Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות

Published: May 11, 2018 doi: 10.3791/56669

Summary

פרוטוקול מפורט זה מתאר טראנס גירוי אלקטרודה השמה על העצם הטמפורלית במטרה לחקור קצר - ארוכת ההשפעות של גירוי חשמלי טראנס ב בחופשיות העברת חולדות.

Abstract

גירוי חשמלי של טראנס (מלון טס) היא גישה פשוטה יחסית ועוצמתי diffusely להשפיע על פעילות המוח באופן אקראי או באופן המופעלות אירוע לולאה סגורה. למרות מחקרים רבים מתמקדים היתרונות האפשריים ואת תופעות הלוואי של מלון טס במוח פיפטות ובריאה, יש עדיין הרבה שאלות פתוחות הבסיסית לגבי מנגנון הפעולה של הגירוי. לכן ברור הצורך שיטה לשחזור ועמיד לבדוק חריפה ואפקטים כרונית של מלון טס בחולדות. מלון טס יכול להיות משולב עם טכניקות התנהגותיות, אלקטרופיזיולוגיות, הדמיה רגיל לחקור רשתות עצביים בתוך vivo. ההשתלה של אלקטרודות גירוי טראנס אינו כופה אילוצים נוספים על הנבחנים תוך שהיא מציעה כלי רב-תכליתי גמיש לתמרן את פעילות המוח. כאן אנו מספקים פרוטוקול מפורט, צעד אחר צעד כדי להמציא משתילים אלקטרודות גירוי טראנס להשפיע על פעילות המוח בצורה מוגבלת במשמורת במשך חודשים.

Introduction

גירוי חשמלי של טראנס (מלון טס) היא גישה מתודולוגי חשוב להשפיע על פעילות המוח בצורה מוגבלת חנותם. בהתאם לגודל מיקום האלקטרודות גירוי, מלון טס יכול להשפיע על אמצעי אחסון מוח גדולה, entrain אוכלוסיות עצביים diffusely1,2,3. טראנס זרם ישיר גירוי מבחינה רפואית כבר אושרה לטיפול של הפרעת דיכאון4,5ומחקרים רבים מתמקדים מציג את השפעת טראנס גירוי קוגניטיבי בני6 , 7. יתר על כן, מבטיח דווח על תוצאות לגבי הפוטנציאל של מלון טס בשליטה התקפים אפילפטיים8,9.

למרות המחקר אינטנסיבית, ישנם עדיין הרבה שאלות פתוחות לגבי מנגנון מפורט של פעולה, תופעות לוואי פוטנציאליות, התוצאה ארוכת הטווח של החלת זו שיטה10,11,12. לכן, חשוב באופן קריטי יש פרוטוקול חזקות, לשחזור כדי לחקור את ההשפעות של מלון טס במודלים של בעלי חיים. בהתחשב בכך הפרעות רבות (למשל, אפילפסיה ומצבי דיכאון סכיזופרניה) יכול רק בהרחבה ייחקרו בבעלי חיים ערה, הטבע של מצבים רפואיים אלה בדרך כלל מחייבים טיפול ארוך טווח, אנו מספקים עבור פרוטוקול כרונית השרשה של טראנס אלקטרודות בחולדות. השיטה המוצגת כאן יכול לשמש למחקרים התנהגותיים או יכול להיות משולב עם ההשתלה של אלקטרודות הקלטה (קרי, חוטים, סיליקון הגששים, אלקטרודות juxtacellular) או עם windows הגולגולת כרונית לניסויים אלקטרופיזיולוגיות והדמיה מחקרים, בהתאמה. בהתאם לעיצוב הניסיונית, העיתוי של הגירויים יכול להיות אקראי או המופעלות אירוע סימנים התנהגותיים ספציפיים, או את מבוקשם אלקטרופיזיולוגיות של המוח מסוים הברית (התקפים, תנודות תטא)8, 11 , 13.

חשוב לציין כי בניגוד הגישה האנושית משמש כיום, אשר משתמשת התגלמות אלקטרודות על העור, הנה אנחנו מראים שיטה מעסיקה נכון השתלה תת עורית על פני השטח של העצם הטמפורלית, מאז חולדות בקושי יסבול מניחים על העור שלהם, אשר הינו נגיש בקלות באמצעות את כפותיהם.

בקנה אחד עם העקרונות של החלפת, הפחתת עידון, בשל אופיו כרונית של ההשתלה, שיטה זו מסייעת להפחית את מספר בעלי חיים, מאז כל בעל חיים יכול להיות גויסו בתנאי ניסוי שונים במשך חודשים, המאפשר שימוש בעלי פחות לבחון השערות שונות.

במחקר הנוכחי, אנו מספקים פרוטוקול מפורט, צעד אחר צעד של טראנס אלקטרודה גירוי ייצור (איור 1 א'-ב'), להפגין ההשתלה כרונית של האלקטרודות מעל עצמות הרקה של חודש בן שש חולדה זכר רב-אוונס.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל השיטות המתוארות כאן הם לפי הוראות המועצה האירופית קהילות (86/609 ECC), אושרו על ידי הוועדה האתית לחקר בעלי חיים אלברט Szent-Györgyi רפואי, פרמצבטיקה מרכז של האוניברסיטה סגד (הארבעה עשר 218 2016).

1. ייצור של האלקטרודות גירוי

  1. כדי לגרום גירוי אחד אלקטרודה, לחתוך שש חתיכות ארוך 10 ס מ של חוטים להתחבר מיניאטורי, להסיר 2 ס מ של חיפוי בקצה אחד, 1 ס מ בצד השני.
  2. טוויסט שני כבלים יחד, לכל אותם על הצד קלופים קצר יותר.
  3. רוכשים רצועה 3 קלטת האריזה של כל מעגל משולב עם התיק אויל-353.
  4. לתפור את החוטים מעוות דרך החורים שלושה של החבילה. קטע קלופים עוד החוטים צריך להיות החללים של החבילה. מקם את הכבלים כך סוף הבידוד עולה בקנה אחד עם הקצה של החורים.
  5. לשים את הבטון שיניים על החורים כדי לתקן את החוטים.
    התראה: הבטון שיניים חייבים להיות צפוף מספיק כדי להימנע דולף לתוך החלל של החבילה.
  6. לאחר הבטון הקרושה (מינימום 10 דקות), הפוך את החבילה ולשים שכבה דקה של דבק מגע לתוך החור כדי ליצור את הבתולין לכיוון הבטון נקבובי. למנוע הדבקת את החוטים קלופים.
  7. לסובב את כבלי יחד בצד קלופים קצר יותר, לכל אותם (איור 1 א').
  8. תפוס על יותר מקולף קטע החוטים עם קצה פינצטה בסדר, לגלגל אותם מסביב, לעטוף אותם לחללים (איור 1B). חותכים כבל עודף, במידת הצורך.

2. ייצור של האלקטרודות הקלטה

  1. כדי להקליט אחד ראה שלישיה אלקטרודה (איור 1C-D), לחתוך חתיכה ארוכה ס מ אחד של צינור נירוסטה באמצעות רוטרי במהירות גבוהה. הסר את הסנפיר מקצות הצינור עם מחט חדה ולהבטיח כי הצינור הוא נקי של פסולת ובלתי חדיר לחלוטין.
    הערה: אין להשתמש צבת, כפי שהם יעוות את הצינור.
  2. כיפוף סיכה מרווח לוח מצופה זהב באורך מינימלי של 3 ס מ כדי ליצור בעל J-צורה. חתך את הרגל יותר של הצורה "J", הלחמה זה ביחד כדי לקבל בחזרה את הצורה המקורית כדי להפוך ג'וינט ניתן להפרדה בין חלק ליניארי ארוכה, שייערך על ידי המכשיר stereotaxic, הצורה 'U', אשר מחזיק האלקטרודה, לשמש נקודת עגינת . הדבק את הצינור והרגל קצר יותר של בעל "J" ביחד. הדבק בכמה ברים ארוך של 1 ס מ נוספים, במידת הצורך, יציבות.
  3. לחתוך 3 חתיכות של 2.5 ס מ חוטים אלקטרודה ארוכה עם פלדה אל חלד, מספריים חדה במיוחד. ודא כי זה חתך ברורה וחדה, הבידוד לא נפגע על פני השטח המעגלית של הכבל אלקטרודה. כמו כן, ודא כי הטיפ לחתוך אינו כפוף בשל הכוח מוחל. בנד 1 או 2 מ מ בקצה אחד של כל אחד החוטים בזוויות שונות (למשל, כדור ישר שמאלה, אחד 45 ° ו מאונכים אחד) כדי להפוך אותם ניתן להבחנה.
  4. ממלאים את הצינור עם החוטים, לבחור הריווח המתאים בין האלקטרודות לניסוי (למשל, קורטיקלית שדה מקומי פוטנציאליים (LFP) והרשמה הנוכחי מקור צפיפות (CSD), תיתכן המומלצת הטיפים של חוטי החשמל היוצאים פתיחה של הצינור: 4.5 מ מ, מ מ 4.1 ו 3.7 מ מ, בהתאמה). הערה איזה כבל מתאים לאיזה עומק לשמירה על הזמנת הערוץ המתאים.
  5. ברגע החוטים ישר לימין אחד ליד השני ולא מקבילות עם הצינור, כדי לתקן את החוטים אלקטרודה, במקום טיפה אחת של דבק מגע נוזלי בשני קצותיו של הצינור עם מחט חדה. ודא כי הדבק זורם לתוך הצינורית עקב האפקט נימי, אך לא לכיוון של אתרי הקלטת בקצוות בולטות.
  6. להכין לוח ממשק אלקטרודה עם microconnector תקין תואם עם מערכת הקלטה כדי לשמש.
  7. להציג את קצות החוטים הלא-הקלטה, כפופות לתוך החורים של הלוח ממשק אלקטרודה המתאימה ערוץ ההקלטה הרצוי. כאשר כל החוטים הם בעמדה, לדחוף את סיכות זהב לתוך החורים עם פינצטה.
    הערה: ניתן לתקן סיכות זהב במקום באמצעות מלט שיניים, אך ברוב המקרים, הוא יציב מספיק גם בלי שלב זה בטיחות.

3. הרדמה

  1. למקם את החיה בתוך תא אינדוקציה הרדמה אטום ולמלא את זה עם 4-5% של איזופלוריין באוויר רפואי 2 ל'/min.
  2. כאשר העכברוש שכיבה, להסיר את החיה מן החדר ומניחים אותו בתוך מסגרת stereotaxic עם כלי האף של אוורור מתאים.
  3. קבע את רמת איזופלוריין 2%, למרות שיעור זרימת האוויר יישאר זהה. בדוק את רמת ההרדמה. אם יש חוסר רפלקס הנסיגה כפת בתגובה צובט, המשך, אחרת להגדיל את עומק ההרדמה.
  4. לפקח ולשמור על טמפרטורת הגוף של החולדה-37 ± 0.5 ° C עם מערכת ניטור homeothermic. Droplet של פרפין משחה למרוח את העיניים כדי למנוע לייבוש של הקרנית. חזור על הליך זה במהלך הניתוח כמה פעמים, אם יש צורך בכך.
  5. Subcutaneously להזריק אטרופין 0.3 מ"ג/ק"ג כדי למנוע היווצרות ליחה את דרכי הנשימה. חזור על פעולה זו כל 4 שעות במקרה של ניתוחים ארוך יותר. לפקח על נשימה ולהתאים מאדה, במידת הצורך.

4. ההשתלה של גירוי, הקלטה אלקטרודות

הערה: תא לחץ כל הדרוש כירורגי כלים ולעקוב בקפידה את כללי ה asepsis ו א במהלך כל התהליך. להימנע מלגעת אזורים nonsterile מחוץ לאזור הניתוח. לטבול האלקטרודות ב ספירט אתיל (70%) במשך 30 דקות לפני ההשתלה.

  1. הסר את רוב השיער הקרקפת עם שיער clipper. להחיל קרם depilatory על הקרקפת, להפיץ את זה באופן שווה על פני השטח, המתן מספר דקות. השתמש במרית להסיר בעדינות את הקצפת ואת השיער הנותר. יש לשטוף את העור עם מים, ואז עם חומר חיטוי.
  2. להזריק לידוקאין 1-2% (לא יעלה על מנה הכוללת של 7 מ"ג/ק"ג) subcutaneously כדי להקהות את העור. החל טיפת הוטרינר משחה לעיניים (למשל, פרפין).
  3. להפוך יסודי, חתך ארוך (~ 2 ס מ) הסאגיטלי האמצע עם איזמל, מן המצח בצוואר. לנתח את רקמות כולל קרום העצם מהגולגולת, ולאחר מכן באמצעות פינצטה מפסלת או שן לנקות את האזור שבין cristae של שתי עצמות הרקה. שמור את הגולגולת נחשף על-ידי היציבה ביתור העור בעזרת ארבעה בולדוגס.
  4. בעדינות מקום בסדר פינצטה קצה העצם הטמפורלית תלול בין השרירים ולהפריד ביניהם. לבצע תנועות זיגינג לחשוף כל כך הרבה של פני השטח גדולים של העצם הטמפורלית ככל האפשר, רצוי מהקצה של עצם העורף למישור הפרונטליים, ללא פגיעה בשרירים.
  5. במקום רטרקטורים bitemporally כדי לשמור על עצמות הרקה חשוף.
  6. יש לשטוף פני השטח של הגולגולת עם 1-2 מ ל 3% H2O2, ואז לשטוף את זה עם 1-2 מ ל מים.
  7. מילה נהדרת השטח של עצמות הרקה בזהירות רבה, תנגבי את הלחות עם מקלות עינית. בדוק אם האלקטרודות גירוי מתאים על גבי משטח נקי אנכי הגולגולת (הקצה העליון של האלקטרודה גירוי צריך להיות בקו אחד עם קצה crista של העצם הטמפורלית). הבולדוגס להתאים מחדש את רטרקטורים או לעצב האלקטרודות גירוי עם מספריים, במידת הצורך.
  8. למלא החללים של הגירוי אלקטרודות עם electroconductive ג'ל ולשים שכבה דקה של דבק על גבי השפה של האלקטרודות.
  9. במקום האלקטרודה גירוי על המשטח יבש של העצם הטמפורלית עם תנועה מדויקת אחת, מחזיק אותו בחוזקה במקום למשך דקה אחת עם פינצטה משובחים. ודא כי אין לחות הוא בקשר עם הדבק. תנגבי עם מקלות עינית, במידת הצורך
    שים לב: במקרה כל יציבות של האלקטרודה מנוסה, להסיר אותה. לאחר ניקוי העצם, חזור על שלב זה עם אלקטרודה לגירוי החדש.
  10. לשים מלט שיניים על הקצוות של האלקטרודה גירוי, ואילו הלחות דולף של הרקמות הוא ברציפות התייבש עם מקלות עינית. מכסים האלקטרודה גירוי שלם עם מלט.
  11. לאחר הבטון לחלוטין מוקשה, חזור על שלבים אלה על הצד contralateral.
  12. לקדוח חורים בכל הגולגולת על עיגון ברגים. כונן ממוזערת ברגים לתוך החורים ולשים בטון שיניים מעליהם. שימוש בקוטר קטן יותר ~ 10% תרגיל הראש בהשוואה קוטר בורג.
  13. בהתאם למטרת הניסויים, הלחמה מחבר בקצוות של הכבלים, למקם אותו על פני השטח, ו כיסוי עם מלט, או להמשיך השתלת אלקטרודות הקלטה של סיבים אופטיים או להכין חלון הגולגולת על הגולגולת. במקרה זה האחרון, הלחמה המחברים, לעגן אותם כדי הבונה רק בסוף. במקרה של צורך לטווח ארוך בו זמנית הקלטות מלון טס ו- LFP, שתל השלישייה אלקטרודה הנ ל במקום חוטים יחיד.
    הערה: תוכנית התקנה זו מאפשרת הסרת מצב נפוץ גירוי חפצי8. לקבלת הפרטים של הקלטה אלקטרודה השרשה, ראה הפרוטוקולים הקודמים14,15.
  14. לשטוף את רקמות חשופות בשפע עם חומר חיטוי. להזריק לידוקאין 1-2% (לא יעלה על מנה הכוללת של 7 מ"ג/ק"ג) subcutaneously.
  15. הרקמה המתה קצוות הפצע וסגור אותם בתפרים קטעה פשוטה סביב השתל/המחבר. לחטא את הפצע עם povidone יוד.
  16. להזריק 5 מ"ג/ק"ג carprofene subcutaneously. חזור על פעולה זו במידת הצורך.
    הערה: כל משככי כאבים אחרים עשוי לשמש תואמים את הדרישות שנקבעו על-ידי הוועד המקומי הרשאה אתית.
  17. להשעות הרדמה, לשחרר את earbars ואת nosepiece, לשים את החיה בכלוב ההחלמה לאחר הניתוח להכרה.
  18. ודא כי החיה תחת פיקוח צמוד במהלך השעות הראשונות לאחר הניתוח. נמשיך לעקוב אזור השתל מעת לעת.
    הערה: החיה לא אמורים להישאר ללא השגחה עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות. בית החיות בנפרד לפני התאוששות מלאה מן ההליך.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ההשתלה של גירוי כרוני אלקטרודות (איור 1B) יכול להיות משולב עם ההשתלה נוספים של הקלטה אלקטרודות (איור 1C-D). הגדרות כאלה מתאימים ליצור הקלטה לפי דרישה ומערכות גירוי להתערב עם פעילויות מוחיות ספציפיות. כאן אנו מציגים תוצאות נציג של זיהוי לולאה סגורה אפילפסיה והתערבות במערכת, חלה על חולדות לונג-אוונס לבטא ספונטניות התקפים (איור 2 א)9. זן זה ידוע להראות electrographic והתנהגותיים הסימפטומים של מחלת הנפילה של היעדרות (פטיט מל) (איור 2B). במקרה של התקף אפילפטי, כפי שנרשמו אותות intracortical מנותחים בזמן אמת, טריגר נשלחת של מחולל גירוי מבודד. ברגע המתאים כדי להפריע ספייק ופעילות גלי-המוח. בתורו, הגנרטור גירוי מספק תשלום-מאוזן, triphasic גירוי באמצעות האלקטרודות גירוי bitemporal על מנת להפסיק את פעילות ההתקף.

איור 2C-D מציגה את הקיבולת של הגירויים חנותם יישוב להפריע התקפים מתמשכות משבוע 1 בשבוע 16, הממחיש את החוסן והאמינות של גירוי מושתל האלקטרודות. לשים את התוצאות הללו בהקשר, מציג איור 2E ההקלטות של ניסוי מופלים, איפה רקמות משני שחדר בין עצם הרקה אלקטרודה השטח עקב אטימה פסולים, המלט של האלקטרודות (הנתיחה של חיה אישר את הפלישה רקמות). מלבד להגדיל את אימפדנס של גירוי האלקטרודות, הרקמה גדל סביר לספק של המחלף חשמלי. ניסוי זה מדגיש את חשיבות בידוד זהיר כדי להשיג תוצאות אמין לשחזור במהלך הניסויים גירוי מוחלטת.

Figure 1
איור 1: שלבים של גירוי והקלטה אלקטרודה פבריקציה נוספת. (א) המעוות חוטים תפור דרך החורים, מקובע האריזה לפני עוטף את החוטים קלופים לחללים. (B) צורתו הסופית של גירוי האלקטרודות. שיבוץ: עטוף חוטים בתוך האריזה; (ג) צד הצג של האלקטרודות הקלטה; (ד) מבט מלמעלה של האלקטרודות הקלטה. שיבוץ: קצה האתרים הקלטה, 400 ריווח מיקרומטר. (E) תמונה פוסט ניתוחית של המיקום אלקטרודה לגירוי טראנס. האלקטרודות גירוי מושתלים כבר, יחד עם חלק הברגים עגינת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: התוצאות נציג של התערבות פרכוס לולאה סגורה באמצעות האלקטרודות גירוי של פרוטוקול זה. (א) סגור לולאה מבט כולל על המערכת. שלישיה הקלטה אלקטרודות מושתלים בקליפת הקודקוד, גירוי האלקטרודות ממוקמות bitemporally על הגולגולת. העכברוש מצויד עם מגבר על-ראשו, מחובר למערכת זיהוי פרכוס בזמן אמת. (B) LFP עקבות עקבות של דוגמה LFP ללא הפרעות פרכוס דקר-וגל (C ו- D) התערבות התקף 1סנט ובשבועה 16 של גירוי. (E) דוגמה של של של הפרעות פרכוס במקרה של רקמת גידול בין האלקטרודות גירוי הרקה (אושר על ידי הנתיחה שלאחר המוות) אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

השלב הקריטי ביותר של פרוטוקול זה הוא מדביק החבילה אלקטרודה על פני עצם. במקרה של איטום לקוי, נוצר פער בין האלקטרודות העצם, רקמה צלקתית המשני יכול לגדול לתוך הפער הזה, שמפחית את האיכות של גירוי. משטח העצם חייב להיות יבש לחלוטין במהלך השלבים של דבק על החבילה, במקרה של חווה חוסר היציבות של האלקטרודות, זה חייב להיות הוסר והוחלף חבילה חדשה כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר.

מגבלה של שיטה זו הוא כי ככל העור לא סגור לחלוטין לאחר הניתוח, יש סיכון יחסית גבוה יותר של זיהום. טיפול לאחר הניתוח בימים 4-5 הראשונים במהלך ההתאוששות פתרון החיטוי, ומאוחר יותר עם אבקת, מסייע למניעת זיהום. מניסיוננו, טיפול זה מקלה על היווצרות של רקמת צלקת, אשר לחלוטין שאוכל לסגור את הפצע כלפי העולם החיצוני.

כאן הצגנו באחת השיטות הזול ביותר, הנגיש ביותר של אלקטרודה פבריקציה נוספת, אך בהתאם לצרכים המיוחדים של הניסויים מסוים, שינוי של חומר מוליך ייתכן שיהיה צורך, למשל, ציפוי המשטח של הכבלים בחומרים שאינם מקטב אלקטרודה ממשק, למשלPEDOT:PSS. החבילה אלקטרודה ניתן בהזמנה אישית מודפס 3D, השתנה על-ידי ניסויים, במקרה ההמלצות שלנו אינן תואמות לדרישות של מחקר מסוים. מניסיוננו, בגודל של האלקטרודות טראנס מפוברק במחקר זה תאפשר השתלות בחולדות גם זכר וגם נקבה מעל 300 גרם של משקל גוף, אך הגודל של גירוי האלקטרודות בקלות יכול להיות מופחת על ידי חיתוך רצועות קטנות יותר בשלב פרוטוקול 1.3. בנוסף, כל דבקים, שהספורט שיניים ניתן בפרוטוקול יכול להיות מוחלף עם תחליפי, בהתחשב בעובדה השכבה החיצונית היא במגע ישיר עם הרקמות, ולכן שהם צריכים להיות תואמת ביו.

במחקר הנוכחי, סיפקנו פרוטוקול bitemporal גירוי אלקטרודה פבריקציה נוספת, השרשה, אשר מבחינה טכנית פשוטה לביצוע, חסכוני ואמין מעל לטווח הארוך, המאפשר גירוי חשמלי ניסויים על בחופשיות העברת חולדות9. כמו גירוי האלקטרודות ממוקמות על הרקה, המשטח האופקי כל הגולגולת נשמר עבור השתלות אחרים. בשיטה זו יכול להיות משולב עם אלקטרופיזיולוגיות רגיל15,16, optogenetic17, והדמיה18 טכניקות, מתן אפשרות שילוב רבגוני של פרוטוקולים ניסיוני.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Berényi אנטל הוא בעלים מייסד Amplipex בע מ, חברה לייצור מגברים biosignal ריבוב בקנה מידה גדול. גאבור Kozák ו- Földi איתן צ אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי האיחוד האירופי-האיחוד FP7-ERC-2013-מלגת (No.337075), התוכנית "מומנטום" של האקדמיה ההונגרית למדעים (LP2013-62), ואת המענק GINOP-2.3.2-15-2016-00018. אנו מודים Máté Kozák על המתעדים את הגירוי, הקלטה אלקטרודות ואת Vöröslakos mihály; עבור דיונים פוריים במהלך עיצוב פרוטוקול.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cyanoacrylate liquid Henkel Loctite 401
Cyanoacrylate gel Henkel Loctite 454
Wire for stimulation electrodes Phoenix Wire Inc. 36744MHW - PTFE Microminiature Hook-Up Wire
Board spacer E-tec Interconnect SP1-020-S378/01-55
Connector E-tec Interconnect P2510I-02
Tape packaging for stimulation electrodes Nexperia 74HC1G00GW Tape packaging of any integrated circuit with SOT-353 case can be used
Grip Cement Industrial Grade Caulk Dentsply 675571 (powder) 675572 (solvent)
Electroconductive gel Rextra ECG Gel
Recording electrode wire California Fine Wire Co. .002 (50 micron) Tungsten 99.95% (CFW Material #: 100-211), HMl-Natural, cut to 3.0 inch pieces, Round, Cut length piece wire
Ultrafine scissors Hammacher Instrumente Stainless HSB 544-09
Stainless steel tube Vita Needle Company 29 RW, 304SS Tubing, T.I.G. Welded and Plug
High speed rotary saw Dremel Model # 395
Rotary saw holder Dremel Model # 220
Rotary saw cut-off wheel Dremel Model # 409
Ocular sticks Lohmann-Rauscher Pro-ophta Ocular Sticks
Wet disinfectant Egis Betadine
Dry disinfectant Wagner Pharma Reseptyl-urea
Drilling machine NSK-Nakanishi United Kingdom Vmax35RV Pack
Anchoring screws Antrin Miniature Specialties, Inc. 000-120x1/16 SL BIND MS SS

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ozen, S., et al. Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).
  2. Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).
  3. Helfrich, R. F., et al. Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation. Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).
  4. Bikson, M., et al. Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage. Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).
  5. Lefaucheur, J. P., et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).
  6. Kuo, M. F., Nitsche, M. A. Effects of transcranial electrical stimulation on cognition. Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).
  7. Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation. Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).
  8. Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation. Science. 337 (6095), New York, N.Y. 735-737 (2012).
  9. Kozak, G., Berenyi, A. Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats. Scientific reports. 7 (1), 6300 (2017).
  10. Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects. Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).
  11. Marshall, L., Binder, S. Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms. Frontiers in human neuroscience. 7, 614 (2013).
  12. Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies. Frontiers in human neuroscience. 7, 687 (2013).
  13. Thut, G., Miniussi, C. New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies. Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).
  14. Gage, G. J., et al. Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals. Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).
  15. Vandecasteele, M., et al. Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents. Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568 (2012).
  16. Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System. Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554 (2015).
  17. Ung, K., Arenkiel, B. R. Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue. Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004 (2012).
  18. Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging. Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).

Tags

מדעי המוח גיליון 135 גירוי חשמלי טראנס השרשה כרונית חיה נעה בחופשיות עכברוש אפילפסיה מדעי המוח הקוגניטיביים לולאה סגורה הקלטה intracortical LFP
גירוי חשמלי טראנס כרונית והקלטה Intracortical בחולדות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kozák, G., Földi, T.,More

Kozák, G., Földi, T., Berényi, A. Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats. J. Vis. Exp. (135), e56669, doi:10.3791/56669 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter