Микроэлектродные Руководствуясь вживления электродов в субталамического ядра крыс для долгосрочного Глубокая стимуляция мозга

Общая цель этой процедуры заключается в проведении имплантации микроэлектродов в субталамическое ядро крыс под контролем записи, а затем в долгосрочной стимуляции этого ядра. Это достигается путем предварительного сверления отверстия для электрода через открытый череп. Второй шаг заключается в том, чтобы протолкнуть электрод через отверстие для электрода в мозг и одновременно записывать электрическую активность в различных областях мозга до тех пор, пока не станет заметной специфическая активность STN.

Далее электрод фиксируется путем нанесения стоматологического цемента вокруг хвостовика электрода, а заглушка головки прикрепляется к штифту электрода. Заключительным этапом является фиксация пробки стоматологическим цементом и подключение ее к проводу, ведущему к стимулятору. В конечном счете, собранный мозг разрезают на срезы толщиной восемь микрон и окрашивают гематом, тоином и эоином, чтобы показать, что кончик электрода помещен в ядро субталамуса.

Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как имплантация слепых электродов, заключается в том, что запись управляемой имплантации микроэлектродов улучшает нацеливание на субталамическое ядро с высокой точностью. Рекомендации начинаются с обезболивания крысы в индукционной камере воздухом с подачей воздуха в концентрации два литра в минуту и содержанием фтора в концентрации 3,5%. Извлеките крысу из индукционной камеры и побрейте область между ушами и глазами. Ватным тампоном, смоченным в антисептическом растворе, промокните выбритый участок.

Чтобы удалить выпавшие волосы, переключите поток воздуха на носовой конус и отрегулируйте анестезию до 2,5% изофтора, подаваемого со скоростью один литр в минуту. Расположите крысу на носовом обтекателе и поместите ее в рамку Stereotaxic. Проверьте уровень анестезии, защемляя межпальцевую область.

Если крысу обезболить адекватно, защитные рефлексы отменяются. Нанесите ветеринарную мазь на глаза, чтобы предотвратить сухость во время анестезии. Контролируйте и поддерживайте температуру тела крысы на уровне 37 градусов по Цельсию.

Введите 0,2 миллилитра мепивакаина подкожно в центр выбритой области для обезболивания хирургической области, обеспечивая стерильность с этого момента. С помощью скальпеля сделайте разрез по средней линии, начинающийся между ушами и простирающийся вперед примерно на два сантиметра. Убедитесь, что надкостница также надрезана, а затем обнажите череп четырьмя зажимами.

С помощью ватной палочки аккуратно удалите надкостницу до тех пор, пока не обнажатся коронковые и сагиттальные швы. Сшейте любую кровь ватой. Закрепите иглу на держателе щупа, а затем отметьте кончик иглы черным фломастером.

С помощью передних задних срединных боковых и дорсовентральных приводных винтов. Расположите кончик иглы непосредственно над bgma. Снимите показания весов виниров AP и ML.

Вычтите 3,6 миллиметра из показаний AP и 2,5 миллиметра из показаний ML для имплантации электродов в правый STN. Опустите кончик иглы на поверхность черепа, чтобы отметить место инъекции красителем из фломастера, зажмите зубную бормашину на большом держателе зонда стереотаксического инструмента. Переместите бормашину в отмеченную точку на черепе и, глядя в микроскоп, просверлите отверстие диаметром около одного миллиметра в черепе до тех пор, пока не станет видна твердая мозговая оболочка.

Это отверстие для электрода. Втяните твердую мозговую оболочку с помощью микродиссекционных щипцов или стерильной иглы, так как твердая мозговая оболочка достаточно прочная, чтобы разрушить кончик электрода. Просверлите отверстие зубной бормашиной в каждой лобной чешуйке и в теменной чешуйке, противоположной отверстию для электрода.

После этого просверлите отверстие в каждой межтеменной чешуйке. Вкрутите костяной винт в каждое из пяти отверстий. Избегайте слишком глубокого закручивания винтов, так как это окажет давление на мозг.

Количество оборотов будет зависеть от шага винта. Здесь используется два-три оборота каждого винта. Отсоедините держатель щупа от стереотаксического инструмента и зажмите держатель щупа с электродом в микроманипуляторе.

С помощью приводных винтов AP ML и DV переместите держатель щупа вместе с электродом до тех пор, пока наконечник почти не коснется Breg ma. Обратите внимание на показания весов виниров AP ML и DV на breg ma. Затем поднимите электрод на несколько миллиметров, чтобы электрод не царапал череп во время движения.

Чтобы определить координаты места, где электрод должен быть вставлен в отверстие, прибавьте 3,6 миллиметра к показаниям AP и прибавьте 2,5 миллиметра к показаниям ML. С помощью приводных винтов AP и ML переместите электрод в расчетное положение. В этот момент наконечник электрода должен располагаться непосредственно над просверленным отверстием для электрода.

Далее, глядя в микроскоп, опустите электрод до уровня твердой мозговой оболочки. Обратите внимание на ноль в направлении DV. Затем аккуратно введите наконечник электрода в мозг.

Глядя в микроскоп, подсоедините штифт электрода к разъему записывающей системы. Заземлите стереотаксический инструмент со счетчиком комнаты. Затем поместите клетку Фарадея над крысой в стереотаксическом инструменте вместо клетки Фарадея.

Вы также можете использовать алюминиевую фольгу, как показано здесь, поскольку ее эффект такой же, как у клетки Фарадея. Запустите систему записи, если она доступна. Используйте громкоговоритель для получения акустического сигнала разрядов одиночных узлов при продвижении электрода.

Медленно вводите электрод в мозг, записывая электрическую активность во время продвижения электрода. Во время записи уменьшите анестезию до 0,8-1%, так как животные с низким уровнем анестезии демонстрируют более четкую электрическую активность мозга. Удельная электрическая активность STN обычно обнаруживается на глубине от 7,5 до 8,1 миллиметров от твердой мозговой оболочки.

Типичная активность нейронов в СТН характеризуется нерегулярным паттерном возбуждения и высокой частотой возбуждения. Теперь смойте всю кровь или спинномозговую жидкость, которая была смещена на поверхности черепа при опускании электрода, затем смешайте небольшое количество стоматологического цемента, а затем с помощью небольшого шпателя наложите его вокруг электрода и вокруг четырех из пяти винтов. Когда стоматологический цемент затвердеет, отсоедините штифт электрода от держателя электрода и разъема записывающей системы.

Затем открутите пятый винт, который не был зафиксирован стоматологическим цементом. Наденьте вилку на штифт электрода и зафиксируйте провод заземления вилки четвертым винтом. Наносите стоматологический цемент вокруг пробки по мере загустения цемента.

Сформируйте его вокруг пробки, чтобы получилась крышка. Избегайте острых краев зубного цемента, которые могут нанести вред животному, и удаляйте их во время затвердевания. Очистите края раны и закройте их швом за колпачком и спереди продезинфицируйте края раны.

Подсоедините вилку головки к проводу, который закреплен на вертлюге. Затем снять крысу со стереотаксического инструмента, ввести соответствующую послеоперационную анальгезию. 12,5 миллиграмм на килограмм.

Здесь используется трамадол. Поместите крысу в чистую клетку с термоподдержкой и закрепите вертлюг на этой клетке. Наблюдайте за выздоровлением животного.

На этом изображении показан участок толщиной восемь микрон, окрашенный гематом, тоином и эоином животного, убитого через 14 дней после имплантации и непрерывной стимуляции, чтобы визуализировать положение, где находился кончик электрода. Сплошная линия окружает STN. Небольшое поражение видно в том месте, где находился кончик электрода в течение 14-дневного периода стимуляции.

Следует отметить, что на электроде не видно проникающего канала, что указывает на то, что электрод не разрушает окружающие ткани. На этом изображении показана та же область при большем увеличении. Вокруг очага поражения было обнаружено небольшое количество воспалительных клеток из-за реакции мозговой ткани на кончик электрода.

После освоения этой техники ее можно выполнить за один с четвертью часа, если она выполнена правильно.