Многоэлектродной массива Записи человека эпилептические Послеоперационный корковой ткани

Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы выполнить многоэлектродную матрицу регистрации ex vivo, интериктальных и судорожных событий из эпилептической корковой ткани человека, тем самым обеспечивая способ рассмотрения основных механизмов, лежащих в основе эпилептической активности, инициации, распространения и эффектов противоэпилептических препаратов как на клеточном, так и на сетевом уровнях. Это достигается путем тщательной резекции кортикальной ткани человека у пациентов с фармакорезистентной эпилепсией во время хирургического вмешательства. Вторым шагом является удаление тромбов, сосудов и мозговых оболочек, а также избытка белого вещества перед нарезкой.

Далее разрежьте блок ткани на срезы по 400 мкм. Заключительным этапом является удержание срезов на границе раздела в условиях высокой оксигенации и контролируемой температуры с медленной перфузией. В конечном счете, метод многоэлектродной матрицы используется для регистрации спонтанной интериктальной активности и вызванных иктальных событий.

Наша лаборатория исследует роль нейроглиальных взаимодействий в церебральной физиопатологии, чтобы изучить, как нервные клетки могут генерировать патологическую сетевую активность у человека. Недавно мы создали многоэлектродную матрицу для записи эпилептической и послеоперационной кортикальной ткани человека в сотрудничестве с больницами по уходу за шеей и больницами Лап-Петри. Сегодня нейрохирург Томас Бло в больнице Neck Care вместе с эпилептологом и исследователем больницы Lapis Feld и постдоком Еленой DOI в моей лаборатории продемонстрируют вам, как выполнять и эффективно использовать такие методы.

Использование ЭСТ из кортикальной ткани человека для лечения пациентов с эпилепсией позволяет напрямую исследовать функционально поддерживаемые эпилептические нейроны и глиальные клетки человека, которые связаны между собой в определенные сети. Исследования in vitro в человеческой ткани дают доступ к отдельным клеткам и сетевой активности, основанным на ионных механизмах, которые не могут быть полностью рассмотрены in vivo. Запись МЭА корковой ткани человека может помочь ответить на ключевой вопрос в области эпилепсии, такой как клеточные механизмы, лежащие в основе экзогенеза и распространения припадков.

Применение этой методики распространяется на пораженные эпилепсии и их лечение, поскольку позволяет понять механизмы фармакорезистентности и влияние противоэпилептического препарата на судорожные события, регистрируемые в срезах коры головного мозга человека. В пробирке. Основное преимущество мультиэлектрорешеток по сравнению с существующими методами, такими как e, e, g или микроэлектроды in vivo, заключается в том, что они обеспечивают неинвазивную, одновременную стимуляцию и регистрацию потенциалов поля и мультиюнитной активности с нескольких сторон ткани.

Чтобы начать процедуру, подготовьте камеру сопряжения, предварительно заполнив нижнюю секцию дистиллированной водой. Затем подключите камеру к источнику карбогена. Далее отрежьте кусок хрусталиковой ткани так, чтобы он соответствовал плоскому участку камеры среза.

Поместите его рядом с входной трубкой, чтобы пузырьки могли выйти из входной линии, прежде чем достигнут срезов. После этого отрежьте два куска многополосной хлопчатобумажной нити такой же длины, как и кусочек ткани хрусталика. Расположите их по бокам плоского участка камеры, установите расход перистальтического насоса на один миллилитр в минуту.

Впоследствии включите оксигенацию для воды в нижней части камеры. Затем установите регулятор температуры на 37 градусов по Цельсию. Накройте верхнюю часть интерфейсной камеры куском параформы и подождите не менее 30 минут, пока температура повысится и стабилизируется.

Теперь подготовьте инструменты для вскрытия, которые включают в себя два тонких щипца, шпатель, маленькую ложку и лезвие, две стеклянные чашки Петри, две щетки и клей с цианоакрилатом. Далее подготовьте вибрато, задав параметры для нарезки. При этой процедуре достаньте подготовленную сахарозу на основе ликвора из морозилки при температуре минус 80 градусов Цельсия и измельчите ее в слякоть.

Насытьте его кислородом с помощью карбогена. Затем перелейте 250 миллилитров жидкости A CSF в стеклянную бутылку и храните ее в бутылке, наполненной льдом, для сбора тканей в операционной. Под стандартной общей анестезией используйте нейронавигационную систему, чтобы обеспечить точную локализацию коры головного мозга.

После этого сделайте разрез на коже, затем сделайте отверстие в кости, после чего сделайте трепанацию черепа. Затем аккуратно поднимите костный лоскут и раскройте твердую мозговую оболочку ножницами. В последующем проводят блочную резекцию эпилептической коры и избегают обширной коагуляции.

Вырежьте кортикальный блок толщиной в один сантиметр и поместите его в замороженную кислородную сахарозу на основе ликвора. После этого как можно быстрее перенесите ткань в замороженном ликворе на основе сахарозы А в лабораторию, избегая механических ударов. Теперь наполните чашку Петри и буферный поддон вибрато насыщенной кислородом A CSF на основе сахарозы и продолжайте насыщать кислородом слякоть A CSF карбогеном.

Затем аккуратно выньте салфетку из бутылки ложкой и поместите ее в чашку Петри. С помощью щипцов осторожно удалите сгустки крови, сосуды и мозговые оболочки, чтобы избежать сопротивления во время разрезания. Отрежьте боковую сторону ткани лезвием, чтобы получить ровную поверхность, максимально параллельную противоположной стороне ткани.

Затем приклейте ткань на пластину для образца вибрато, чтобы получить поперечные кортикальные срезы. Затем поместите его в буферный лоток и нарежьте ломтики толщиной 400 микрон на низкой скорости. Далее отрежьте несколько кусочков ткани для хрусталика с помощью шпателя и щетки.

Перенесите эти срезы хрусталиковой ткани в интерфейсную камеру. Инкубируйте их при температуре 37 градусов Цельсия в течение как минимум одного часа перед записью. В этой процедуре перфузионная система подключается к перистальтическому насосу, а система MEA — к компьютеру.

Затем поместите пустую микросхему MEA внутрь усилителя. Далее установите регулятор температуры для нагрева элемента канюли в камере MEA до 37 градусов Цельсия. Начните перфузию насыщенного кислородом ликвора А со скоростью от пяти до шести миллилитров в минуту.

После этого откройте программу для записи. Убедитесь, что все электроды MEA хорошо соединены и что нет шума из-за перфузии. Теперь налейте немного подогретого записывающего ликвора в стеклянную чашку для петри.

Перенесите срез из интерфейсной камеры в чашку Петри, захватывая ткань хрусталика. Затем аккуратно отделите срез от ткани, погрузив его в раствор, или используйте маленькую кисточку для облегчения отслоения. Затем заполните микросхему MEA небольшим количеством A CSF.

Перенесите срез на микросхему MEA с помощью шпателя с пластиковой пипеткой. Аккуратно удалите раствор, чтобы срез прилип к области электрода, и удерживайте его на месте с помощью платинового анкера. После этого добавьте один миллилитр записываемой спинномозговой жидкости в микросхему MEA и поместите ее в усилитель.

Затем начинают перфузию с пяти-шести миллилитров в минуту. Затем проверьте положение среза в области записи MEA. Используя программное обеспечение для монитора MEA, при необходимости отрегулируйте его.

Для того, чтобы вести запись из корковых слоев и сделать снимок, запустите запись. Это репрезентативный след активности коркового среза головного мозга человека, зарегистрированный электродом MEA. При нормальном СМЖ А можно наблюдать интериктальную спонтанную активность через 15 минут после перфузии с магниевым свободным шестимиллимолярным калием А СМЖ.

Появляется первый припадок, за которым следуют другие события с интервалом в две-три минуты. Синяя трассировка иллюстрирует активность в увеличенном масштабе. На этой панели показаны данные верхних частот, отфильтрованные на частоте 250 Гц, которые показывают мультиюнитовую активность при увеличении Вот репрезентативная запись захвата со всех электродов MEA без магния.

Шесть миллимоляров калия А ликвора. Каждый квадрат представляет собой электрод из массива 12 на 12 MEA и показывает 82-е временное окно. Пунктирной линией обозначено положение поверхности коры относительно массива MEA.

После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее представление о том, как безопасно транспортировать кортикальную ткань человека, подготавливать и хранить жизнеспособный кортико-псориаз, а также выполнять запись спонтанной и индуцированной эпилептической активности на MEA. Никогда не забывайте, что работа с человеческими тканями может быть опасной, и всегда следует принимать меры защиты, например, носить перчатки, чтобы избежать любых возможных инфекционных заболеваний. Другие методы, такие как флуоресцентная визуализация, патч-лампа, запись, сортировка спайков и гистологический анализ, могут быть объединены с записями электромагнитного EA для корреляции синаптических свойств, динамики ионов поведения отдельных клеток и клеточных и молекулярных аномалий с популяционной активностью.

Проведение записи эпилептических тканей человека с помощью МЭА может проложить путь исследователю к изучению эпилепсии поражений, чтобы прояснить механизмы, лежащие в основе экзогенеза и фармакорезистентности, а также роль нейроглиального взаимодействия в этом феномене. Спасибо за просмотр и удачи в вашем эксперименте.