Name: Microeletrodos guiada implantação de eletrodos no subtalâmica Núcleo de Ratos por longo prazo Estimulação Profunda do Cérebro (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Aprenda a implantar microeletrodos no núcleo subtalâmico de ratos com guiamento por microregistro para estimulação cerebral profunda de longo prazo. Este método melhora a precisão da localização do alvo neural.

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Gostaríamos de agradecer ao Sr. Wabbel por preparar os fios e ao Sr. Tietsch por construir os plugues e gaiolas de acordo com nossos planos. Este trabalho foi apoiado pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich 688). Felix Fluri é bolsista do Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung (IZKF), University Clinics Würzburg, Alemanha.

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 <ol><li> 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 estereotáxico e colocar o bar incisivo em -3.3 mm. </li><li> Ligar o fornecimento de gás (2 L / min). Coloque o rato em uma caixa e selar o topo. Ligue o vaporizador isoflurano a 3,5%. </li><li> Quando o rato é reclinada, comutar o sistema de modo que o gás flui para o anestésico cone de protecção, que está fixado à barra de incisivo. </li><li> Remover o rat da câmara de caixa e raspar a área entre as orelhas e os olhos; usando um cotonete embebido com Jodosept PVP, limpe a área raspada para remover qualquer cabelo solto. </li><li> Colocar o rato no nariz cónico (Figura 1) e continuar a anestesia com isoflurano 2,5% em O 2 (1 L / min). Verifique o nível de anestesia por beliscar a área interdigital. Se o rato é anestesiado adequadamente, os reflexos defensivos são suprimidos (isto é, retirada do pé). </li><li> Monitorar a respiração e a resposta à estimulação durante o procedimento e ajustar o vaporizador conforme necessário. </li><li> Aplicar veterinário pomada nos olhos para evitar a secura sob anestesia. Monitorizar e manter a temperatura corporal a 37 ± 0,5 ° C por um sistema de aquecimento controlado por realimentação. </li></ol> 2. Cirurgia <ol><li> Mantenha o campo cirúrgico esterilizado durante toda a cirurgia. Uma vez que as mãos do cirurgião são estéreis eo campo operacional é estéril, mover apenas carefully e lembre-se para não quebrar a esterilidade. Isso inclui ter também um campo estéril (ou seja, cortinas impermeáveis ​​estéreis), no qual se pode definir para baixo instrumentos. </li><li> Injectar 0,2 mL de mepivacaína subcutaneamente no centro da área rapada. Mepivacaína é um anestésico local, que tem uma duração de acção de até 3 horas. Ele vai anestesiar ainda mais a área cirúrgica. </li><li> Utilizando um bisturi, fazer uma incisão na linha média a partir entre as orelhas e estendendo-se para 2 cm. Assegurar que o periósteo (membrana brilhante sob a pele) também é incisado. Expor o crânio com quatro grampos (Figura 2). </li><li> Usando um cotonete, remova cuidadosamente o periósteo, até as suturas coronal e sagital são expostos; depois disso, estancar o sangue com lã de algodão. </li><li> Determinar as coordenadas da bregma, utilizando uma agulha fixada num suporte da sonda, e em seguida, marcar a ponta da agulha com uma caneta de feltro preto. Utilizando o anterior / posterior (AP), da linha média / lateral,(ML) e dorsoventrais parafusos (DV) da unidade, posicione a ponta da agulha diretamente sobre o bregma. </li><li> Aqui o AP e ML leituras escala vernier: subtrair 3.6 mm a partir da leitura do AP e 2,5 mm a partir da leitura mL para implantação eléctrodo na STN direito, ou adicionar 2.5 mm para implantação eléctrodo na STN esquerda. Esta posição será marcada pelo corante da caneta com ponta de feltro após a diminuição da ponta da agulha para a superfície do crânio. </li><li> Prenda a broca de dentista para o titular grande sonda do instrumento estereotáxico. Mova a broca de dentista para a área calculada - ou seja, o ponto marcado no crânio. Olhando através do microscópio, um furo (diâmetro cerca de 1 mm) através do crânio até que a dura-máter é visível (o crânio é de cerca de 1 mm de espessura). Retrair a dura usando uma pinça micro-dissecação ou uma agulha estéril. A dura-máter é resistente o suficiente para destruir a ponta do eletrodo. </li><li> Perfurar um furo com a broca de dentista em cada escama frontal, e no interparietal oposto squama para o buraco eletrodo. Desligue o suporte da sonda do instrumento estereotáxico. Não faça uma sutura no crânio como vasos venosos siga as suturas sob o crânio. </li><li> Parafuso de uma parafuso de osso em cada um dos cinco furos. Evite enfiar os parafusos muito profundo. Para parafusos de aço inoxidável (M1.6), 2-3 voltas do parafuso vai realizar adequadamente o parafuso sem colocar pressão sobre o cérebro. O número de espiras vai depender do passo do parafuso. Prender o suporte da sonda com o eléctrodo na micromanipulador (Figura 3). </li><li> Utilizando os parafusos de accionamento AP, ML e DV, mover o suporte de sonda com o eléctrodo até que a ponta está quase a tocar a bregma. Observe as leituras de escala vernier AP, ML e DV no bregma. Quando as leituras são feitas, elevar o eléctrodo de alguns milímetros para impedir o eléctrodo de raspagem do crânio durante o movimento. Para determinar as coordenadas da posição em que o eléctrodo tem de ser inserido empara o buraco, adicionar 3,6 mm para a leitura AP e adicionar (ou subtrair) 2,5 mm para a leitura ML. </li><li> Usando os parafusos AP e ML unidade, mova o eletrodo para a posição calculada. Neste ponto, a ponta do eléctrodo deve estar situado directamente sobre o orifício perfurado eléctrodo. Em seguida, olhando através do microscópio, diminuir o eléctrodo ao nível da dura-máter (Figura 4). Este nível serve como nível zero na direção DV. Em seguida, inserir suavemente a ponta do eléctrodo no cérebro, olhando através do microscópio. </li><li> Ligue o pino de eléctrodo para a peça de ligação do sistema de gravação. Coloque uma gaiola de Faraday (ou substitui-la com uma folha de alumínio) sobre o rato do instrumento estereotáxico na (Figura 5). Aterrar o instrumento estereotáxico com o contrapeso da sala que está sendo trabalhado em. </li><li> Inicie o sistema de gravação. Se disponível, use também um alto-falante para obter um sinal acústico de descargas / salves de unidades individuais durante advancing do eletrodo. </li><li> Insira lentamente o eletrodo dentro do cérebro, registrando a atividade elétrica durante o avanço do eletrodo. A uma profundidade de entre 7,5 e 8,1 mm a partir da dura-máter, a actividade eléctrica específica do STN é geralmente detectável (Figura 6). A atividade típica de neurônios no STN é caracterizado por um padrão de disparo irregular e uma taxa de disparo de alta (média de frequência: 40,9 ± 12,9 Hz) 18. </li><li> Durante a gravação, a anestesia reduzir, tanto quanto possível (por exemplo, de 0,8-1,0%); animais de baixa anestesiados mostram uma atividade cerebral elétrica mais clara. </li><li> Pincelar fora qualquer sangue ou fluido cerebrospinal que foi deslocado para a superfície do crânio durante a descida do eléctrodo. </li><li> Misturar-se uma pequena quantidade de cimento dentário e aplicá-lo em torno do eléctrodo e cerca de quatro dos cinco parafusos usando uma pequena espátula (Figura 7). O quinto parafuso será usado para fixar o fio de aterramento do plugue. </li><li> Desligue o eléctrodo a partir do pino de suporte do eléctrodo e do conector do sistema de gravação, quando o cimento dental é fixo. </li><li> Solte o parafuso que não foi fixado pelo cimento dental. Coloque a ficha sobre o pino do eléctrodo. Fixe o fio de aterramento do plugue com o quinto parafuso (Figura 8). </li><li> Misture cimento dental e aplicá-lo ao redor da vela. Como o cimento engrossa, moldá-lo ao redor da vela para formar um tampão. Evitar arestas vivas do cimento dental que pode prejudicar o animal e removê-los durante o endurecimento (Figura 9A e B). </li><li> Debride bordas da ferida e fechá-los com um fio de sutura na frente e por trás da tampa. Desinfectar as bordas da ferida. </li><li> Ligue a ficha de cabeça para o fio que é fixo em um giro. Remover o rato do instrumento estereotáxico. </li><li> Aplicar tramadol (12,5 mg / kg, por via intraperitoneal) no final da intervenção e, em seguida, uma vez por dia durante 2-3 dias. Coloque o rato em uma gaiola limpa com thermal apoio, corrigir o giro sobre esta gaiola (Figura 10) e inspecioná-lo cuidadosamente durante 1 h. </li><li> Não deixe um animal sem supervisão até que tenha recuperado a consciência suficiente para manter decúbito esternal. Não devolva um animal que tenha sido submetido a cirurgia para a companhia de outros animais até que totalmente recuperado. </li></ol> 3. Estimulação <ol><li> Determinar a resistência no animal antes da estimulação usando um medidor de impedância. </li><li> Ligue a ficha da peça giratória com um arame e as fichas na outra extremidade do fio com a corrente de saída e a saída para o fio de terra do estimulador. Ligue o estimulador com um computador a fim de programar o estimulador. </li><li> Escolha os parâmetros de estimulação no programa; por exemplo, os parâmetros usados ​​na doença de Parkinson são o comprimento do pulso: 60 ms; freqüência: 130 Hz. Estimular o rato com um aumento da amplitude da corrente até discinesia são reconhecidos. Reduzir the intensidade elétrica em 10-20% abaixo da intensidade que provocou discinesia ou até sinais neurológicos desaparecem eo animal está confortável. Pulsos rectangulares monofásicas foram utilizados neste estudo. </li><li> Depois de concluir o experimento, a eutanásia do animal com isoflurano: Ajustar o fluxo isofurane ou concentração de 5% ou mais. Continue exposição isoflurano até 1 min após a respiração pára. </li></ol>

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</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

<html> 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 ...

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 epilepsia refratária 10,11. Além disso, DBS pode, no futuro, tornar-se uma opção de tratamento para a hipertensão arterial refratária 12 ou hipotensão ortostática 13. Os mecanismos fisiológicos subjacentes aos efeitosde DBS permanecem pouco compreendidos. Estudos em roedores anestesiados forneceram uma visão sobre respostas neurais a estimulação de alta frequência que imitam clinicamente aplicado DBS 14. No entanto, estes estudos não só falta comprovação do efeito comportamental DBS, mas também resultar em variabilidade considerável dependendo dos parâmetros de estimulação aplicado 14. Para investigar de forma mais concisa os efeitos comportamentais e os mecanismos subjacentes da DBS em roedores conscientes, uma estimulação set-up é necessário que preencha os requisitos específicos. DBS é usado principalmente como uma terapia a longo prazo (por exemplo, doença de Parkinson, a dor crónica). Assim, a estimulação set-up em roedores deve ser concebido de modo a que a unidade é constituída por um eléctrodo com um tampão, bem como um fio a partir da ficha para um estimulador externo; e esta unidade deve ser leve, mas inquebrável quando fixada no crânio. Além disso, a liberdade de circulação é indispensável para ratos durante stimulação durante um período prolongado. As estruturas alvo de DBS são pequenos; por exemplo, a STN em ratos tem um comprimento de 1,2 mm e um volume de 0,8 mm 3,15. Portanto, os eléctrodos devem ser concebidos de tal modo que o núcleo está não lesionado durante a inserção e necessidades direccionamento para ser mais preciso. Como a maioria dos estudos realizados em roedores DBS ter usado marco baseado estereotáxica de inserção do eléctrodo para a estrutura de alvo, a taxa de erro pode ser relativamente alta, mesmo quando se utiliza as coordenadas de acordo com Paxinos e Watson 16. Isso resulta em um maior número de animais necessários para chegar a um resultado estatisticamente significativo. No presente estudo, de uma técnica de implantação de eléctrodo é introduzido, o que tem como alvo STN com alta precisão utilizando um sistema de microrecording durante o avanço do eléctrodo. Além disso, um sistema de estimulação que é apresentada não só permitir um elevado grau de mobilidade para o animal, mas também garante estimulada stimulati contínuana via fixação segura do fio de estimulação (que é protegida por uma mola de aço inoxidável) no cabeçote do rato.

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

microeletrodos guiada implantação de eletrodos no subtalâmica núcleo de ratos por longo prazo estimulação profunda do cérebro

Microelectrode Guided Implantation of Electrodes into the Subthalamic Nucleus of Rats for Long-term Deep Brain Stimulation

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.

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...

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.

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

Deep brain stimulation (DBS) is a widely used and effective therapy for several neurologic disorders, such as idiopathic Parkinson&#8217;s disease, ...

O objetivo geral deste procedimento é realizar uma implantação guiada por gravação de microeletrodos no núcleo subtalâmico de ratos e, posteriormente, uma estimulação de longo prazo desse núcleo. Isso é realizado primeiramente perfurando um orifício para o eletrodo no crânio exposto. O segundo passo consiste em avançar o eletrodo através do orifício no crânio até o cérebro, registrando simultaneamente a atividade elétrica em diferentes regiões cerebrais até que a atividade específica do STN seja detectável.Em seguida, o eletrodo é fixado aplicando cimento dental ao redor do cabo do eletrodo, e o conector craniano é preso ao pino do eletrodo. O passo final consiste em fixar o conector com cimento dental e conectá-lo ao fio que conduz ao estimulador. Por fim, o cérebro coletado é cortado em fatias com oito mícrons de espessura e corado com hematoxilina, eosina e eoin, para demonstrar que a ponta do eletrodo está posicionada no núcleo subtalâmico.A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como a implantação de eletrodos cegos, é que a implantação guiada por gravação de microeletrodos melhora o direcionamento do núcleo subtalâmico com alta precisão. Os experimentos com animais foram aprovados pela Universidade de Burg e pelas autoridades estaduais competentes, e realizados de acordo com as recomendações para pesquisas em estudos experimentais de acidente vascular cerebral e as diretrizes atuais de relato de pesquisas com animais em experimentos in vivo. As orientações iniciam com a anestesia da rata em uma câmara de indução com ar fornecido a dois litros por minuto e isoflurano a 3,5%. Retire a rata da câmara de indução e depile a área entre as orelhas e os olhos. Utilize um cotonete embebido em solução antisséptica para limpar a área depilada.Para remover qualquer pelos soltos, altere o fluxo de ar para o cone nasal e ajuste a anestesia para 2,5% de isoflurano administrado a uma taxa de fluxo de um litro por minuto. Posicione a rata no cone nasal e coloque-a no aparelho estereotáxico. Verifique o nível de anestesia pinçando a área interdigital.Se o rato estiver adequadamente anestesiado, os reflexos defensivos são abolidos. Aplique pomada oftálmica nos olhos para prevenir ressecamento durante a anestesia. Monitore e mantenha a temperatura corporal do rato em 37 graus Celsius.Injete 0,2 mililitros de mepivacaína subcutaneamente no centro da área raspada para anestesiar a região cirúrgica, garantindo a esterilidade a partir deste momento. Use um bisturi para fazer uma incisão mediana começando entre as orelhas e estendendo-se para frente por cerca de dois centímetros. Certifique-se de que o periósteo também seja incisado e, em seguida, exponha o crânio com quatro pinças hemostáticas.Use um cotonete para remover suavemente o periósteo até que as suturas coronal e sagital sejam expostas. Tampe qualquer sangramento com algodão. Fixe uma agulha em um suporte de sonda e, em seguida, marque a ponta da agulha com uma caneta de ponta de feltro preta.Usando os parafusos de fixação laterais ântero-posteriores e dorsoventrais, posicione a ponta da agulha diretamente sobre o bgma. Registre as leituras das escalas ântero-posterior e lateromedial.Subtraia 3,6 milímetros da leitura AP e 2,5 milímetros da leitura ML para implantação do eletrodo no STN direito. Abaixe a ponta da agulha até a superfície do crânio para marcar o local de injeção com a tinta da caneta de ponta porosa, prenda a broca dentária no suporte grande do porta-probes do instrumento estereotáxico. Mova a broca dentária até o ponto marcado no crânio e, enquanto observa pelo microscópio, faça um orifício de aproximadamente um milímetro de diâmetro através do crânio até que a dura seja visível.Este é o orifício para o eletrodo. Retraia a dura-máter utilizando pinças de microdissecação ou uma agulha estéril, pois a dura é resistente o suficiente para destruir a ponta do eletrodo. Faça um orifício com a broca dentária em cada escama frontal e na escama parietal oposta ao orifício para o eletrodo.Posteriormente, faça um furo em cada escama interparietal. Parafuse um parafuso ósseo em cada um dos cinco furos. Evite apertar os parafusos em excesso, o que causará pressão sobre o cérebro.O número de voltas dependerá do passo do parafuso. Aqui, utilizam-se duas a três voltas de cada parafuso. Desconecte o suporte da sonda do instrumento estereotáxico e fixe o suporte da sonda com o eletrodo no micromanipulador.Usando os parafusos de avanço medial-lateral (ML) e dorsal-ventral (DV), mova o suporte da sonda com o eletrodo até que a ponta esteja quase tocando o bregma. Anote as leituras das escalas ML e DV no bregma. Em seguida, levante o eletrodo alguns milímetros para evitar que ele arranhe o crânio durante o movimento.Para determinar as coordenadas da posição onde o eletrodo deve ser inserido no orifício, adicione 3,6 milímetros à leitura AP e adicione 2,5 milímetros à leitura ML. Usando os parafusos de ajuste AP e ML, mova o eletrodo para a posição calculada. Neste ponto, a ponta do eletrodo deve estar posicionada diretamente acima do orifício perfurado para o eletrodo.Em seguida, observando pelo microscópio, abaixe o eletrodo até o nível da dura-máter. Registre esta posição como zero na direção DV. Então, insira suavemente a ponta do eletrodo no cérebro.Enquanto observa pelo microscópio, conecte o pino do eletrodo ao conector do sistema de gravação. Aterre o instrumento estereotáxico com o contrapeso da sala. Em seguida, posicione uma gaiola de Faraday sobre o rato no instrumento estereotáxico no lugar da gaiola de Faraday.Você também pode usar papel alumínio, como mostrado aqui, já que seu efeito é o mesmo de uma gaiola de Faraday. Inicie o sistema de gravação, se disponível. Utilize um alto-falante para obter um sinal acústico dos disparos de unidades individuais enquanto avança o eletrodo.Insira lentamente o eletrodo no cérebro enquanto registra a atividade elétrica durante a progressão do eletrodo. Durante o registro, reduza ao máximo a anestesia para entre 0,8 e 1%, pois animais menos anestesiados apresentam uma atividade cerebral elétrica mais nítida. A atividade elétrica específica do STN geralmente é detectável a uma profundidade entre 7,5 e 8,1 milímetros da dura-máter.A atividade típica dos neurônios no núcleo subtalâmico é caracterizada por um padrão de disparo irregular e uma alta taxa de disparo. Agora, remova com um cotonete qualquer sangue ou fluido cerebroespinhal deslocado na superfície do crânio ao posicionar o eletrodo, em seguida prepare uma pequena quantidade de cimento dental e use uma espátula pequena para aplicá-lo ao redor do eletrodo e ao redor de quatro dos cinco parafusos. Quando o cimento dental endurecer, desconecte o pino do eletrodo do suporte do eletrodo e do conector do sistema de registro.Em seguida, desparafuse o quinto parafuso que não foi fixado com cimento dental. Coloque o conector no pino do eletrodo e fixe o fio terra do conector com o quarto parafuso. Aplique cimento dental ao redor do conector à medida que o cimento endurece.Modele-o ao redor do tampão para formar uma tampa. Evite bordas afiadas do cimento dental que possam prejudicar o animal e remova-as durante a secagem. Limpe as bordas da ferida e feche-as com pontos atrás da tampa, e desinfete as bordas da ferida na parte frontal.Conecte o conector da cabeça ao fio que está fixado em um rotor. Em seguida, remova a rata do aparelho estereotáxico e administre analgesia pós-operatória apropriada. 12,5 miligramas por quilograma.Tramadol é utilizado aqui. Coloque a rata em uma gaiola limpa com suporte térmico e fixe o conector giratório nesta gaiola. Observe a recuperação do animal.Esta imagem mostra uma seção com espessura de oito mícrons corada com hematoxilina, eoinina e eosina, obtida de um animal sacrificado 14 dias após a implantação e estimulação contínua, para visualizar a posição onde a ponta do eletrodo estava localizada. Uma linha sólida envolve o NST. Uma pequena lesão é visível no local onde a ponta do eletrodo permaneceu durante um período de 14 dias de estimulação.É importante observar que não há canal de penetração do eletrodo visível, indicando que o eletrodo não perturba o tecido circundante. Esta imagem mostra a mesma região com maior aumento. Um pequeno número de células inflamatórias foi detectado ao redor da lesão devido à reação do tecido cerebral à ponta do eletrodo.Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em uma hora e um quarto, se for executada corretamente.

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Fonte: Batra, V., et al. Um método geral para avaliar os efeitos da estimulação cerebral profunda na autoadministração intravenosa de metanfetamina. J. Vis. Exp. (2016).Este vídeo demonstra um modelo de dependência de drogas em ratos no qual o animal auto-administra metanfetamina intravenosa pressionando uma alavanca, levando a um comportamento compulsivo de busca de drogas impulsionado pela liberação de dopamina no núcleo accumbens. Para neutralizar isso, o rato passa por estimulação cerebral...

Estimulação cerebral profunda como tratamento para dependência de drogas em um modelo de rato

Fonte: Selvakumar, T., et al., Análise de alterações na expressão gênica no hipocampo de ratos após estimulação cerebral profunda do núcleo talâmico anterior. J. Vis. Exp. (2015)Este vídeo demonstra o procedimento de implantação de eletrodos no cérebro de ratos para aplicar estimulação cerebral profunda (DBS), que modula a atividade neuronal e melhora a comunicação com o hipocampo, apoiando a sobrevivência neuronal e a neurogênese.

Efeitos da estimulação cerebral profunda na atividade neuronal do hipocampo em um modelo de rato

O vídeo demonstra um procedimento para implantar uma unidade de eletrodo multicanal bidirecional sem fio em um cérebro de rato para gravar e estimular redes neurais multicanal.

Implantando um sistema de microeletrodo bidirecional sem fio em um cérebro de rato

O vídeo demonstra um procedimento para implantar um eletrodo no núcleo subtalâmico de um rato para fornecer estímulos elétricos.

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