Мультисистемный мониторинг для выявления судорог, аритмий и апноэ у сознательных сдерживаемых кроликов

Сердечная и дыхательная дисфункция способствует внезапной смерти после припадка. Поэтому для изучения этого явления к кроличьей модели был применен мультисистемный подход. Этот метод позволяет одновременно контролировать и в дальнейшем анализировать неврологическую, сердечную и дыхательную функцию нескольких кроликов, окружающих судороги, аритмии и предшествующую смерть.

Хотя заболевание может быть в основном нейронным или сердечным, оно может включать электрические нарушения как в мозге, так и в сердце, такие как судороги и аритмии, а также дыхательная дисфункция. Может быть трудно работать с кроликами из-за их силы задних ног. Позаботьтесь о том, чтобы кролики сохраняли спокойствие при их перемещении, а также при прикреплении мониторов.

Начните с подключения компьютера к усилителю с 64-контактной головной коробкой. Чтобы сделать каждый восьмой штифт на головной коробке эталонным, установите опорный электрод независимым. Для имплантации электродов ЭКГ закрепите кролика в положении лежа на спине с головой на коленях исследователя и ниже, чем остальная часть его тела.

Со вторым исследователем, разбрасывающим мех, чтобы обнажить подлежащую кожу, подкожно вставьте изогнутые электроды под углом 35 градусов в каждую подмышечную вмочную вмясину. Поместите поводки на грудь, с задней правой и левой передними конечностями. А на животе, передней к левой задней конечности.

Затем поместите заземляющий штифт электрод с передней стороны к правой задней конечности на живот. Когда все провода ЭКГ будут правильно размещены, закрепите кролика в ограничитель соответствующего размера задними конечностями под животным. Используя подход под углом 45 градусов, вставьте подкожные прямоконтактные электроды в кожу головы.

Поместите один поводок ЭЭГ на правую передовую, левую передние, правую затылочную и левую затылочные области головы. И поместите центральный опорный провод в центральную точку между другими четырьмя выводами. Пропустите провода между ушами и свободно привяжите их к ограничителю за головой.

Для контроля дыхания во время эксперимента прикрепите пульсоксиметр к одному уху над краевой веной уха и аккуратно закрепите маску для лица с капнографической трубкой над ртом и носом животного. Затем прикрепите другой конец трубки к монитору жизненно важных показателей. Чтобы записать видео ЭЭГ-ЭКГ, откройте соответствующую коммерчески доступную программу ЭЭГ и настройте видео таким образом, чтобы все кролики могли наблюдаться в поле зрения.

Выполняйте базовую запись для животного в течение как минимум 10-20 минут или до тех пор, пока частота сердечных сокращений не стабилизируется до 200-250 ударов в минуту в течение не менее пяти минут. Установите низкочастотный фильтр на один герц, а высокочастотный фильтр на 59 герц. Добавьте заметки с блокировкой времени в режиме реального времени, чтобы указать время вмешательств, нервно-сердечных событий и моторных или следственных артефактов.

Для фотической стимуляции поместите источник света с круглым отражателем на 30 сантиметров перед кроликом на уровне глаз с максимальной интенсивностью вспышки. И поместите два зеркала с каждой стороны головы, и одно зеркало позади кролика, чтобы свет проник в глаза кролика. Подключите свет к контроллеру с регулируемой скоростью, интенсивностью и продолжительностью.

С фотическим стимулятором, установленным на один герц, и включенной вспышкой, запишите реакцию в течение 30 секунд. Накройте глаза кролика маской, чтобы имитировать или вызвать закрытие глаз и стимулировать еще 30 секунд. После записи открытых и закрытых глаз отклика на каждой частоте выключите фотический стимулятор на 30 секунд и установите контроллер на следующую настройку частоты.

После записи в течение 60 секунд на каждой частоте от одного до 25 герц в двух герцовых интервалах уменьшают частоту с 60 до 25 герц с шагом в пять герц и записывают в течение 30 секунд с открытыми глазами и 30 секунд с закрытыми глазами. В конце эксперимента удалите у кролика отводки ЭЭГ и ЭКГ и верните животных в их домашние клетки для рутинного ухода со стороны персонала животноводства. Перед введением лекарства соберите от 10 до 20 минут исходного видео ЭЭГ-ЭКГ от необработанного кролика, как показано на демонстрации.

Для перорального введения интересующего лекарства смешайте 0,3 миллиграмма на килограмм интересующего препарата в трех миллилитрах пищевого яблочного пюре и загрузите смесь в трехмиллилитровой пероральный шприц. Осторожно подняв верхнюю губу кролика, сдвиньте кончик шприца в ту сторону рта, которая не будет ограничена зубами кролика, и введите весь объем яблочного пюре, дополненного препаратом, в рот кролика. Затем соберите два часа видеоданных ЭЭГ-ЭКГ, прежде чем вернуть кролика в домашнюю клетку для рутинного ухода.

Прежде чем записывать реакцию ЭЭГ-ЭКГ на внутривенное введение лекарств, побрейте заднюю поверхность уха кролика и используйте 70% этанол для дезинфекции участка и расширения краевой вены уха. Осторожно, канюльчат краевую ушную вену с помощью ангиокатетера 25-го калибра и поместите инъекционную пробку на конец катетера. Прикрепите шину, созданную из трех свернутых кусков марли, к уху, чтобы закрепить катетер на месте и удерживать ухо в вертикальном положении.

Введите один миллилитр по 10 единиц USP на миллилитр гепаринизированного физиологического раствора, чтобы сохранить патент на катетер. Когда базовая запись закончилась, вводите физиологический раствор, дополненный от одного до 10 миллиграммов на килограмм интересующей препарата, в катетер один раз в 10 минут. После каждой дозы тщательно контролируют видео ЭЭГ-ЭКГ, оксиметрическую капнографию, на наличие любых нейро-, сердечных, электрических и дыхательных аномалий или визуальных признаков эпилептиформной активности.

Обратите внимание на эти изменения в режиме реального времени, а также во время пост-анализа. Чтобы проанализировать видео ЭКГ, используйте соответствующее коммерчески доступное программное обеспечение для определения периодов тахикардии, брахикардии, эктопических ударов или других аритмий в данных ЭКГ. Чтобы уменьшить объем данных для обзора, создайте тахограмму, чтобы увеличить легкость, с которой можно идентифицировать периоды тахикардии, брадикардии или нарушения интервала РР.

Для видео-анализа ЭЭГ после эксперимента по введению лекарственного средства визуально прокрутите трассировку ЭЭГ, чтобы отличить эпилептические и неэпилептические движения в течение, по крайней мере, одной минуты после каждой дозы препарата. Для анализа видеоЭГ после эксперимента по фотической стимуляции создайте график спектрального анализа в соответствующей программе для анализа ЭЭГ. Затем анализируют затылочные отведения ЭЭГ на наличие и отсутствие затылочной движущей силы.

Затылочное движение ритма создаст пик в спектральном анализе, соответствующий частоте фотического стимулятора. Оценка морфологии ЭКГ позволяет обнаружить аномальные частоты сердечных ритмов, проводимости и формы волн ЭКГ. Следы также могут быть использованы для количественной оценки частоты сердечных сокращений, интервала RR, интервала PR, длительности P, интервала QRS, интервала QT, интервала QTc, интервала JT и интервала от T-пика до T-конца.

Записи с затылочных проводов ЭЭГ обычно демонстрируют более высокую амплитуду, чем та, которая наблюдается для данных о лобных свинцах. И доминирующая частота во всех проводах обычно измеряется в дельта-диапазоне. Здесь показаны волны верететен сна из репрезентативного эксперимента с кроликом.

Многочисленные ЭЭГ-монтажи одного периода сна демонстрируют, что эти волны возникают из центра головы, что согласуется с человеческими выводами. В дополнение к нормальным изменениям ЭЭГ, различные сознательные, неэпилептические движения кролика также могут наблюдаться во время исходных записей, которые могут быть использованы для отличия этих данных от эпилептиформных выделений. Важно надежно поместить провод ЭКГ в кожу, чтобы держать провода подальше от ног и заботиться о том, чтобы электроды оставались прикрепленными при переносе кроликов в ограничитель.

Это многосистемное регистрирующий аппарат позволит проводить будущие исследования безопасности и эффективности лекарств и способствовать всестороннему пониманию различных приобретенных и наследственных заболеваний. Эта техника фиксирует течение потенциально смертельной, полиорганной дисфункции после припадка, что приведет к лучшему пониманию механизма SUDEP.