Name: Lesão Neuronal Direcionada para a Desconexão Não Invasiva do Circuito Cerebral (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Aprenda o método Ping para lesões neurais focais não invasivas usando ultrassom focal guiado por ressonância magnética em modelos animais. Esta técnica abre seletivamente a barreira hematoencefálica para administração de neurotoxina.

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Os autores reconhecem Rene Jack Roy por seu excelente apoio técnico na área de ressonância magnética. Este trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (R01 NS102194 para KSL e R01 CA217953-01 para MW), o Chester Fund (KSL) e a Focused Ultrasound Foundation (KSL e JW).

Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade da Virgínia.
1. Preparação de reagentes
<ol><li>No dia da cirurgia, prepare 6,0 mL de ácido quinolínico injetável (QA). Dissolver 450 mg de QA em 4,0 mL de 1.0 N NaOH. Adicione 0,6 mL de PBS de 10x, pH a 7,4, e leve a um volume final de 6,0 mL com dH2O. Filtre através de 0,22 μm filtro de seringa. A solução é estável por 2 semanas a 4 °C.</li>
	<li>Prepare uma dispersão aquosa de microbolhas em soro fisiológico normal por sônica de sonda a partir de gás decafluorobutano e estabilize com a concha de monocamado de estearato DSPC/PEG12.</li>
	<li>O tamanho microboliza por flutuação em gravidade normal. Determine a concentração e o tamanho da microbolhas por sensor de eletrozona usando o contador Multisizer III. A concentração de microbolhas e a distribuição de tamanho devem ser de 6 x 108/mL e ~2 μm (diâmetro médio de partículas), respectivamente. As maiores bolhas são removidas por exclusão/separação de flutuação.</li>
	<li>Alternativamente, compre microbolhas disponíveis comercialmente.</li>
</ol>2. Preparação de animais
<ol><li>Aclimatar o animal (rato ou rato) por 3 dias após o parto. Os experimentos descritos aqui usaram ratos Sprague-Dawley (5-6 semanas de idade) ou ratos estruturais internos telencéceicos (tish) (colônia local).</li>
	<li>Abrigar os animais sob uma luz de 12 horas: ciclo escuro de 12 horas.</li>
	<li>Grave os pesos dos animais. Essas informações são importantes durante todo o procedimento.</li>
	<li>Obtenha imagens de Mr ponderadas t2 no dia anterior ao procedimento de FUS, a fim de estabelecer imagens de linha de base pré-operatórias. Use os seguintes parâmetros para imagem T2: tempo de repetição/tempo de eco [TR/TE] =3.000/138 milissegundos, 3 médias, campo de visão=29 x 45 mm2, tamanho da matriz = 125 x 192, espessura da fatia = 0,23 mm.</li>
	<li>Anestesiar o animal com isoflurane (4% de indução, 2% de manutenção). Confirme a profundidade adequada da anestesia usando uma pitada de dedo do dedo do sol. Aplique uma pomada oftálmica aos olhos.</li>
	<li>Raspe o couro cabeludo do animal e remova o cabelo restante com creme depilatório.</li>
	<li>Use um cateter de veias da cauda para a infusão de microbolhas, agente de contraste e QA. Os cateteres consistem em um comprimento de tubo PE10 equipado com uma agulha de 30 G x 1/2 polegada. Deixe uma seringa de 1 mL com soro fisiológico heparinizado na linha, para ser removida e recolocado quando a linha for usada para infusões.</li>
</ol>3. Procedimentos de ressonância magnética e ping
<ol><li>Realize a ressonância magnética em uma unidade de 7 T MR com uma força gradiente de 600 mT/m/ms(Figura 1 e Figura 2). Realize aquisições de ressonância magnética utilizando uma bobina de superfície incorporada no sistema FUS. NOTA: O sistema de FUS utilizado para os experimentos compreende três partes: (i) o sistema de sônica é um pré-focalização compatível com MR, Matriz anular de 8 elementos, transdutor de 1,5 MHz (raio esférico = 20 mm ± 2 mm, diâmetro ativo = 25 mm (f-número = 0,8), com eficiência elétrica-acústica de 80%, que está conectada a um gerador de matriz em fases e amplificador de energia RF; (ii) um estágio de posicionamento motorizado compatível com MR para mover o transdutor na direção anterior-posterior e sentido medio-lateral; (iii) uma estação de trabalho Termoguide para controlar a entrega da sônicação, incluindo foco eletrônico através da modulação de fase para ajustar a profundidade focal(Figura 2).</li>
	<li>Coloque o animal anestesiado no conjunto de trenó da bobina(Figura 1)do sistema fus compatível com MR na posição propensa. Imobilize o animal usando a barra incisiva e as barras de ouvido incorporadas no berço do trenó.</li>
	<li>Aplique gel acústico no couro cabeludo molhado com água; garantindo que não existam bolhas, coloque a barreira da membrana da porção do circulador de água do conjunto do transdutor acima do crânio do animal, e baixe o conjunto do transdutor o mais longe possível em uma orientação planar paralela em relação à placa do crânio. Coloque o diafragma do transdutor firmemente contra o couro cabeludo raspado do animal diretamente sobre a placa do crânio.</li>
	<li>Conecte um sensor pneumático ao corpo com fita cirúrgica, para monitorar a respiração. Posicione o sensor pneumático na caixa torácica inferior esquerda.</li>
	<li>Mova o conjunto do braço de FUS com bobina, trenó e animal para a unidade de ressonância magnética 7T(Figura 1).</li>
	<li>Execute uma sequência de batedores T2 para determinar a posição física geral do conjunto transdutor em relação à cabeça do animal, e faça ajustes mecânicos conforme necessário(Figura 2). Os parâmetros para imagem T2 são: tempo de repetição/tempo de eco [TR/TE] = 3.000/138 milissegundos, 3 médias, campo de visão = 29 x 45 mm2, tamanho da matriz = 125 x 192, espessura da fatia = 0,23 mm. A termometria normalmente não é usada neste protocolo.</li>
	<li>Obtenha imagens T2 para refinar o posicionamento do transdutor. Precisamente, defina a localização do transdutor e especifique os pontos focais da sônica usando a função de segmentação do software. Os parâmetros para imagem T2 são: tempo de repetição/tempo de eco [TR/TE] = 3.000/138 milissegundos, 3 médias, campo de visão = 29 x 45 mm2, tamanho da matriz = 125 x 192, espessura da fatia = 0,23 mm.</li>
	<li>Pouco antes da sônicação, injete 300 μL/kg de microbolhas14 através da veia traseira.</li>
	<li>Use um transdutor de 1,5 MHz para produzir sônicas (pacote de onda de 30 ms, ciclo de 3% de imposto, frequência de repetição de rajadas de 1 Hz, duração/sônica de 240 s.</li>
	<li>Imediatamente após a sônicação, injete o agente de contraste de gadodiamida através da veia da cauda e, em seguida, realize varreduras de contraste mais ponderadas em T1 para confirmar a abertura do BBB e a precisão do alvo. Os parâmetros para imagem ponderada T1: TR/TE = 900/12 milissegundos, 2 médias, campo de visão = 24 x 30 mm2, tamanho da matriz = 208 x 256, espessura da fatia = 0,7 mm. Normalmente, uma única varredura T1 é realizada.</li>
	<li>Retire o braço de FUS e o trenó da ressonância magnética e coloque o animal em uma almofada de aquecimento a 40 °C, mantendo 2% de anestesia isoflurane.</li>
	<li>A partir de 30 minutos após a sônicação, use uma bomba de seringa para infundir QA (solução de estoque de 75 mg/mL) através da veia traseira por 1h a uma taxa de 16,8 μL/min para obter uma dosagem final de 225 mg/kg (q.s. a 1,0 mL salino).</li>
	<li>Quando a infusão estiver completa, interrompa a anestesia, mantendo o animal em uma almofada de aquecimento até ficar alerta. Coloque o animal em uma gaiola e faça verificações de rotina para sua atividade a cada 15 minutos, por várias horas após o procedimento.</li>
	<li>Devolva o animal ao vivarium e verifique a cada 6h para o primeiro dia por socorro ou atividade irregular.</li>
	<li>Um dia após a sônica, realize imagens de Mr ponderadas t2 para avaliar quaisquer danos na área de sônicação. Os parâmetros para imagem T2: tempo de repetição/tempo de eco [TR/TE] = 3.000/138 milissegundos, 3 médias, campo de visão = 29 x 45 mm2, tamanho da matriz = 125 x 192, espessura da fatia = 0,23 mm. As imagens são avaliadas para áreas de hiperintensidade para identificar possíveis danos/edema tecidual.</li>
</ol>4. Análise post-mortem da perda neuronal
<ol><li>Permita uma pós-sônica, período de sobrevivência de 4 a 5 dias para avaliar a perda neuronal com histoquímica Fluoro-Jade.</li>
	<li>Anestesiar profundamente o animal com isoflurano, e eutanásia via perfusão intracárdia com tampão fosfato de 0,1 M (pH 7,4) seguido de 4% de paraformaldeído no tampão fosfato.</li>
	<li>Remova o cérebro do crânio e pós-correção por 2 dias em 4% de paraformaldeído.</li>
	<li>Mergulhe o cérebro em 30% de sacarose para crioproteção, e corte seções a uma espessura de 20-30 μm com um criostat.</li>
	<li>Monte seções criostatas em lâminas gelatinizadas e secas durante a noite.</li>
	<li>Deslizamentos de reidratação em água destilada e, em seguida, desidratam em etanols de grau ascendente. Após a desidratação, a reidratação desliza em etanols de grau descendente.</li>
	<li>Transfira slides para uma solução de 0,06% de permanganato de potássio por 15 minutos em um agitador orbital.</li>
	<li>Enxágüe slides por 1 min em água destilada e transfira para uma solução de 0,001% de Fluoro-Jade B em ácido acético de 0,1%. Incubar sob agitação suave por 30 minutos em temperatura ambiente. Enxágüe lâminas três vezes por 1 min em água destilada.</li>
	<li>Seque os slides em um aquecedor de slides, equilibre-se em xileno por 3 minutos e cubra usando mídia de montagem DPX.</li>
</ol>

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</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O método PING foi projetado para produzir lesões neuronais não invasivas e direcionadas. O método deriva de uma forte e crescente base de pesquisa no campo do ultrassom focado3,4,,5,6,7. A capacidade de fornecer acesso focal a áreas específicas do cérebro parenchyma através da abertura transitória do BBB criou uma avenida para entregar uma grande variedade de ...

O objetivo deste método é fornecer um meio para produzir lesões neuronais não invasivas em uma região alvo do cérebro. A lógica para desenvolver tal abordagem é desconectar circuitos neuronais que contribuem para distúrbios neurológicos. Por exemplo, a cirurgia pode ser bastante eficaz no tratamento de certos distúrbios neurológicos medicamente intratáveis, como epilepsia resistente a medicamentos (DRE)1. No entanto, cada uma das modalidades cirúrgicas disponíveis possuem limitações em termos de produzir danos colaterais indesejáveis ao cérebro. A cirurgia resetiva tradicional pode ser altamente invasiva com o risco de sangramento, infecção, coágulos sanguíneos, derrame, convulsões, inchaço do cérebro e danos nos nervos2. Alternativas à cirurgia resegtiva que são minimamente invasivas ou não invasivas incluem terapia térmica intersticiacional a laser e radiocirurgia, que também se mostraram eficazes na supressão de convulsões em DRE. Mais recentemente, lesões térmicas produzidas por ultrassom focado em alta intensidade (HIFU) têm se mostrado promissoras na redução das convulsões. HIFU não é invasivo; no entanto, sua janela de tratamento está atualmente limitada a áreas mais centrais do cérebro devido ao risco de lesão térmica ao tecido não-alvo localizado nas proximidades do crânio. Apesar dessas limitações, os benefícios da cirurgia muitas vezes superam os riscos potenciais. Por exemplo, embora a cirurgia para DRE possa produzir danos cerebrais colaterais, seus efeitos benéficos na supressão de convulsões e na melhoria da qualidade de vida normalmente prevalecem sobre os riscos cirúrgicos.
O método descrito aqui, Precise Intracerebral Non-invasivo Cirurgia Guiada (PING), foi desenvolvido com o propósito de desconectar circuitos neurais, limitando os danos cerebrais colaterais. O método utiliza ultrassom focado em baixa intensidade combinado com injeção intravenosa de microbolhas para abrir o BBB, a fim de entregar uma neurotoxina. Esta abordagem não produz lesões térmicas no cérebro3,4,5,,6,7, e o período de abertura do BBB pode ser explorado para fornecer compostos bbb-impermeáveis ao cérebro parenchyma. A abertura do BBB é transitória, podendo ser produzida de forma direcionada usando orientação de ressonância magnética. Em nossos estudos, o período de abertura do BBB tem sido utilizado para fornecer uma neurotoxina circulante para uma área alvo do parênquim cerebral em ratos e camundongos8,9. O ácido quinolínico é uma neurotoxina bem tolerada quando administrada por via intravenosa10, intraarterially10, ou intraperitoneally8,9,11. A falta de toxicidade do QA deve-se à sua baixa permeabilidade BBB, que tem sido relatada como insignificante10. Em contraste, a injeção direta de QA no parênquim cerebral produz lesões neuronais que poupam os axônios vizinhos12,13. Assim, quando a QA circulante ganha acesso ao parênquim cerebral na área alvo da abertura do BBB, a morte neuronal é produzida8,9. O presente método produz, assim, perda neuronal focal de forma precisamente direcionada e não invasiva.

<table><tbody><tr><td>Sistema de ressonância magnética 7T-ClinScan</td><td>Bruker Biospin, Ettinglen, Alemanha</td><td></td><td>Gel acústico de aquisição de imagem de ressonância magnética</td></tr><tr><td></td><td>Litho CLEAR</td><td>11-601 Gel de</td><td>transmissão acústica de alta viscosidade</td></tr><tr><td>DPX Montagem de meio de montagem</td><td>Microscopia eletrônica Ciências</td><td>13512</td><td>Resina Vidro de cobertura Mountant</td></tr><tr><td>Fluoro-Jade B</td><td>EDM Millipore</td><td>AG310</td><td>Mancha de alta afinidade para Neurônios Degenerados</td></tr><tr><td>Adsorventor Anestésico Fluovac</td><td>Harvard Apparatus</td><td>34-0388</td><td>Anestesia Orgânica Scavenger</td></tr><tr><td>Sistema FUS</td><td>Terapia Guiada por Imagem, Pessac, França</td><td>Sistema de Ultrassom Focado em Pequenos Animais Compatível</td>com <td>LabFUS</td></tr><tr><td>MR Gadodiamida</td><td>GE Healthcare AS, Oslo, Noruega</td><td>Omniscan</td><td>MR Agente de Contraste</td></tr><tr><td>Heparina</td><td>SAGENT</td><td>NDC2502140010</td><td>Anticoagulante</td></tr><tr><td>Agulha hipodérmica 30G x 1/2</td><td>Becton-Dickinson</td><td>26027</td><td>Cateterismo da veia da cauda</td></tr><tr><td>Seringa de insulina 28G1/2 (1ml)</td><td>EXEL</td><td>26027</td><td>Administração de injetáveis no cateter da veia da cauda</td></tr><tr><td>Atomizador de isofluorano</td><td>SurgiVet</td><td>VCT302</td><td>Administração de anestesia</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Henry Schein</td><td>NDC1169567762</td><td>Anestesia</td></tr><tr><td>KMnO4</td><td>Sigma</td><td>223468</td><td>Reagente usado em microbolhas de coloração de fluoro-jade B</td></tr><tr><td></td><td>produzidas internamente: A. Klibanov</td><td>305106</td> Microbolhas <td>de agente disruptor da barreira hematoencefálica</td></tr><tr><td>(fonte comercial)</td><td>Lantheus Medical Imaging, North Billerica, MA</td><td>Definity microbolhas</td><td>Monitoramento e monitoramento de agente disruptor da barreira hematoencefálica</td></tr><tr><td> Sistema de Gating</td><td>Instrumentos para Pequenos Animais</td><td>Modelo 1030</td><td>Monitoramento Respiratório</td></tr><tr><td>Multisizer 3 Contador de relhas</td><td>Beckman-Coulter, Hialeah, FL</td><td>Multisizer 3</td><td>Usado para determinar o tamanho médio das microbolhas</td></tr><tr><td>Optixcare EYE LUBE</td><td>CLC MEDICA, Ontário, Canadá</td><td>11611</td><td>Protetor de córnea-Eye Lube</td></tr><tr><td>PE10 tubulação</td><td>Becton-Dickinson</td><td>427401</td><td>Cateter de veia caudal Componente</td></tr><tr><td>Ácido Quinolínico</td><td>Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX</td><td>CAS 89-00-9</td><td>Neurotoxina</td></tr><tr><td>Ratos Sprague-Dawley</td><td>Taconic Biosciences</td><td>SD-M</td><td>Modelo de Rato</td></tr><tr><td>Bomba de Seringa</td><td>Carnegie Medicin</td><td>CMA 100</td><td>Entrega Controlada de Ácido Quinolínico</td></tr><tr>Terapia Guiada<td>por Imagem do Software Thermoguide</td><td>, Pessac, França</td><td>Thermoguide</td><td>Aciona o Sistema FUS de Laboratório</td></tr><tr><td>Tish Rats</td><td>Colônia</td><td></td> interna <td>Modelo de rato</td></tr><tr><td>Veet creme depilatório</td><td>Reckitt Benckiser</td><td></td><td>Remoção de pêlos do couro cabeludo</td></tr></tbody></table>

lesão neuronal direcionada para a desconexão não invasiva do circuito cerebral

Targeted Neuronal Injury for the Non-Invasive Disconnection of Brain Circuitry

A intervenção cirúrgica pode ser bastante eficaz para o tratamento de certos tipos de doenças neurológicas medicamente intratáveis. Essa abordagem é particularmente útil para distúrbios nos quais circuitos neuronais identificáveis desempenham um papel fundamental, como epilepsia e distúrbios de movimento. Atualmente, as modalidades cirúrgicas disponíveis, embora eficazes, geralmente envolvem um procedimento cirúrgico invasivo, que pode resultar em lesão cirúrgica em tecidos não-alvo. Consequentemente, seria de valor expandir a gama de abordagens cirúrgicas para incluir uma técnica que não seja invasiva e neurotóxica.
Aqui, é apresentado um método para produzir lesões focais e neuronais no cérebro de forma não invasiva. Esta abordagem utiliza ultrassom focado em baixa intensidade, juntamente com microbolhas intravenosas para abrir transitoriamente e focalmente a Barreira Cerebral de Sangue (BBB). O período de abertura do BBB transitório é então explorado para fornecer focalmente uma neurotoxina administrada sistematicamente em uma área cerebral direcionada. O ácido neurotoxina quinolínico (QA) é normalmente impermeável ao BBB, e é bem tolerado quando administrado intraperitoneal ou intravenosamente. No entanto, quando a QA ganha acesso direto ao tecido cerebral, é tóxica para os neurônios. Este método tem sido usado em ratos e camundongos para atingir regiões cerebrais específicas. Imediatamente após o MRgFUS, a abertura bem sucedida do BBB é confirmada usando imagens ponderadas t1 aprimoradas em contraste. Após o procedimento, a imagem T2 mostra lesão restrita à área alvo do cérebro e a perda de neurônios na área alvo pode ser confirmada após a morte utilizando técnicas histológicas. Notavelmente, os animais injetados com soro fisiológico em vez de QA demonstram abertura do BBB, mas não apresentam lesão ou perda neuronal. Este método, denominado Cirurgia Guiada Não Invasiva Não Invasiva Precisa (PING) poderia fornecer uma abordagem não invasiva para o tratamento de distúrbios neurológicos associados a distúrbios em circuitos neurais.

Esta seção descreve o efeito do PING em neurônios localizados em uma displasia neocortical. Displasias teciduais são uma característica comum no cérebro de pacientes com epilepsia resistente a medicamentos, e a remoção cirúrgica de displasias convulsivas-gênicas pode fornecer excelente controle das convulsões15. Definir o efeito do PING no tecido cerebral displásico é, portanto, uma prioridade importante. Um modelo de rato de displasia cortical genética, o rato tish, foi selecionado para estudar e...

O objetivo do protocolo é fornecer um método para produzir lesões neuronais não invasivas no cérebro. O método utiliza o Ultrassom Focalizado guiado por Ressonância Magnética (MRgFUS) para abrir a Barreira Cerebral sanguínea de forma transitória e focal, a fim de fornecer uma neurotoxina circulante para o parenchyma cerebral.

Lesão Neuronal Direcionada para a Desconexão Não Invasiva do Circuito Cerebral

Surgical intervention can be quite effective for treating certain types of medically intractable neurological diseases. This approach is particularly ...

A intervenção cirúrgica pode ser bastante eficaz para o tratamento de certos tipos de doenças neurológicas medicamente intratáveis. Atualmente, as modalidades cirúrgicas disponíveis, atualmente eficazes, geralmente envolvem procedimentos invasivos que podem resultar em lesões cirúrgicas em tecidos não-alvo. Consequentemente, seria um valor expandir a gama de abordagens cirúrgicas para incluir uma técnica que não é invasiva e produz lesões neuronais.Este vídeo apresenta um método para produzir lesões neuronais focais no cérebro de forma não invasiva. Este método é chamado de cirurgia guiada não invasiva de interesse preciso e será referido aqui pela sua sigla Ping. A abordagem geral para este método é abrir a barreira hemencefálica de forma focal e trenchantly usando ultrassom focado em Mr.Em seguida, para administrar uma barreira hematoencefálica inegável neurotoxina sistematicamente. A neurotoxina, então, ganha acesso ao parenchyma cerebral apenas onde a barreira hematoencefálica foi aberta. Esta perda neuronal do produtor que está restrita à região alvo da abertura da barreira hematoencefálica.Os principais passos do método são a preparação animal, o procedimento de ping e análises celulares post-mortem. O animal anestesiado é colocado em uma cortina cirúrgica sobre uma almofada de aquecimento. O piso ISO 2%é fornecido através de um cone de nariz para a fase de manutenção da anestesia.Uma linha de limpeza está posicionada para o anestésico. O couro cabeludo é raspado em preparação para a aplicação posterior de gel acústico. Uma linha é então colocada na veia traseira.Esta linha será utilizada para a administração de micro bolhas e agente de contraste durante a fase de sônicação do procedimento de ping e será usada para a infusão de ácido quinolínico durante a fase pós-sonicação. A linha está presa com fita adesiva. Esta fotografia mostra as principais características do trenó em que o animal é colocado para o procedimento de ultrassom focado.Em preparação para colocar o animal no trenó. Um béquer de água, uma seringa contendo gel acústico e uma pequena chave de fenda são necessários. Esta visão de cima do trenó mostra o procedimento para o posicionamento do animal.O transdutor é removido e colocado ao lado do trenó. O animal é então colocado no trenó e a cabeça está posicionada. Uma barra incisivo e barras de ouvido são usadas para fixar a cabeça.Quando as barras de ouvido são posicionadas, elas são fixadas apertando usando uma pequena chave de fenda. A água é aplicada na superfície do couro cabeludo. Isso é seguido pela aplicação de gel acústico com a seringa no couro cabeludo.Água adicional é colocada no gel acústico e na base do transdutor. O transdutor é então abaixado sobre o gel acústico e protegido. Um sensor pneumático é então colado ao corpo do animal para monitorar a respiração.A sala de controle da ressonância magnética e dos equipamentos de ultrassom focados é composta por duas estações primárias. A estação à esquerda, onde o investigador está sentado, é a área de planejamento para o alvo do ultrassom focado. A estação à direita é a área de controle do sistema de ressonância magnética.A janela b reforçada de cobre na estação de ressonância magnética olha para a sala que abriga o imã sete Tesla. Olhando pela janela. O ímã pode ser visto com um trenó que leva à abertura do ímã.Software especializado é usado para planejar o alvo do ultrassom focado. Este software controla uma combinação de movimento eletrônico e mecânico do sistema de mira. O planejador de trajetória define o alvo e escolheu a área alvo.Neste caso, o alvo da amostra é o estriado e o local alvo é mapeado em uma seção de ressonância magnética coronal ponderada por T2. Após estabelecer o alvo, o animal recebe uma injeção de microbolhas através da linha veia traseira. Este processo não é visível através da janela porque ocorre no outro lado do ímã que estavam filmando não é possível.O ultrassom focado é entregue 30 segundos após a injeção de micro bolhas. Imediatamente após a entrega do ultrassom focado, obter uma dinamite é injetada através da linha venosa da cauda. E a abertura da barreira hemencefálica é confirmada usando imagens de peso T1 melhoradas em contraste.Após receber a sônica, o animal é devolvido ao capô cirúrgico onde a anestesia de flúor isorina de 2%ISO é mantida através de um cone de nariz. Uma seringa cheia de ácido quinolínico é anexada a uma bomba de infusão e a saída é conectada à linha da veia traseira para uma infusão de uma hora no animal. Malformações corticais são alvos cirúrgicos em certas doenças neurológicas, como epilepsia resistente a medicamentos.O rato tish é um mutante neurológico genético com uma malformação cortical caracterizada por heterotopia bilateral. Neste experimento, a heterotopia em um rato tish foram alvos em ambos os lados do cérebro. Os quadros A e B mostraram o mesmo T2-MRI de um cérebro tish tomado um dia após o ping.O quadro A retrata a localização do neocórtex de posição normal e a heterotopia subjacente H as posições dos ventrículos laterais também são mostradas no quadro B áreas de hiperintensidade indicadas por setas correspondem aos alvos da sonicação na heterotopia. A seta branca indica um alvo medial na heterotopia no lado esquerdo da imagem, e a seta amarela indica um alvo lateral na heterotopia e no lado direito da imagem. Cinco dias após o ping o animal foi eutanizado, e o cérebro preparado para análise histológica.A coloração de Jade fluoro foi realizada para identificar neurônios degenerados no cérebro. O retângulo na seção T2 indica a área manchada de Jaden fluoro do cérebro mostrada à direita. A área manchada verde-amarelada brilhante contém numerosos neurônios degenerados.Em maior ampliação, neurônios degenerados individuais podem ser vistos. O método de ping fornece uma abordagem não invasiva para destruir neurônios em uma área alvo do cérebro. A abertura vocal trenchant da barreira hematoencefálica permite que uma neurotoxina administrada sistematicamente tenha acesso ao parenchyma cerebral de forma precisamente direcionada.Este método tem sido usado com sucesso em ratos e camundongos. É importante ressaltar que o ping tem sido usado para desconectar a neurocircuria em regiões cerebrais que são comumente alvo de intervenção cirúrgica para o tratamento de distúrbios neurológicos como a epilepsia.

targeted-neuronal-injury-for-non-invasive-disconnection-brain

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Uma abordagem multi-facetada para investigar alterações funcionais para circuitos do hipocampo é explicado. Técnicas electrofisiológicas são descritos em conjunto com o protocolo de lesão, testes comportamentais e método de dissecação regional. A combinação destas técnicas pode ser aplicada de forma semelhante para outras regiões do cérebro e perguntas científicas.

Investigações sobre alterações da função Circuito Hippocampal Após lesão cerebral traumática leve

Trauma cerebral aguda é uma lesão grave que não tem tratamento adequado à data. Microscopia Multiphoton permite estudar longitudinalmente o processo de desenvolvimento agudo trauma cerebral e sondagem estratégias terapêuticas em roedores. Dois modelos de trauma cerebral aguda estudou com in vivo de dois fótons de imagem de cérebro são demonstrados neste protocolo.

Aguda Cérebro Trauma em camundongos seguiu por Longitudinal dois fótons de imagem

Este manuscrito detalha a fabricação de redes neurais manipuladas com micro-tecidos: construções tridimensionais de tamanho micrométrico, constituídas por longos trilhos axonais alinhados que abrangem a (s) população (s) neuronal agregada (s) envolvida (s) em um hidrogel tubular. Esses andaimes vivos podem servir como relés funcionais para reconstruir ou modular circuitos neurais ou como bancas biofidais que imitam a neuroanatomia de matéria cinza-branca.

Redes neuronais modificadas por micro-tecidos tridimensionais com inspiração anatômica para a reconstrução, modulação e modelagem do sistema nervoso

Nós descrevemos o uso do laser microdissection de captura para obter amostras de populações de células distintas de regiões diferentes do cérebro para análise genética e microRNA. Esta técnica permite o estudo dos efeitos diferenciais de traumatismo crânio-encefálico em regiões específicas do cérebro de ratos.

Estereotáxica guiada por Atlas Laser Microdissection de captura de regiões do cérebro afetadas por lesão traumática

O objetivo deste projeto é desenvolver um pipeline de modelagem interativa, paciente específico para simular os efeitos da estimulação profunda do cérebro em tempo quase real e fornecer feedback significativo sobre como estes dispositivos influenciam a atividade neural no cérebro.

Segmentação Neuronal fibra folhetos para a terapia de estimulação profunda do cérebro usando modelos interativos, paciente específico

Aqui, apresentamos um protocolo utilizando a drosófila neurônio sensorial - modelo de lesão do neurônio arborização dendrítica (da), que combina na vivo ao vivo de imagens, dois fotões do laser axotomy/dendriotomy e poderoso toolbox genético mosca, como uma plataforma para a seleção de potenciais promotores e inibidores de Epilepsias.

Um modelo de lesão in vivo em Drosophila para estudar a neuroregeneração do sistema nervoso periférico e central

Este protocolo descreve um conjunto de métodos para identificar a conectividade funcional específica do tipo de célula de entradas de longo alcance de regiões cerebrais distantes usando estimulações optogenéticas em fatias de cérebro ex vivo.

In vivo intracerebral injeções Estereotaxicas para estimulação Optogenética de entradas de longo alcance em fatias de cérebro de rato

Este protocolo demonstra as metodologias para um modelo do rato do ferimento de cérebro traumático do abrir-crânio e a transplantação de pilhas células-derivadas pluripotentes induzidas humanas cultivadas no local da lesão. Os testes comportamentais e histologic dos resultados destes procedimentos são descritos igualmente em breve.

Modelo de impacto cortical controlado da lesão cerebral do rato com transplantação terapêutica de células neurais pluripotentes induzidas humanas da pilha de haste

Descrito aqui é um procedimento estereotático que pode atingir regiões cerebrais desafiadoras e de difícil acesso (devido a limitações espaciais) usando uma abordagem coronal angular. Este protocolo é adaptável tanto aos modelos de camundongos quanto a ratos e pode ser aplicado a diversas aplicações neurocientíficas, incluindo implantação de cânulas e microinjeções de construções virais.

Abordagem estereotática angular adaptável para técnicas versáteis de neurociência

Aqui, é demonstrado como um modelo de traumatismo cranioencefálico fechado acordado pode ser usado para examinar os efeitos do traumatismo cranioencefálico leve repetido (r-mTBI) na plasticidade sináptica no hipocampo. O modelo replica características importantes do r-mTBI em pacientes e é usado em conjunto com a eletrofisiologia in vitro .

Avaliação das Alterações na Plasticidade Sináptica Utilizando um Modelo de Traumatismo Cranioencefálico Leve

Este protocolo descreve um sistema de ar de sobrepressão personalizado projetado para induzir lesões do sistema nervoso central (SNC) do sistema fechado em camundongos, incluindo traumas oculares, cerebrais e da medula espinhal. O objetivo deste protocolo é fornecer uma estrutura para que os pesquisadores adaptem e expandam facilmente o sistema para seus estudos exclusivos de trauma do SNC.

Sistema para lesão do sistema nervoso central focal e fechado

Aprenda o método Ping para lesões neurais focais não invasivas usando ultrassom focal guiado por ressonância magnética em modelos animais. Esta técnica abre seletivamente a barreira hematoencefálica para administração de neurotoxina.

Lesão Neuronal Direcionada para a Desconexão Não Invasiva do Circuito Cerebral

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