Registros Eletroencefalográficos Simultâneos e Potenciais de Campo Local em um Rato Anestesiado

Resumo

Fonte: Kang, S., et al. Registro simultâneo de eletroencefalografia co-localizada e potencial de campo local em roedores. J. Vis. Exp. (2017).

Este vídeo demonstra o procedimento para gravações simultâneas de eletroencefalografia co-localizada (EEG) e potenciais de campo local (LFPs) em um rato anestesiado. O processo envolve preparar o rato e anexar eletrodos estimulantes às almofadas do bigode. Um eletrodo de aranha EEG é colocado no crânio do rato para medições de EEG de superfície. Ao mesmo tempo, um microeletrodo multicanal é inserido em uma região específica do cérebro através de um orifício no crânio para registrar a atividade neural de uma área cerebral localizada.

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. Configuração de EEG/LFP co-localizada

1. Limpe e seque o crânio ao redor do orifício da rebarba usando um cotonete.
2. Coloque cuidadosamente a pasta condutora de EEG em um lado plano de um eletrodo de aranha de EEG. Deixe um pequeno orifício livre da pasta de EEG no eletrodo de aranha para permitir que um microeletrodo multilaminar passe pelo orifício sem entrar em contato com a pasta e o eletrodo de aranha. Isso evita o contato elétrico entre o eletrodo de EEG e o microeletrodo.
3. Alinhe o eletrodo de aranha ao orifício da broca no crânio, com a pasta de EEG voltada para o crânio.
4. Pressione cuidadosamente o eletrodo de aranha no crânio, fazendo contato firme com o crânio através da pasta de EEG. Remova qualquer pasta que obscureça o orifício da rebarba usando uma agulha em uma seringa.
5. Remova o excesso de pasta de EEG além da periferia do eletrodo de aranha para que o contato entre o eletrodo de aranha e o crânio seja espacialmente restrito ao tamanho do eletrodo (Figura 1B).
6. Esfregue a pasta de EEG no eletrodo de referência para o EEG e coloque-o firmemente dentro da incisão na parte de trás do pescoço do rato.
7. Conecte os eletrodos de EEG ao préamplifier através de um divisor de sinal passivo para sinais de baixa impedância (Figura 2). Certifique-se de que a impedância do eletrodo de aranha esteja abaixo de 5 kΩ. Se não estiver, verifique se a pasta de EEG está em bom contato com o crânio e se o eletrodo está firmemente pressionado contra a pasta de EEG. Adicione mais pasta de EEG, se necessário.
8. Monte um braço micromanipulador na estrutura estereotáxica. Conecte um microeletrodo linear de 16 canais (espaçamento de 100 μm, área de cada local de 177 μm²) a um headstage agudo de 16 canais preso com segurança no braço do micromanipulador.
9. Esfregue a pasta de EEG nos eletrodos de referência para o EEG e o microeletrodo e, em seguida, coloque-os com segurança dentro da incisão (Figura 1A).
10. Ajuste o ângulo do braço do micromanipulador para que o microeletrodo fique perpendicular à superfície cortical. Este ângulo é normalmente entre 25-35 °.
11. Abaixe o microeletrodo sob um microscópio girando os botões do micromanipulador de modo que a ponta do microeletrodo fique voltada para a pequena abertura na parte inferior do orifício da broca até que o eletrodo superior penetre na superfície cortical. Deve-se tomar cuidado para evitar forçar o microeletrodo na superfície da dura-máter, pois isso quebraria o eletrodo.
12. Acople o microeletrodo de 16 canais a um pré-amplificador conectado a uma unidade de aquisição de dados por meio de um cabo de fibra óptica (Figura 2).
13. Ligue o pré-amplificador, a unidade de aquisição de dados e o computador conectado à unidade. Ligue a caixa do estimulador.
14. Insira o microeletrodo normalmente na superfície cortical girando lentamente o botão do eixo z do micromanipulador a uma profundidade de 1,500 μm.
15. Microajuste a profundidade aplicando um trem de estímulo na almofada do bigode e observando o LFP evocado de 16 canais em um monitor de PC usando o software da unidade de aquisição de dados instalada no PC. Gire cuidadosamente o botão do eixo z no micromanipulador até que a maior amplitude da LFP evocada ocorra em torno do canal 7 (pois isso coincide com a camada IV no córtex).
    nota: Configuração do eletrodo de EEG ipsi-lateral: Para alguns experimentos, um segundo eletrodo de aranha foi colocado no lado ipsi-lateral do crânio intacto acima do córtex do barril. Essa configuração permitiu o registro bilateral do EEG durante o estado de repouso para investigar o efeito do orifício da rebarba no sinal do EEG.
    nota: O procedimento cirúrgico para configurar o eletrodo de EEG é idêntico ao descrito acima, exceto que o músculo temporal de cada lado da cabeça foi cuidadosamente separado do crânio, suturado e amarrado firmemente ao lado correspondente da estrutura estereotáxica.
    nota: A configuração simultânea de EEG / LFP também é idêntica à descrita acima, com uma etapa adicional em que um segundo eletrodo de aranha é carregado com a pasta de EEG e, em seguida, pressionado firmemente contra o crânio acima do córtex cilíndrico ipsi-lateral.

Resultados

Figura 1: Configuração geral para gravação simultânea de EEG/LFP. (A) A configuração consiste em um cone nasal modificado para facilitar a estimulação da almofada do bigode sob anestesia com isoflurano, dois eletrodos estimulantes inseridos na almofada do bigode, um eletrodo de aranha posicionado no crânio acima do córtex do barril contralateral aos eletrodos estimulantes, um microel...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Ratos fêmeas de Lister Hood	Charles Rios
Eletrodo de aranha	Unimed Electrode Suprimentos Ltd	SCS24-426
Pasta do EEG: Ten20	Unimed Electrode Suprimentos Ltd	10-20-S
Suporte estereotáxico com braços micromanipuladores duplos: Estrutura estereotáxica de manipulador duplo com barras auriculares de 18°	WPI (Instrumentos de Precisão Mundial)	502603
Eletrodos estimulantes de aço inoxidável	Plástico Um	E363/1/SPC
Estimulador de corrente isolado	Feito em casa
Microeletrodo de 16 canais, espaçamento de 100 μm, área de cada local de 177 μm2	NeuroNexus	A1x16-10mm-100-177-A16
Headstage agudo de 16 canais	Tucker David Technologies Inc., TDT	RA16AC-Z
Pré-amplificador: Pré-amplificador de Neuro-Digitalização de 64 Canais Z-Series	TDT	PZ5-64
Divisor de sinal passivo: caixa divisória de 32 canais para PZ5	TDT	S-BOX_PZ5
Unidade de aquisição de dados: Processador RZ2 BioAmp. Processador de desempenho ultra-alto 4-DSP da série Z	TDT	RZ2-4
Isoflurano	Serviços Veterinários Nacionais Limitada	Rolamento 50878
Sistema anestésico de isoflurano para pequenos animais	WPI	EZ-B800A
Almofada de aquecimento termostática: Sistema de manta de rato 230V	Aparelho de Harvard Reino Unido	50-7221-F
Pomada oftálmica: lubrificante para os olhos Optixcare	Viovet	203865
Gaiola de Faraday	Corporação Newport	VIS-FDC-3600
Estação de trabalho com isolamento de vibração: Vision IsoStation	Corporação Newport	M-VIS3660-RG4-325A
Unidade de controle e sensor do oxímetro: MouseOxPlus, Starr Life Sciences Corp.	WPI	O15001
Cone de nariz macio transparente: Unidade Microflex sem reinalação com um cone de nariz de rato	WPI	EZ-103A