Microeletrodos guiada implantação de eletrodos no subtalâmica Núcleo de Ratos por longo prazo Estimulação Profunda do Cérebro

Resumo

Um método para implantar eletrodos no núcleo subtalâmico (STN) de ratos é descrito. A melhor localização do STN foi obtida usando um sistema de microregistro. Além disso, é apresentada uma configuração de estimulação caracterizada por conexões duradouras entre a cabeça do animal e o estimulador.

Resumo

A estimulação cerebral profunda (DBS) é uma terapia eficaz e amplamente utilizado para várias perturbações neurológicas, tais como doença, distonia ou tremor de Parkinson idiopática. DBS é baseada na entrega de estímulos eléctricos a estruturas anatómicas específicas profundos do sistema nervoso central. No entanto, os mecanismos subjacentes ao efeito de DBS permanecem enigmáticos. Isto levou a um interesse na investigação do impacto de DBS em modelos animais, especialmente em ratos. Como DBS é uma terapia de longo prazo, a investigação deve ser centrada em mudanças genético-moleculares dos circuitos neurais que ocorrem várias semanas após o DBS. A longo prazo em ratos DBS é um desafio porque os ratos mover nas suas gaiolas, o que causa problemas em manter em lugar de fios que conduz a partir da cabeça do animal para o estimulador. Além disso, as estruturas alvo para a estimulação do cérebro do rato são pequenas e, portanto, os eléctrodos não podem ser facilmente colocados na posição desejada. Assim, um set-up para a estimulação de longa duraçãoção de ratos por meio de eletrodos de platina / irídio com uma impedância de cerca de 1 MQ foi desenvolvido para este estudo. Um eletrodo com estas especificações permite não só a estimulação adequada, mas também a gravação de estruturas cerebrais profundas para identificar a área alvo para DBS. No nosso set-up, um eletrodo com um conector para o cabo foi incorporado no cimento dental com quatro parafusos de fixação garantidos para o crânio. O fio da tomada ao estimulador foi protegido por uma mola de aço inoxidável. Um giratória foi ligado ao circuito para impedir que o fio fique emaranhada. No geral, esta estimulação set-up oferece um elevado grau de mobilidade livre para o rato e permite que o bujão de cabeça, bem como a ligação do fio entre o bujão e o estimulador, para reter a força de longa duração.

Introdução

A estimulação cerebral profunda (DBS) é um tratamento baseado na entrega de impulsos elétricos através de eletrodos implantados nas estruturas cerebrais específicas, tais como o globo pálido interno Globus ^{1, o} núcleo subtalâmico (STN) ^2-4 ou o tálamo ventral intermediário ^5. Nas últimas duas décadas, este tratamento foi estabelecida como uma poderosa ferramenta terapêutica para a doença de Parkinson ^{1 - 4,} distonia ⁶ e tremor ^7, e também é usado para modular a dor crónica ^7, distúrbios psiquiátricos (isto é, o transtorno obsessivo-compulsivo ^8, depressão maior ^{9) ou....}

Protocolo

As experiências com animais foram aprovados pela Universidade de Würzburg e as autoridades estaduais legais (Lower Franconia, número de aprovação: 54-2531.01-102 / 13) e realizada de acordo com as recomendações para a investigação em curso experimental estuda ¹⁷ ea corrente de Pesquisa Animal: Relatório de Em Diretrizes experimentos in vivo (http://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines).

1. Anestesia

1. Verificar o sistema de anestésico para assegurar quantidades adequadas de abastecimento de gás (oxigénio) e isoflurano para a duração do processo. Conecte o nosecone com a barra incisivo do instrumento est....

Resultados

Implantação de um eletrodo na STN de um rato usando um sistema de gravação - como aqui apresentados - é um procedimento eficaz e preciso para DBS que demora cerca de 1 hora por animal. Este modelo é um procedimento bastante menor: de 10 ratos submetidos à cirurgia, todos sobreviveram a intervenção. Vinte e quatro horas após a intervenção, o estado de cada rato foi monitorizada e nenhum animal conseguiu mais do que 1 de 3 pontos de acordo com o código de gravidade. Durante o período de estimulação contínua (14 dias, 24 h.......

Discussão

Este estudo apresenta um conjunto passo-a-passo de instruções para a implantação de um eletrodo monopolar crônico na STN de ratos. Apesar de eléctrodos de tungsténio com baixa impedância são frequentemente utilizados para DBS ^18,19, um eletrodo monopolar de platina / irídio (Pt / Ir) foi empregada que tinha uma impedância de cerca de 1 MQ. Eléctrodos de Pt / Ir são também utilizados em doentes com doença de Parkinson devido às suas propriedades favoráveis: eles demonstram erosão mínima ^{de 20} .......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Eletrodo Pt/Ir	FHC Inc.	UE	Feito sob medida: Especificação: UEPSEGSECN1M
Plugues	GT Labortechnik (Arnstein / Alemanha)		Cabeçalho de pinos feito sob medida
	DISTRELEC	143-95-324	única, 90° 1x3 datamate, Tipo M80-8420342
Soquete	DISTRELEC	143-95-621	linha única, poste reto de 2 mm no.1 x 3 datamate, Tipo M80-8400342
Mola de aço inoxidável	Plásticos UM	SS0102	Parte-#: .120 X .156 ID da Mola (mm): 3.0  Diâmetro externo da mola (mm): 4,0
Cimento dentário/Paladur	Heraeus Kulzer	64707938	Líquido, 500 ml
Cimento dentário/Paladur	Heraeus Kulzer	64707954	Pó, rosa, 500 g
Parafuso de cabeça	Hummer & Reiss	V2ADIN84 M1.6x3
Jodosept PVP	Vetoquinol		435678/E04
Mepivacain 1%	AstraZeneca		PZN03338515
Epinefrina	Sanofi-Aventis		PZN00176118
Cloridrato de tramadol	Rotexmedica		38449.00.00