Прерывистая фотостимуляция на модели кролика: методика индуцирования эпилептических припадков и одновременной регистрации мультисистемных параметров

Аннотация

Источник: Bosinski, C., et al. Мультисистемный мониторинг для идентификации судорог, аритмий и апноэ у кроликов, находящихся в сознании. J. vis. Exp. (2021).

В этом видео мы показываем процедуру одновременной записи видео-ЭЭГ-ЭКГ-капнографии-оксиметрии, полученных при индуцировании судорог в модели кролика.

Протокол

Все процедуры, связанные с животными, были проверены местным институциональным комитетом по уходу за животными и ветеринарным наблюдательным советом JoVE.

1. Эксперимент с фотостимуляцией

1. Поместите источник света с круглым отражателем на расстоянии 30 см перед кроликом на уровне глаз, при этом интенсивность вспышки установлена на максимум (16 кандел). Источник света обозначен белой точкой на рисунке 1E.
   заметка: Слабо освещенная комната должна использоваться для того, чтобы вызвать светочувствительную реакцию.
2. Поскольку глаза кролика находятся по бокам головы, а не на передней части головы (как у людей), поместите 2 зеркала по обе стороны от кролика и 1 за кроликом, чтобы свет попадал в глаза кролика><. заметка: Плоское зеркало высотой ≥ 20 см и длиной ≥ 120 см создает треугольный вольер вокруг кролика, чтобы гарантировать, что мигающий свет попадает в глаза кролика, как показано на рисунке 1E.
3. Подключите источник света к контроллеру с регулируемой скоростью, интенсивностью и продолжительностью.
4. Записывайте видео с помощью камеры с красным светом и возможностью записи в инфракрасном диапазоне.
5. Подвергайте кроликов воздействию каждой частоты в течение 30 с с открытыми глазами, а затем еще 30 с с хирургической маской, закрывающей их лицо><, чтобы имитировать или вызвать закрытие глаз на каждой частоте. заметка: Предыдущие исследования показали, что закрытие глаз является наиболее провокационным маневром для вызова светочувствительности к судорогам. Кроме того, у 10% светочувствительных пациентов электроэнцефалографические признаки проявляются только при закрытых глазах. Припадок может быть идентифицирован клинически по наблюдению за наличием миоклонических подергиваний головы и всего тела, клонуса или тонического состояния. Запись ЭЭГ более тщательно анализируется на предмет электроэнцефалографической корреляции (например, спайков, полиспайков и ритмичных разрядов) с двигательными проявлениями для окончательного диагноза судорожной активности. Движения, при которых ЭЭГ затемнена мышечным артефактом или волнами неопределенной эпилептогенности, должны быть рассмотрены эпилептологом для подтверждения.
6. Увеличивайте частоту фотостимулятора с 1 Гц до 25 Гц с шагом 2 Гц. Затем выполните тот же протокол фотостимуляции, но на этот раз уменьшите частоту с 60 Гц до 25 Гц с шагом 5 Гц.
   заметка: Если у кролика случился припадок, эксперимент следует прекратить. Продолжайте наблюдать за кроликом в течение 30 минут. Затем верните кролика в помещение для содержания и наблюдайте каждые 1 ч в течение 3 ч для полного выздоровления. Однако, если фотостимуляция вызывает фотопароксизмальную реакцию, то остальные восходящие частоты пропускаются, и серия начинается снова, опускаясь с 60 Гц до тех пор, пока не произойдет другая фотопароксизмальная реакция. Это позволит определить верхний и нижний пороги фотостимуляции. Задержка не требуется, так как фотопароксизмальная реакция прекратится после прекращения фотостимуляции. Если неясно, произошла ли фотопароксизмальная реакция, частоту повторяют с задержкой в 10 секунд.
7. После завершения эксперимента удалите отведения ЭЭГ и ЭКГ у кролика и верните его в домашнюю клетку для планового ухода со стороны персонала животноводческого хозяйства.

Результаты

Рисунок 1: Кролик подключен к оборудованию. (A) Расположение электродов ЭКГ, левая рука обозначена желтой точкой. Правая рука обозначена белой точкой. Левая нога обозначена красной точкой. Земля спереди от правой ноги обозначена зеленой точкой. (Б) Кролик в удерживающем устройстве с прикрепленными электродами ЭКГ и ЭЭГ. (C) Молодой кролик в удерживаю...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
компьютер	лощина	Опиплекс 5040	Компьютер сбора данных
Электрод для ЭКГ	РитмЛинк	RLSND116-2,5	13 мм, изогнутые под углом 35 градусов (диаметр 0,4 мм) подкожные штифтовые электроды
Электрод ЭЭГ	РитмЛинк	RLSP513	5-поворотные прямые 13 мм (диаметр 0,4 мм) подкожные штифтовые электроды
ЭГЕЛАБ (2020)	Центр вычислительной нейробиологии им. Шварца	Открытый доступ	Может выполнять спектральный анализ ЭЭГ
Адаптер Ethernet-to-Ethernet	Линксис	USB3G16	Адаптер для подключения фотоаппарата к компьютеру
Поролоновая прокладка	родовой	Н/Д	Снижает давление, оказываемое на шею маленьких кроликов ограничителем, чтобы предотвратить неблагоприятные кардиореспираторные эффекты компрессии шеи
ИК-подсветка	Бош	EX12LED-3BD-8W	Облегчает запись в темноте
LabChart Pro (2019, версия 8.1.16)	Приложения	Н/Д	Анализ ЭКГ
MATLAB (R2019b, обновление 5)	Математические работы	Н/Д	Требуется для запуска EEGLAB
микрофон	Стереосистема Sony	ЭСМ-Д570П	Запись слышимых проявлений припадков
Микропористая медицинская лента, Бумага, Белая	3 МИН.	1530-1	Используется для фиксации проводов и создания ушной шины
Natus NeuroWorks	Натус	ЛК101-8	Программное обеспечение для сбора и анализа
Фотостимулятор	трава	PS22	Стимулятор для контроля частоты, задержки, длительности, интенсивности световых импульсов
Пластиковый органайзер для проводов / бандлер	12Vwire.com	ЛМ-12-100-БЛК	Пучок проводов для снижения уровня шума
PS 22 Фотостимулятор	Инструменты для травы	BZA641035	Стробоскоп с регулируемой частотой вспышки, задержкой и интенсивностью
Труба ПВХ	родовой	Н/Д	Предотвращает удары задних лап маленькими кроликами и травму позвоночника
Квантовый усилитель	Натус	No 13926	Усилитель / дигитайзер
Усилитель Quantum HeadBox	Натус	No 22134	64-контактная коммутационная коробка
Ограничитель для кроликов	Плас-Лабс	501-ТС	Доступны ограничители для кроликов различных размеров. 6" x 18" x 6" в этом исследовании.
Резиновая прокладка (бустер)	родовой	Н/Д	Поднимает маленьких кроликов вверх в удерживающем устройстве, чтобы предотвратить сдавливание шеи
Зажим для ушей SpO2	НОНИН	61000	Технология PureSAT/SpO2
Адаптер для датчика SpO2	НОНИН	13931	XPOD PureSAT/SpO2
PTZ-камера SRG-X120 с разрешением 1080p и выходами HDMI, IP и 3G-SDI	сони	СРГ-Х120	Камера Impela

гг. г.