Połączenie obrazowania i elektrofizjologii w celu wizualizacji i rejestrowania rozprzestrzeniających się depolaryzacji u myszy

Zakres naszych badań polega na zrozumieniu związku między rozprzestrzenianiem się depolaryzacji a łagodnymi urazowymi uszkodzeniami mózgu przy użyciu modeli mózgu. Nasza grupa i inni wykazali niedawno, że rozprzestrzeniające się depolaryzacje występują w łagodnych urazach zamkniętej czaszki u myszy. Powszechnie stosowane wzmacniacze elektrofizjologii in vivo odfiltrują powolne przesunięcia zewnątrzkomórkowe związane z rozprzestrzeniającymi się depolaryzacjami, co sprawi, że wykrycie rozprzestrzeniającej się depolaryzacji będzie prawie niemożliwe.

Zaletą tego protokołu jest wykorzystanie zarówno obrazowania, jak i elektrofizjologii in vivo w celu potwierdzenia braku lub obecności rozprzestrzeniających się depolaryzacji po łagodnym urazowym uszkodzeniu mózgu. Zaczęliśmy rozumieć rolę rozprzestrzeniania się depolaryzacji w ostrym zachowaniu, patologii i długotrwałych deficytach poznawczych związanych z MTBI. Na początek umieść znieczulone zwierzę w stereotaktycznej ramie i utrzymuj temperaturę ciała zwierzęcia za pomocą poduszki grzewczej.

Używając ostrza skalpela numer 10, wykonaj nacięcie wzdłuż linii środkowej od rostralnej do ogonowej. I natychmiast nałóż klej cyjanoakrylowy na nacięcie. Następnie rozłóż skórę na boki, aby odsłonić czaszkę.

Dodaj dodatkową kroplę lub dwie kleju cyjanoakrylowego na czaszkę, aby zapewnić dodatkową ochronę. Podczas wysychania kleju użyj sterylnych nożyczek chirurgicznych, aby zwiększyć rozmiar nacięcia nad móżdżkiem. Następnie za pomocą wiertła 0,8 milimetra wywierć otwory prowadzące w czaszce i wkręć w czaszkę.

Nawiń nadmiar drutu wokół, pozostawiając trochę luzu na późniejsze umieszczenie stopnia głowicy. Gdy wszystkie czaszki są na swoim miejscu, podłącz wszystkie złote piny do żądanego złącza stopnia głównego. Trzymając złącze na miejscu za pomocą ramienia stereotaktycznego, umieść styki złącza blisko nad bez kontaktu z przewodem.

Uszczelnij cały obszar klejem cyjanoakrylowym, upewniając się, że obszar obrazowania przed czaszki jest nienaruszony. Zbuduj cement dentystyczny wokół podstawy złotych szpilek, upewniając się, że złote kołki ze czaszki nie są połączone z tymi w stopniu głowy. Poczekaj, aż cement dentystyczny utwardzi się przed wyjęciem łącznika stopnia głównego.

Aby rozpocząć, włącz komputer IOS i tablicę panelową LED. Zamontuj znieczulone zwierzę z wszczepioną elektrodą w łóżku uderzeniowym pod kamerą. I wyreguluj pierścień ostrości, aby pokryć powierzchnię kory mózgowej.

Po załadowaniu wewnętrznego sygnału optycznego lub ustawień IOS naciśnij przycisk Na żywo, aby view mysz i wyśrodkuj czaszkę zwierzęcia pod kamerą. Następnie naciśnij Multi-D Acquisition, aby uzyskać dostęp do ustawień akwizycji i wybrać żądane punkty czasowe. Zapisz obrazy w wyznaczonej ścieżce pliku z odpowiednim prefiksem nazwy.

Podłącz złote piny od zwierzęcia do złącza stopnia głównego, a następnie do stopnia głównego. Włącz komputer do elektrofizjologii i podłącz komputer do sprzętu do elektrofizjologii. Po załadowaniu ustawień oprogramowania Intan kliknij ikonę Wybierz format pliku, a następnie w wyskakującym okienku wybierz Jeden plik na format typu sygnału.

Następnie na karcie BW w obszarze Hardware Bandwidth (Przepustowość sprzętowa) wybierz pasmo wzmacniacza od 0,13 do 500 herców. Wybierz opcję Szeroki w obszarze Selektor wyświetlania filtru. Po ustawieniu filtrów dolnoprzepustowych i górnoprzepustowych kliknij ikonę Wybierz nazwę pliku, aby wybrać żądaną ścieżkę pliku do zapisu.

W przypadku uderzenia włącz impaktor elektromagnetyczny i przesuń dźwignię, aby sprawdzić, czy końcówka chowa się i wysuwa prawidłowo. Szybko umieść zwierzę na piankowym łóżku i wsuń łóżko pod końcówkę impaktora. Dopasuj końcówkę impaktora do linii środkowej i ustaw ją na jeden milimetr rostralu bregmy.

Następnie opuść końcówkę impaktora, aż mocno dotknie czubka głowy zwierzęcia. Naciśnij dźwignię, aby schować końcówkę udaru, a następnie ręcznie opuść ją o pięć milimetrów przed uruchomieniem dźwigni udarowej. Natychmiast zdejmij zwierzę z piankowego łóżka i umieść je pod aparatem w celu zobrazowania w ciągu pięciu sekund.

Kliknij Acquire, aby rozpocząć obrazowanie IOS w oknie Multi-Dimensional Acquisition. Rób zdjęcia przez cztery minuty, aby zarejestrować całe zdarzenie rozprzestrzeniania się depolaryzacji. Aby rozpocząć zapis elektrofizjologiczny, kliknij ikonę Record w oprogramowaniu Intan.

Po zakończeniu nagrywania odłącz zwierzę od stopnia głowy i łącznika, a następnie umieść je z powrotem w klatce. Aby otworzyć stos obrazów, kliknij Plik, a następnie Importuj i sekwencja obrazów. Narysuj kwadrat za pomocą kursora, definiując obszar zainteresowania, aby wygenerować wykres rozprzestrzeniającej się depolaryzacji.

Przejdź do opcji Obraz, a następnie Stosy i Kreśl profil osi Z, aby wykreślić wykres i kliknij przycisk Na żywo. Na wygenerowanym wykresie kliknij Lista, aby wygenerować listę wartości. Aby uzyskać wizualizację, przekonwertuj obraz w skali szarości za pomocą tabeli przeglądowej pożaru.

Zaobserwowano rozprzestrzenianie się depolaryzacji rozchodzących się w korze mózgowej i dużych naczyniach krwionośnych przez okno. Aktywność o wysokiej częstotliwości w zapisach elektrofizjologicznych wykazała szybki powrót u zwierząt pozorowanych po usunięciu izofluranu. Ale u zdepolaryzowanych zwierząt aktywność o wysokiej częstotliwości pozostawała stłumiona przez kilka minut, zanim wyzdrowiała.

Wykresy mocy wykazały wyraźny wzrost mocy po wyjściu z tłumienia w obu warunkach.