Artigo de método

Estimulação transcraniana de elétrica cerebral em roedores alertas

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DOI:

10.3791/56242

2 de novembro de 2017

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve uma armação cirúrgica para um soquete de eletrodo sub-fascial permanente e um eletrodo implantado no peito em roedores. Colocando um segundo eletrodo na tomada, diferentes tipos de estimulação elétrica do cérebro de transcraniana podem ser entregue para o sistema motor em animais alertas através do crânio intacto.

Resumo

Estimulação elétrica do cérebro de transcraniana pode modular a excitabilidade cortical e plasticidade em humanos e roedores. A forma mais comum de estimulação em seres humanos é a estimulação transcraniana de corrente contínua (tDCS). Menos frequentemente, estimulação transcraniana de corrente alternada (TAC) ou estimulação transcraniana de ruído aleatório (tRNS), uma forma específica de TAC usando uma corrente elétrica aplicada aleatoriamente dentro de um intervalo de frequência pré-definidos, é usada. O aumento da investigação de estimulação cerebral elétrica não invasiva em seres humanos, tanto para fins experimentais e clínicos, resultou em uma maior necessidade de estudos de segurança básico, mecanicista, em animais. Este artigo descreve um modelo para estimulação elétrica do cérebro de transcraniana (tES) através do crânio intacto como alvo o sistema motor em roedores alertas. O protocolo fornece instruções passo a passo para a instalação cirúrgica de um soquete de eletrodo permanente sub-fascial combinado com um eletrodo contador implantado no peito. Colocando um eletrodo de estimulação na tomada sub-fascial, tipos diferentes de estimulação elétrica, comparáveis a tDCS, TAC e tRNS em humanos, podem ser entregue. Além disso, os passos práticos para tES em alertas roedores são introduzidos. A densidade de corrente aplicada, estimulação duração e tipo de estimulação podem ser escolhidos dependendo das necessidades de experimentais. As advertências, vantagens e desvantagens desta montagem são discutidas, assim como aspectos de tolerabilidade e segurança.

Introdução

A administração de transcraniana de correntes elétricas para o cérebro (tES) tem sido usada por décadas para estudar a função do cérebro e para modificar o comportamento. Mais recentemente, a aplicação direta de correntes, ou menos frequentemente correntes alternas (TAC e tRNS), canaliza através do crânio intacto pelo uso de dois ou mais eletrodos (anode(s) e cathode(s)) ganhou interesse científico e clínico. Em particular, tDCS tem sido utilizado em mais de 33.200 sessões em indivíduos saudáveis e pacientes com doenças neuropsiquiátricas e emergiu como um seguro e fácil, econômica aplicação de cabeceira, com possível potencial terapêutico, bem como de longa duração e....

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Protocolo

para pesquisa envolvendo animais, as aprovações (específico do país) relevantes devem ser obtidas antes de iniciar os experimentos. Todas as experiências com animais aqui relatadas são executadas de acordo com a Directiva 2010/63/UE, a lei de proteção animal alemão atualizado (" Tierschutzgesetz ") de julho de 2013 e os regulamentos de atualizada pesquisa animal alemã de agosto de 2013. Protocolos de animais que tenham sido aprovados pelas autoridades locais " Comissão para a experimentação Animal do Conselho Regional da cidade de Freiburg " e " Comissão para a experimentação Animal da Universidade Medical Center Freiburg ".

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Resultados

A implementação descrita de uma armação para confiável tES repetidas em roedores alertas pode ser facilmente integrada em experimentos mecanicistas, estudos de dose-resposta ou experimentos incluindo tarefas comportamentais. Até à data, a comparabilidade dos dados de estudos com animais usando tES (não invasivo) é dificultada pela variabilidade de tES instantâneas estimulação entre laboratórios e por diferenças nos parâmetros de estimulação (por exemplo, várias densidades de corr.......

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Discussão

Este protocolo descreve materiais típicos e etapas do procedimento cirúrgica realização de uma configuração de tES permanentes, bem como para estimulação subsequente em roedores alertas. Durante a preparação de um roedor tES experimentar, vários aspectos metodológicos (segurança e tolerabilidade de tES, parâmetro de resultado), bem como aspectos conceituais (comparabilidade com a condição humana, os efeitos previstos da estimulação em um cérebro particular região) precisam ser levados em conta. Do ponto de vista metodoló.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pela Fundação de pesquisa alemã (DFG RE 2740/3-1). Agradecemos Frank Huethe e Thomas Günther a produção interna do set-up feito por tES e DC-estimulador.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Softasept NB. Braun Melsungen AG,
Melsungen, Deutschland
3887138agente anti-séptico
Etanol 70 %Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, DeutschlandT913.1
pinça de ponta arqueadaFST Ferramentas de ciência fina, Heidelberg, Deutschland11071-10
pinça de íris, 10cm, reta, serrilhadaWorld Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA15914
Cabo de bisturi #3, 13cmWorld Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA500236
Lâmina de bisturi padrão #10World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA500239
Cotonetes de celulose ZellettenLohmann und Rauscher, Neuwied, Deutschland133495 x 4 cm 
IsofluranoAbbVie Deutschland GmbH & TesouraCo N01AB06
, 11,5 cm, retaWorld Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, EUA, Inc, Sarasota, FL, EUA501758tesoura pequena
cotonete/cotonetesCarl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, DeutschlandEH12.1Rotilabo
Kelly, 14 cm, retaWorld Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, EUA, Inc, Sarasota, FL, EUA501241de grampo cirúrgico
(platina)Wissenschaftliche Werkstatt Neurozentrum Uniklinik Freiburg, Deutschland10x6 mm, 0,15 mm
de espessura fios de cobre isolados (~1 mm de diâmetro)Reichelt elektronik GmbH & Co. KG, Sande, AlemanhaCabo de eletrodoLITZE BL
Weller EC 2002 M estação de soldaWeller Tools GmbH, Besigheim, Alemanha
Iso-Core EL 0,5 mmFELDER GMBH Lö ttechnik, Oberhausen, Deutschland20970510solda sem chumbo
MERSILENE Sutura de fibra de poliésterJohnson & Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, AlemanhaR871Hsutura trançada não absorvível, 4-0
HistoacrylB. Braun Melsungen AG,
Melsungen, Deutschland
9381104cianoacrilato
Ketamin 10%Medistar GmbH, Alemanhan/aanestésicos
Rompun 2% (Xilazina)Bayer GmbH, Alemanhan/aanestésicos
de íris Pinça hemostática placa de eletrodo EC2002M1D

Referências

  1. Bikson, M., et al. Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016. Brain Stimul. 9 (5), 641-661 (2016).
  2. Bindman, L. J., Lippold, O. C., Redfearn, J. W.

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