Implantação de eletrodos em um córtex de camundongo para registros eletrocorticográficos

Resumo

Fonte: Dufort-Gervais, et al. Registro eletrocorticográfico de áreas do córtex cerebral manipuladas usando um vírus adeno-associado direcionado à cofilina em camundongos. J. Vis. Exp. (2021)

Este vídeo demonstra um protocolo para implantar eletrodos eletrocorticográficos no córtex cerebral de camundongos para registrar sinais elétricos em resposta a vírus adeno-associados que visam e manipulam a expressão da cofilina.

Protocolo

1. Implante de eletrodo ECoG/EMG

1. Usando uma pinça Kelly reta, aparafuse lentamente um eletrodo ECoG (com fio de ouro reto) no eixo vertical no orifício onde o AAV foi injetado. Deixe pelo menos 2,5 mm do parafuso fora do crânio para minimizar os danos à dura-máter e ao córtex cerebral (ou seja, para uma profundidade aproximada de 1,1 mm da superfície do crânio; Figura 1D).
2. Marque a posição do eletrodo ECoG posterior e do eletrodo de referência no crânio com uma caneta nestas coordenadas: eletrodo posterior (córtex visual) 1,5 mm lateral direito à linha média e 1,5 mm anterior à lambda, eletrodo de referência (córtex somatossensorial) 2,6 mm lateral direito à linha média e 0,7 mm posterior ao bregma. Além disso, marque a posição de três parafusos de manutenção (atuando como âncoras entre o crânio e o cimento dentário para solidificar a montagem da cabeça) no hemisfério esquerdo sem coordenadas específicas, mas o mais distante possível um do outro e dos eletrodos ECoG.
3. Perfure cuidadosamente o crânio na posição marcada dos outros eletrodos e parafusos de ancoragem com a broca de 0,7 mm. Perfure em uma direção perpendicular à superfície do crânio para cada parafuso (ou seja, eixo vertical para o eletrodo posterior, mas com um ângulo do eixo vertical para outros locais). Lave o crânio perfurado com uma solução de iodopovidona a 10% e bloqueie os orifícios com pequenos pedaços enrolados de limpadores de tarefas delicadas antes de instalar os parafusos para evitar sangramento e contaminação.
4. Usando a pinça reta de Kelly, aperte os parafusos de manutenção no hemisfério esquerdo e, em seguida, aperte os dois últimos eletrodos no hemisfério direito. Certifique-se de aparafusar com o mesmo ângulo em que os furos foram perfurados e deixar pelo menos 2,5 mm de cada parafuso fora do crânio (Figura 1D).
   nota: Para maximizar a solidez da montagem final e a qualidade dos sinais eletrofisiológicos, tome cuidado para não tocar em nenhum parafuso ao instalar o próximo.
5. Coloque algumas pequenas gotas de cimento dental no centro do espaço em forma de anel dentro dos parafusos.
6. Cubra os olhos dos camundongos e aplique luz por 3-5 min para ajudar na solidificação do cimento. Uma vez que os eletrodos EMG estejam firmes, cubra a base dos eletrodos ECoG e a base dos parafusos de ancoragem com cimento dentário para formar um contorno em forma de coroa. Cubra os olhos dos camundongos e aplique luz por 3-5 min para ajudar a solidificação do cimento.
   nota: Não aplique cimento nas extremidades dos eletrodos ECoG e EMG (o fio de ouro que será soldado ao conector) ou na pele.
7. Preencha o centro da montagem com cimento acrílico previamente misturado. Durante a solidificação do cimento, remova as quatro pinças cirúrgicas que prendem a pele (e lave-as imediatamente com limpadores de tarefas delicadas).
   nota: Não aplique cimento nas extremidades dos eletrodos ECoG e EMG (o fio de ouro que será soldado ao conector) ou na pele.
8. Suturar a pele na parte de trás e na frente da montagem para que o crânio não fique exposto (mas evite esticar muito a pele) usando uma agulha de sutura (13 mm 3/8 c) e monofilamento absorvível sintético.
9. Segure o conector acima da montagem com uma pinça curva e alinhe cuidadosamente o fio dourado dos eletrodos com os pinos do conector. Solde as extremidades do eletrodo aos pinos do conector com o ferro de solda.
   nota: Proceda rapidamente para evitar superaquecimento e danos ao tecido cortical. Certifique-se de que cada eletrodo faça um bom contato com o pino conector correspondente e que os eletrodos não estejam conectados uns aos outros.
10. Remova o mouse do quadro estereotáxico. Cubra o espaço vazio entre o conector e a cabeça com cimento acrílico previamente misturado, cobrindo todas as conexões entre os eletrodos e os pinos do conector.
    NOTA: Evite a infiltração de cimento dentro do conector segurando o mouse com o conector acima da cabeça (cabeça reta e não inclinada).
11. Pese o mouse e coloque-o em uma gaiola limpa (de preferência equipada com uma tampa sem malha) em uma almofada de aquecimento (caixa individual para evitar danos à montagem da cabeça). Monitore o animal regularmente e administre 0,1 mg / kg de buprenorfina por via subcutânea ao acordar e 12 h depois se o animal mostrar sinais de dor (por exemplo, postura anormal, olhos semicerrados).
    nota: O ganho de peso em relação ao peso pré-operatório não deve exceder 1,5 g.

2. Gravações

1. Camundongos domésticos individualmente para evitar danos à montagem da cabeça como resultado de limpeza mútua, bem como danos e emaranhamento dos cabos de gravação.
   nota: Para este protocolo, os camundongos foram alojados com acesso ad libitum a comida, água e um cubo de madeira, e o monitoramento diário foi realizado.
2. Conecte os mouses aos cabos de gravação 2 semanas após a cirurgia para adaptação às condições de cabeamento.
3. Registre sinais ECoG por 24 h (ou mais/menos, dependendo das questões de pesquisa).

Resultados

Figura 1: Preparação dos componentes de montagem ECoG/EMG e exemplo representativo da colocação do eletrodo ECoG. (A) Um eletrodo ECoG: um fio de ouro de 4 mm de comprimento e 0,2 mm de diâmetro (não isolado) é fundido na cabeça de um parafuso revestido de ouro (1,9 mm de diâmetro da cabeça, 1,14 mm de diâmetro da rosca maior, 3,6 mm de comprimento total) usando solda sem chumbo. (

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Agulha de 21 G	Terumo	NN-2125R
Conector de 6 canais	Distrelec	300-93-672	Substituição potencial para o conector descontinuado acima
Camundongos C57BL6/J	Laboratório Jackson	000664 | B6	Animais criados no local
Plurônico F-68			Surfactante não iônico
Fio de ouro 0,2 mm de diâmetro	Delta Científica	Telefone: 920-862-41	Não isolado
Seringa Hamilton (10 μL)	Fisher Científico	14815279
Bomba de seringa de infusão CMA 402	Aparelho de Harvard	CMA8003110
Cânula de injeção 28 G	Plásticos um	C313L-SPCL
Isoflurano	Baxter	CA2L9100
Cetamina (10 mg/mL)	SANDOZ	4550
Solda sem chumbo	mirar	SN100C
Pomada oftálmica lubrificante	ALLERGAN	210889
PE 50 Cateter de parede fina	Plásticos um	C232CT
Parafusos auto-roscantes de cabeça de rosca plana	Morris	FF00CE125	Eletrodo ECoG revestido de ouro; Dimensão: 1,9 mm de diâmetro da cabeça, 1,14 mm de diâmetro principal da rosca, 3,6 mm de comprimento
Ferro de solda	Weller	WES51
Seringa 1 mL	Bd	309659
podão	Aparelho de Harvard	Telefone: 72-9063
Xilazina (20 mg/mL)	Bayer	2169592
Buprenorfina (0,3 mg/mL)	CEVA	Rolamento 57133-02
Pinça curva	Ferramentas de ciências finas	11001-12
Limpadores de tarefas delicadas	Kimtech	34120
Cimento acrílico dental	Yates Motloid	Rolamento 44115
Pinça Kelly	Ferramentas de ciências finas	13002-10
Acrílico líquido	Yates Motloid	Rolamento 44119
Agulha de sutura Monocryl plus 13 mm 3/8c rev corte	Ética	MCP494
Iodo-providona 10%	Descartáveis da tríade	10-8208
RelyX Unicem 2, Cimento de Resina Adesiva A2	3m	Rolamento 56849