Estimulação fótica intermitente em modelo de coelho: uma técnica para induzir crises epilépticas e registrar simultaneamente parâmetros multissistêmicos

Resumo

Fonte: Bosinski, C., et al. Monitoramento multissistema para identificação de convulsões, arritmias e apneia em coelhos contidos conscientes. J. Vis. Exp. (2021).

Neste vídeo, mostramos um procedimento para gravação simultânea de dados de vídeo-EEG-ECG-capnografia-oximetria gerados pela indução de convulsões em um modelo de coelho.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária JoVE.

1. Experimento de estimulação fótica

1. Coloque uma fonte de luz com um refletor circular 30 cm à frente do coelho ao nível dos olhos, com a intensidade do flash ajustada para o máximo (16 candela). A fonte de luz é indicada por um ponto branco na Figura 1E.
   nota: Uma sala mal iluminada deve ser usada para provocar a resposta fotossensível.
2. Como os olhos do coelho estão na lateral da cabeça em vez da frente da cabeça (como nos humanos), coloque 2 espelhos de cada lado do coelho e 1 atrás do coelho para que a luz entre nos olhos do coelho.
   nota: Um espelho plano com ≥ de 20 cm de altura e ≥ 120 cm de comprimento cria um invólucro triangular ao redor do coelho para garantir que a luz intermitente entre nos olhos do coelho, como visto na Figura 1E.
3. Conecte a fonte de luz a um controlador que tenha uma taxa, intensidade e duração ajustáveis.
4. Grave vídeo usando uma câmera com recursos de gravação de luz vermelha e infravermelho.
5. Exponha os coelhos a cada frequência por 30 s com os olhos abertos e depois mais 30 s com uma máscara cirúrgica cobrindo o rosto para simular ou causar o fechamento ocular em cada frequência.
   nota: Estudos anteriores mostraram que o fechamento dos olhos é a manobra mais provocativa para provocar fotossensibilidade à convulsão. Além disso, 10% dos pacientes fotossensíveis apresentam sinais eletroencefalográficos apenas com os olhos fechados. Uma convulsão pode ser identificada clinicamente pela observação da presença de espasmos mioclônicos na cabeça e em todo o corpo, clônus ou estado tônico. O registro do EEG é analisado mais detalhadamente quanto à correlação eletroencefalográfica (por exemplo, picos, poli-espinhos e descargas rítmicas) com manifestações motoras para um diagnóstico definitivo de atividade convulsiva. Movimentos nos quais o EEG é obscurecido por artefato muscular ou ondas de epileptogenicidade indeterminada devem ser revisados por um epileptologista para confirmação.
6. Aumente a frequência do estimulador fótico de 1 Hz para 25 Hz em incrementos de 2 Hz. Em seguida, execute o mesmo protocolo de fotoestimulação, mas desta vez diminua a frequência de 60 Hz para 25 Hz em incrementos de 5 Hz.
   nota: Se um coelho tiver uma convulsão, o experimento deve ser interrompido. Continue monitorando o coelho por 30 min. Em seguida, devolva o coelho à sala de alojamento e monitore a cada 1 h por 3 h para recuperação total. No entanto, se a estimulação fótica induzir uma resposta fotoparoxística, o restante das frequências ascendentes será ignorado e a série será iniciada novamente descendo de 60 Hz até que ocorra outra resposta fotoparoxística. Isso permitirá a determinação dos limiares de estimulação fótica superior e inferior. Não é necessário atraso, pois a resposta fotoparoxística cessará após a interrupção da estimulação fótica. Se não estiver claro se ocorreu uma resposta fotoparoxística, a frequência é repetida após um atraso de 10 s.
7. Após a conclusão do experimento, remova os eletrodos de EEG e ECG do coelho e devolva-o à gaiola de origem para cuidados de rotina pela equipe de criação.

Resultados

Figura 1: Coelho conectado ao equipamento. (A) Localização dos eletrodos de ECG, o braço esquerdo é indicado por um ponto amarelo. O braço direito é indicado por um ponto branco. A perna esquerda é indicada por um ponto vermelho. O solo anterior à perna direita é indicado por um ponto verde. (B) Coelho em contenção com eletrodos de ECG e EEG conectados. (C)

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
computador	vale	Optiplex 5040	Computador de aquisição
Eletrodo de ECG	RhythmLink	RLSND116-2,5	Eletrodos de pino subdérmico dobrados em 35 graus (0,4 mm de diâmetro) de 13 mm
Eletrodo de EEG	RhythmLink	RLSP513	Eletrodos de pino subdérmico retos de 13 mm de 5 torções (0,4 mm de diâmetro)
EEGLAB (2020)	Centro Swartz de Neurociência Computacional	Acesso aberto	Pode realizar análise espectral de EEG
Adaptador Ethernet para Ethernet	Linksys	USB3G16	Adaptador para conectar a câmera ao computador
Estofamento de espuma	genérico	N/A	Reduz a pressão aplicada no pescoço de coelhos pequenos pelo limitador para evitar os efeitos cardiorrespiratórios adversos da compressão do pescoço
Luz IR	Bosch	EX12LED-3BD-8W	Facilita as gravações no escuro
LabChart Pro (2019, versão 8.1.16)	ADInstruments	N/A	Análise de ECG
MATLAB (R2019b, Atualização 5)	Obras de Matemática	N/A	Necessário para executar o EEGLAB
microfone	Estéreo Sony	ECM-D570P	Registro de manifestações audíveis de convulsões
Fita Médica Micropore, Papel, Branco	3m	1530-1	Usado para prender fios e criar tala de orelha
Natus NeuroWorks	Natus	LC101-8	Software de aquisição e revisão
Estimulador Fótico	grama	PS22	Estimulador para controlar a frequência, atraso, duração, intensidade dos pulsos de luz
Organizador / empacotador de fios em material plástico	12Vwire.com	LM-12-100-BLK	Enrole os fios para reduzir o ruído
PS 22 Estimulador Fótico	Instrumentos de grama	BZA641035	Luz estroboscópica com frequência, atraso e intensidade de flash ajustáveis
Tubo de PVC	genérico	N/A	Evita que coelhos pequenos chutem as patas traseiras e causem lesões na coluna vertebral
Amplificador quântico	Natus	Rolamento 13926	Amplificador / digitalizador
Amplificador Quantum HeadBox	Natus	Rolamento 22134	Caixa de fuga de 64 pinos
Restritor de coelho	Plas-Labs	501-TC	Vários tamanhos de restrições para coelhos estão disponíveis. 6 "x 18" x 6 "neste estudo.
Almofada de borracha (booster)	genérico	N/A	Levanta coelhos pequenos na contenção para evitar a compressão do pescoço
Grampo de orelha SpO2	NONIN	61000	PureSAT/SpO2
Adaptador de sensor de SpO2	NONIN	Rolamento 13931	XPOD PureSAT/SpO2
Câmera PTZ SRG-X120 1080p com saída HDMI, IP e 3G-SDI	Sony	SRG-X120	Câmera Impela