Оценка метаболической нейромодуляции, индуцированной острой глубокой стимуляцией мозга у крыс с использованием ФДГ-ПЭТ in vivo

Аннотация

Источник: Casquero-Veiga, M. et al. Позитронно-эмиссионная томография in vivo для выявления паттернов активности, вызванных глубокой стимуляцией мозга у крыс. J. Vis. Exp. (2022).

В этом видео демонстрируются метаболические эффекты глубокой стимуляции мозга (DBS) с помощью визуализации FDG-PET на модели крысы. В нем описаны шаги, связанные с введением ФДГ, применением DBS и визуализацией ПЭТ/КТ для картирования областей мозга с повышенной или подавленной метаболической активностью.

Протокол

Все процедуры, связанные с животными моделями, были проверены местным комитетом по уходу за животными и ветеринарной экспертной комиссией JoVE.

1. Введение электростимуляции

ПРИМЕЧАНИЕ: Электростимуляция проводится в период поглощения 2-дезокси-2-[^18F]фтор-D-глюкозы (ФДГ). Для этого протокола стимуляция проводилась изолированным стимулятором, с высокочастотной (130 Гц) электростимуляцией в режиме постоянного тока, 150 мкА и длительностью импульса 100 мкс.

1. Конфигурация стимулятора DBS
   1. Подготовьте изолированный стимулятор и необходимые провода в широкой и тихой комнате, где достаточно места для клеток для животных и минимальное влияние потенциально мешающих раздражителей.
   2. Подсоедините провода для стимуляции к антабкам, чтобы животные могли свободно перемещаться в своих клетках и к стимулятору.
   3. Установите параметры стимуляции в соответствии с потребностями исследования.
   4. С помощью осциллографа проверьте режим тока, частоту и длительность импульса. Подтвердите двухфазную форму сигнала с помощью прямоугольной формы импульса.
2. DBS delivery
   1. После сеанса визуализации животного без стимуляции (D1) и до сеанса через два дня с стимуляцией (D2) подвергайте животных ежедневному протоколу привыкания (45 мин/день), чтобы приучить их к системе стимуляции и обращению оператора, избегая нежелательных стрессовых реакций в D2. Подключите систему стимуляции к каждому животному, но не включая стимуляцию.
   2. После того, как стимулятор будет настроен и животному будет введен ФДГ, подключите вертлюг к электродам и включите стимулятор.
   3. Через 45 минут выключите стимулятор, отсоедините животное от вертлюга и быстро перенесите его в индукционную камеру для анестезии, чтобы начать получение изображения с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Коллектор	Plastics One, США	SL2+2C	4-канальный коммутатор для DBS
Концентрические биполярные платино-иридиевые электроды	Plastics One, США	Электроды MS303/8-AIU/SPC	для DBS
FDG	Curium Pharma Spain S.A., Испания	-----	2-[¹⁸F]фтор-2-дезокси-D-глюкоза (радиоиндикатор ПЭТ)
MatLab R2021a	Программное обеспечение поддержки MathWorks, Inc		для SPM12
MRIcro	McCausland Center for Brain Imaging, Университет Южной Каролины, США	v2.1.58-0	Программное обеспечение для предварительной обработки и анализа изображений
Multimodality Workstation (MMWKS)	BiiG, Испания		Программное обеспечение для обработки и анализа изображений
Статистическое параметрическое картирование (SPM12)	Центр нейровизуализации человека Wellcome, Институт неврологии UCL Queen Square, Великобритания	SPM12	Программное обеспечение для анализа воксельной визуализации
STG1004	Multi Channel Systems GmbH, Германия	STG1004	Изолированный стимулятор
SuperArgus ПЭТ/КТ сканер	Sedecal, Испания	S0026403	Сканер NanoPET/CT для визуализации мелких животных
крыс Wistar (Rattus norvergicus)	Чарльз Ривер, Испания	Животный объект	Использована животная модель