Анализ нейронных связей между кишечником и мозгом в реальном времени: динамика кальция в всей коре головного мозга в ответ на стимуляцию кишечника глюкозой

В рамках нашего исследования раскрываются нейронные коммуникации между кишечником и мозгом, особенно их роль в предпочтениях в пище. Эксперименты с участием блуждающего нерва часто рассматривались как единый пучок, но недавние исследования показали, что он выбирает свойства и специфичность органа. Так что я думаю, что исследование того, что его статистика, знаете ли, привлечет внимание в будущем.

Этот метод прикрепления катетера к кишечнику подходит по низкой стоимости, менее инвазивный и более простой, чем предложенный ранее метод. Традиционно прикрепление катетера к кишечнику осуществлялось путем наложения швов. Здесь мы смягчили хирургическое повреждение мышей, заменив наложение швов на насадку цианоакрилатного клея.

В нашей лаборатории мы изучаем механизм того, как физический и психологический стресс влияет на нейронную связь кишечника и мозга у мышей. Для начала с помощью ножниц отрежьте силиконовую трубку до точной длины в семь сантиметров. С помощью цианоакрилатного клея зафиксируйте миниатюрные пластиковые шарики, примерно в трех миллиметрах от конца силиконовой трубки.

Вырежьте верхушку иглы 23-го калибра и отрежьте 1,5 сантиметра от кончика иглы. Вставьте отрезанную часть иглы с противоположной стороны шарика в силиконовую трубку. С помощью плоскогубцев отрежьте один сантиметр от кончика иглы.

Прикрепите модифицированную инъекционную иглу 23-го калибра к шприцу объемом 2,5 миллилитров. Оберните 15-сантиметровую силиконовую трубку в ножны для инъекционной иглы 23-го калибра. Отрежьте иглу для инъекций на 1,5 сантиметра от кончика и приложите ее к силиконовой трубке.

Для начала положите мышь, находящуюся под наркозом, лежа на спине, расположив ее рот близко к аппарату для ингаляции. С помощью клейкой ленты закрепите ротовую полость мыши, передние и задние ноги к операционному столу. Нанесите крем для депиляции, чтобы удалить волосы с верхней левой части живота.

Сделайте разрез кожи на 1,5 сантиметра с правой стороны живота и на пять миллиметров ниже мечевидного отростка. Затем сделайте 1,5-сантиметровый разрез в брюшной стенке в том же месте, где был сделан первоначальный разрез кожи. Аккуратно сдвиньте левую печеночную долю в сторону с помощью тупых щипцов, чтобы обнажить живот.

Теперь поднимите живот и аккуратно удалите его через разрез. С помощью ножниц создайте миниатюрную перфорацию в антральном отделе привратника. Введите конец катетера с бусиной в перфорацию.

Убедившись в прочном прикреплении катетера к животу, осторожно верните желудок в исходное положение. Сшить брюшную стенку, позволив катетеру выйти наружу. Затем закройте разрез кожи способом, аналогичным закрытию брюшной полости.

Очистите прооперированную область раствором глюконата хлоргексидина и поместите мышь в продезинфицированную клетку. Для начала закрепите мышь под наркозом на стереотаксической платформе с помощью вспомогательных ушных накладок, чтобы смягчить последствия пульсации и дыхания. С помощью электробритвы или крема для эпиляции аккуратно удалите волосы с кожи головы.

Продезинфицируйте поверхность волосистой части головы от 0,1 до 0,5% раствора хлоргексидина глюконата. Нанесите на кожу головы местный обезболивающий гель и подождите от пяти до 10 минут. Далее с помощью ножниц сделайте прямой разрез от затылка ко лбу.

Используйте зажимы, чтобы оттянуть лишнюю кожу, обнажающую череп. Удалите соединительную ткань надкостницы с помощью ватного тампона. Сразу же нанесите акриловый цемент на череп и подождите пять минут, пока цемент высохнет.

Переместите мышь под флуоресцентный стереомикроскоп. Для визуализации используйте набор широкополосных синих флуоресцентных фильтров в сочетании с ртутным источником света. Далее извлеките иглу катетера с конца катетера.

Удалите все остаточное содержимое в катетере со стороны мыши, используя примерно 0,03 миллилитра физиологического раствора. Затем извлеките катетер из мыши. Внесите в шприц соответствующую дозу 10% раствора глюкозы и прикрепите его к катетеру.

В программном обеспечении для обработки изображений проверьте распознавание камеры и установите частоту кадров на 10 герц. Установите разрешение на 512 x 512 пикселей и глубину на 16 бит. Нажмите на кнопку процесса записи и получите спонтанные данные в течение 50 секунд.

Наконец, с помощью постепенного вливания раствора глюкозы, запишите данные о физиологическом состоянии мыши. Спонтанная нейронная активность выявила случайные колебания кальция по всей коре головного мозга. Изменения интенсивности временной флуоресценции показали колебания кальция по схеме подавления взрывов.

Инъекция глюкозы показала значительные изменения динамики кальция в коре головного мозга в течение четырех-восьми секунд после завершения введения глюкозы с немедленной активацией во вторичной моторной коре. Тем не менее, никаких изменений после водного управления не наблюдалось. По сравнению с введением воды, после введения глюкозы наблюдались существенные изменения в коэффициентах интенсивности флуоресценции во вторичной моторной коре головного мозга.

Уровни активации в разных областях коры головного мозга после инъекции показали достоверные различия только во вторичной моторной области коры.