Przylutuj odsłonięty koniec przewodu do złotego pinu. Pozostaw luty do ostygnięcia, a następnie ponownie je rozgrzej, aby zapewnić trwałe połączenie.W razie potrzeby dodać więcej lutu. Teraz należy przygotować konektory dla końcówki głowicy miejsca wejścia VNS dla każdego miejsca wejścia. Zdjąć izolację z końców dwóch 30 milimetrowych odcinków miedzianego drutu 26 AWG oraz odciąć wąski koniec luźnego złotego pinu, a następnie przylutować każdą parę przewodów do pinu zgodnie z opisem.Przyłutuj wolne końce przewodów do dwóch zębów z topnikiem w konektorze. W ten sposób powstają konektory. Po przygotowaniu zwierzęcia do operacji w ramie stereotaktycznej, użyj skalpela, aby naciąć skórę nad czaszką i odsłonić lambda oraz bregma.Używając kleszczyków tępych, wykonaj tunel podskórnie od nacięcia w dół lewej strony przed uchem i w stronę lewej strony szyi. Tunel ten będzie służył do przeprowadzenia mankietu. Następnie, za pomocą skalpela, wykonaj dwa małe otwory startowe dla śrub kotwiczących.Nie należy umieszczać tych otworów bezpośrednio na linii środkowej. Następnie za pomocą pęsety i śrubokręta wkręć dwie śruby kostne, pozostawiając miejsce na wypełnienie akrylem pod śrubami. Następnie wypełnij przestrzeń pod okrągłym elementem oraz pomiędzy śrubami akrylem; unikaj kontaktu akrylu z otaczającymi tkankami i nałóż dodatkowy akryl pomiędzy śrubami.Następnie chwyć implant w taki sposób, aby zaznaczony drut znajdował się rostralnie względem drutu niezaznaczonego. Szybko umieść implant w akrylu. Należy dopilnować, aby akryl nie dostał się na złote piny, w obszar zacisku ani w miejsce wprowadzenia.Pozostaw do wyschnięcia na pięć minut i przygotuj się do dalszej pracy pod stereomikroskopem. Wykonaj małe nacięcie nad lewą żyłą szyjną wewnętrzną, bezpośrednio pomiędzy żuchwą a obojczykiem. Poszerz nacięcie za pomocą tępej dyssekcji aż do poziomu mięśni.Odsłoń mięsień mostkowo-kłykciowy, mostkowo-językowy oraz mięsień łopatkowo-mostkowy. Następnie kontynuuj tępe rozcinanie wzdłuż bruzd między mięśniami, aby odnaleźć tętnicę szyjną wspólną. Pochwa otaczająca tętnicę szyjną zawiera również nerw błędny.Używając nożyczek, ostrożnie rozetnij osłonkę, aby odsłonić odcinek nerwu błędnego o długości pięciu milimetrów. Następnie, korzystając z nacięcia w okolicy głowy, użyj nici znajdujących się po stronie mankietu przeciwległej do elektrod, aby przeciągnąć mankiet przez tunel podskórny do miejsca nacięcia na szyi. Delikatnie unieś nerw za pomocą narzędzi szklanych i przesuń nici mankietu pod nerw.Należy uważać, aby nie trzeć o nerw. Górna strona mankietu powinna być skierowana ku stronie górnej zwierzęcia. Teraz należy włożyć nerw do środka mankietu i zamknąć mankiet na nakładce głowicy.Podłącz piny połączone z mankietem do pinów w miejscu wejściowym stymulacji, aby potwierdzić, że mankiet jest odpowiednio rozmieszczony. Wywołaj bezdech. Oddychanie testowe powinno na krótko ustać, a częstość akcji serca również powinna spaść.Po potwierdzeniu położenia mankietu, należy przymocować piny do miejsca wprowadzenia stymulacji za pomocą akrylu. Następnie zamyka się miejsce operacyjne i podaje zwierzęciu Marcaine oraz antybiotyki miejscowe. Należy pozwolić zwierzęciu na rekonwalescencję przez pięć dni w izolacji od innych osobników.Przed przeprowadzeniem testów należy przygotować komorę do warunkowania operacyjnego pod nadzorem kamery wideo. Pierwszego dnia treningu behawioralnego należy emitować sygnał dźwiękowy pięć razy po 30 sekund, aby wykazać brak wrodzonego lęku przed tym sygnałem. Po wstępnej prezentacji sygnału, w pierwszym i drugim dniu, należy przeprowadzić warunkowanie lękowe szczurów.Odtwórz ton o częstotliwości 32 Hz wraz z losowo rozmieszczonym jednym sekundowym wstrząsem elektrycznym stóp o natężeniu 0,5 mA. Przez każdy dzień wykonaj osiem par ton-wstrząs, zachowując od trzech do pięciu minut przerwy między prezentacjami tonu. Trzeciego dnia sprawdź siłę powiązania między tonem a wstrząsem.Podawaj sygnał dźwiękowy pojedynczo cztery razy, w odstępach od trzech do pięciu minut. Zarejestruj zachowanie zamierania zwierzęcia w czwartym i piątym dniu. Przeprowadź trening wygaszania z jednoczesną stymulacją nerwu błędnego lub stymulacją pozorną.Podłącz szczura do stymulatora i umieść go w komorze warunkowania instrumentalnego. 150 milisekund. Przed każdym sygnałem dźwiękowym stymuluj nerw błędny przez 30 sekund.Przeprowadzić cztery pary sygnałów stymulujących z przerwami od trzech do pięciu minut. Okresowo sprawdzać integralność elektryczną mankietu VNS oraz miejsca wprowadzenia za pomocą oscyloskopu, stosując opisany protokół. Szczury zostały przeszkolone w zadaniu warunkowania lękowego słuchowego ze stymulacją nerwu błędnego podczas wygaszania.Zwierzęta, które podczas fazy wygaszania zostały poddane ograniczonej liczbie niearomatyzowanych ekspozycji na sygnał warunkowy, nie wykazały redukcji lęku uwarunkowanego. W przeciwieństwie do nich, szczury traktowane BNS wykazują znaczną redukcję zamrożenia, podobną do tej obserwowanej u zwierząt z grupy sham, które przeszły rozszerzony trening wygaszania. Zwierzęta traktowane BNS wykazały również zmniejszenie zachowania zamrożenia poza czasem prezentacji sygnału warunkowego, co sugeruje, że ich trening wygaszania uogólnił się na kontekst.Dalsze badania wykazały, że połączenie VNS z treningiem wygaszania zmienia metaplastyczność w szlaku pomiędzy korą infralimbiczną a boczno-podstawną częścią ciała migdałowatego. U znieczulonych zwierząt w grupie pozorowanej, które nie wygasiły reakcji strachu, stymulacja seryjna kory infralimbicznej wywołała długotrwałe depresję wywołanego potencjału pola lokalnego w boczno-podstawnej części ciała migdałowatego.Depresja synaptyczna ta została odwrócona u zwierząt, u których wystąpiło znaczące wygaszenie reakcji lękowej uwarunkowanej. Co więcej, zastosowanie VNS podczas pojedynczej sesji wygaszania sprzyjało indukcji długotrwałego wzmocnienia synaptycznego. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać dobrą wiedzę na temat stosowania VNS w połączeniu z treningiem behawioralnym.Po opanowaniu techniki, wykonanie komponentów VNS oraz operacja mogą zająć około trzech godzin, pod warunkiem prawidłowego przeprowadzenia procedury. Podczas wykonywania tego zabiegu należy pamiętać o zachowaniu ciągłości połączeń elektrycznych.

vagus-nerve-stimulation-as-tool-to-induce-plasticity-pathways

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Źródło: Sanchez, CA i wsp. Przygotowanie elektrod do stymulacji nerwów obwodowych do przewlekłej implantacji u szczurów. J. Vis. Exp. (2020).Ten film pokazuje stymulację nerwu błędnego u obudzonego szczura. Szczur z wszczepioną przewlekłą elektrodą mankietową nerwu obwodowego i przeszkolony w zadaniu naciskania dźwigni jest podłączony do generatora bodźców za pomocą wszczepionej nasadki na głowę. Nerw błędny jest stymulowany natychmiast po każdym udanym naciśnięciu dźwigni, co powoduje...

Stymulacja nerwu błędnego za pomocą przewlekle wszczepionych elektrod mankietowych nerwów obwodowych u szczurów

Źródło: Childs, J. E., et al. Stymulacja nerwu błędnego jako narzędzie do indukowania plastyczności w szlakach istotnych dla uczenia się wymierania. J. Vis. Exp. (2015)Ten film pokazuje metodę stymulacji nerwu błędnego (VNS) w modelu szczura w celu zmniejszenia zachowania związanego z zamarzaniem. Szczury uwarunkowane strachem otrzymują VNS podczas ponownej ekspozycji na dźwięk, co prowadzi do zmniejszenia zamrażania i ujawnia jego potencjał terapeutyczny.

Stymulacja nerwu błędnego w modelu szczura w celu zmniejszenia zachowania związanego z zamarzaniem

Źródło: Moeller, S., et al., Stymulacja nerwu błędnego jako wspomagające narzędzie neurostymulacji w depresji opornej na leczenie. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film przedstawia protokół kliniczny stymulacji nerwu błędnego (VNS) jako wspomagającej terapii neurostymulacji w depresji opornej na leczenie (TRD).

Terapia stymulacji nerwu błędnego w leczeniu depresji opornej na leczenie

Ten protokół opisuje, jak tymczasowo i zdalnie wyciszyć aktywność neuronalną w dyskretnych obszarach mózgu, podczas gdy szczury są zaangażowane w zadania związane z uczeniem się i pamięcią. Podejście to łączy farmakogenetykę (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) z paradygmatem behawioralnym (sensoryczne warunkowanie wstępne), które ma na celu rozróżnienie różnych elementów uczenia się.

Metoda zdalnego wyciszania aktywności neuronalnej u gryzoni podczas dyskretnych faz uczenia się

Podejścia optogenetyczne są powszechnie używane do manipulowania aktywnością neuronalną i oceny konsekwencji dla funkcjonowania mózgu. W tym miejscu przedstawiono technikę, która po ekspresji in vivo aktywatora optycznego rodopsyny kanałowej pozwala na analizę ex vivo właściwości synaptycznych określonych połączeń neuronalnych dalekiego zasięgu i lokalnych połączeń nerwowych w obwodach związanych ze strachem.

Ex vivo Optogenetyczna analiza obwodów strachu w wycinkach mózgu

Stymulacja nerwu błędnego okazała się skuteczna w zmniejszaniu obwodowego stanu zapalnego. W niniejszym artykule przedstawiamy zmodyfikowany protokół stymulacji nerwu błędnego, który pozwala na dalsze badania cholinergicznych mechanizmów przeciwzapalnych w ograniczonych odpowiedziach zapalnych.

Wydłużony czas rekonwalescencji i zmniejszone podawanie LPS w celu zbadania mechanizmów stymulacji nerwu błędnego w ograniczonych reakcjach zapalnych

Stymulacja nerwu błędnego (VNS) okazała się skuteczna jako leczenie wspomagające depresję oporną na leczenie (TRD). VNS prowadzi do działania przeciwdepresyjnego i przeciwsamobójczego oraz poprawy jakości życia. Protokół ten zawiera przewodnik krok po kroku dotyczący zarządzania i dostosowywania stymulatora nerwu błędnego w celu skutecznego leczenia TRD.

Stymulacja nerwu błędnego jako wspomagające narzędzie neurostymulacji w depresji opornej na leczenie

Opisano metodologiczny opis techniki, potencjalnych celów i prawidłowego podawania przezskórnej stymulacji nerwu błędnego (taVNS) na ucho ludzkie.

Laboratoryjne podawanie przezskórnej stymulacji nerwu błędnego usznego (taVNS): technika, celowanie i rozważania

Istniejące podejścia do konstruowania przewlekle wszczepialnych elektrod mankietowych nerwów obwodowych do użytku u małych gryzoni często wymagają specjalistycznego sprzętu i/lub wysoko wykwalifikowanego personelu. W tym protokole demonstrujemy proste, tanie podejście do wytwarzania przewlekle wszczepialnych elektrod mankietowych i wykazujemy ich skuteczność w stymulacji nerwu błędnego (VNS) u szczurów.

Przygotowanie elektrod stymulujących nerwy obwodowe do przewlekłej implantacji u szczurów

Opisane tutaj metody opisują procedurę używaną do optogenetycznie odwracającej plastyczności wywołanej przez kokainę w behawioralnie istotnym obwodzie u szczurów. Utrzymująca się stymulacja optyczna synaps wzgórzowo-migdałowatych o niskiej częstotliwości wywołuje długotrwałą depresję (LTD). Indukowane optogenetycznie LTD in vivo u szczurów doświadczonych z kokainą skutkowało późniejszym osłabieniem poszukiwania narkotyków motywowanego sygnałem.

Wykorzystanie optogenetyki do odwrócenia neuroplastyczności i zahamowania poszukiwania kokainy u szczurów

Obecny protokół opisuje technikę chirurgiczną polegającą na wszczepianiu elektrod do nerwu błędnego w jamie brzusznej u szczurów, wraz z metodami przewlekłego testowania elektrofizjologii i stymulacji za pomocą wszczepionego urządzenia.

Chirurgia implantacji w celu stymulacji nerwu błędnego jamy brzusznej i rejestrowanie badań na obudzonych szczurach

Poznaj metodę stymulacji nerwu błędnego w celu wzmocnienia wygaszania uwarunkowanego strachu poprzez indukowanie plastyczności synaptycznej. Technika ta oferuje precyzyjną kontrolę czasową leczenia.

Stymulacja nerwu błędnego jako narzędzie do indukowania plastyczności w szlakach istotnych dla uczenia się wymierania

Przeglądaj więcej filmów