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Neuroscience

बरकरार घेंटा मस्तिष्क में संज्ञाहरण प्रेरित Neurotoxicity के अध्ययन के लिए Microelectrode सरणी प्रौद्योगिकी के अनुकूलन

Published: May 12, 2018 doi: 10.3791/57391
Automatic Translation
*1, *1, *1, *1,2, *1,2, *1,3, 1, 4, 4, 4, 1,3
1Department of Anesthesiology, Ohio State University College of Medicine, 2Medical Student Research Program, Ohio State University College of Medicine, 3Department of Anesthesiology and Pain Medicine, Nationwide Children's Hospital, 4Department of Neuroscience, University of Kentucky Medical Center
* These authors contributed equally

Summary

यह अध्ययन piglets में vivo न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि में निगरानी करने के लिए एंजाइम आधारित microelectrode सरणी (मेे) प्रौद्योगिकी के उपंयास उपयोग की पड़ताल की। परिकल्पना थी कि ग्लूटामेट dysregulation संवेदनाहारी neurotoxicity के तंत्र में योगदान देता है । यहां, हम एक प्रोटोकॉल के लिए अनुकूल मेे प्रौद्योगिकी संज्ञाहरण प्रेरित neurotoxicity के तंत्र का अध्ययन पेश करते हैं ।

Abstract

हर साल, बच्चों के लाखों प्रक्रियाओं की एक भीड़ के लिए संज्ञाहरण से गुजरना । हालांकि, दोनों जानवरों और मनुष्यों में अध्ययन सवाल बच्चों में संज्ञाहरण की सुरक्षा में बुलाया है, निश्चेतक के रूप में संभावित विकास में मस्तिष्क को विषाक्त फंसाने । तिथि करने के लिए, कोई अध्ययन सफलतापूर्वक तंत्र (ओं) के द्वारा जो संज्ञाहरण neurotoxic हो सकता है आविर्भाव किया है । पशु अध्ययन ऐसे तंत्र की जांच की अनुमति है, और नवजात piglets एक उत्कृष्ट मानव मस्तिष्क के लिए उनके हड़ताली विकासात्मक समानता के कारण प्रभाव का अध्ययन मॉडल का प्रतिनिधित्व करते हैं ।

यह प्रोटोकॉल संज्ञाहरण प्रेरित neurotoxicity (ऐन) के तंत्र (ओं) का अध्ययन करने के लिए एक उपंयास तरीका के रूप में एंजाइम आधारित microelectrode सरणी (मेे) प्रौद्योगिकी के उपयोग को अनुकूलित । vivo न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि में की वास्तविक समय निगरानी सक्षम रहत और असाधारण लौकिक और स्थानिक संकल्प प्रदान करते हैं । यह इस बात की परिकल्पना है कि संवेदनाहारी neurotoxicity के भाग में ग्लूटामेट dysregulation के कारण होता है और रहत ग्लूटामेट को मापने की विधि प्रदान करती है । एक घेंटा मॉडल में विदेश मंत्रालय प्रौद्योगिकी के उपंयास कार्यांवयन ऐन के अध्ययन के लिए एक अनूठा अवसर प्रस्तुत करता है ।

Introduction

हर साल, बच्चों के लाखों दोनों आक्रामक और गैर इनवेसिव प्रक्रियाओं के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका1में संज्ञाहरण से गुजरना । साल के लिए, संज्ञाहरण प्रदाताओं निश्चेतक की सुरक्षा के माता पिता को आश्वस्त किया है, यहां तक कि छोटे बच्चों और नवजात शिशुओं में । हालांकि, १९९९ में यह पाया गया कि प्रारंभिक जीवन के दौरान ग्लूटामेट रिसेप्टर्स की एन-मिथाइल-D-aspartate (मोर्फिन) उपप्रकार की परिवर्तनीय रुकावट चूहों में व्यापक न्यूरॉन apoptosis पैदा कर सकता है2. हाल ही में, एफडीए एक दवा सुरक्षा संचार है कि संवेदनाहारी दवाओं के लेबल की आवश्यकता के लिए सामांय निश्चेतक के बारे में एक चेतावनी और उनके 3 साल से छोटे बच्चों के विकासशील दिमाग पर संभावित नकारात्मक प्रभाव शामिल है जारी (अमेरिकी खाद्य और औषध प्रशासन, २०१७). हालांकि, अभी भी संभव तंत्र और संभावित न्यूरोप्रोटेक्टिव उपायों को स्पष्ट करने की जरूरत है ।

ग्लूटामेट और गामा-एमिनो butyric एसिड (गाबा) के रूप में न्यूरोट्रांसमीटर की सामान्य गतिविधि सामान्य neurodevelopment होने के लिए महत्वपूर्ण हैं. हालांकि ऐन में शामिल रास्ते के सबसे अभी भी मायावी हैं, न्यूरोट्रांसमीटर प्रणालियों बहुत होने की संभावना के बाद से निश्चेतक इन रास्ते मिलाना के लिए बेहोशी का उत्पादन करने के लिए जाना जाता है शामिल हो रहे हैं । विशेष रूप से, उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट excitotoxicity का कारण बनता है जब अपनी गतिविधि dysregulated है । यह न्यूरोट्रांसमीटर आम तौर पर neurogenesis में शामिल है, तंत्रिका प्लास्टिक, synaptic और तंत्रिका विकास, और अन्य गंभीर रूप से महत्वपूर्ण मस्तिष्क कार्यों के एक नंबर. हालांकि, ग्लूटामेट रिसेप्टर्स की लंबे समय तक सक्रियण excitotoxicity और न्यूरॉन apoptosis, विशेष रूप से तनाव की स्थिति के तहत शल्य चिकित्सा, ऑक्सीजन अभाव, और कम ऊर्जा उपलब्धता के रूप में पैदा कर सकते हैं3. मोर्फिन रिसेप्टर के लिए ग्लूटामेट का बंधन ना+ और सीएल− आमद पैदा करने के लिए दिखाया गया है । बाद के ध्रुवीकरण के लिए सीए के लिए नेतृत्व सोचा है2 + चैनल खोलने और intracellular ca के रिलीज2 + स्टोर4। इस रोग की संभावना चयापचय के एक झरना की ओर जाता है, जो अंत में न्यूरॉन्स प्रसार में कमी, सूजन में वृद्धि, और ंयूरॉन मौत के लिए सीसा । इन परिकल्पनाओं के बावजूद, सही तंत्र (ओं) के बारे में स्पष्ट नहीं रह गया है5। apoptosis में अपनी भूमिका के कारण, ग्लूटामेट dysregulation एक उपंयास मार्ग है कि पहले प्रलेखित ंयूरॉन apoptosis, ऐन की एक सुविधा के तंत्र में योगदान कर सकते है का प्रतिनिधित्व करता है ।

एक ंयूरॉन प्रक्रियाओं के अध्ययन पर बाधा के अपने उच्च जटिलता है, विशेष रूप से ंयूरॉन विकास की सेटिंग में । जीवन के पहले कुछ महीनों के दौरान चोट के लिए अधिक से अधिक जोखिम की अवधि के हैं, जो इस तरह के शारीरिक apoptosis (ंयूरॉन छंटाई), synaptogenesis, gliogenesis, और myelination के रूप में ंयूरॉन विकास के महत्वपूर्ण कदम के अधिकांश जगह ले6 . न्यूरॉन संचार की जटिल प्रकृति और सामान्य सीएनएस समारोह में खलल डाले बिना इन प्रक्रियाओं का अध्ययन करने की कठिनाई को देखते हुए, नई प्रौद्योगिकियों विकसित किया गया है जो vivo में पता लगाने और महत्वपूर्ण तत्वों के ठहराव पर लक्ष्य न्यूरॉन का संचार ।

एंजाइम से जुड़े मेे प्रौद्योगिकी एक उपंयास तरीका एक नैदानिक प्रासंगिक घेंटा मॉडल में ऐन के तंत्र के अध्ययन के रूप में इस अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था । इस तकनीक का इस्तेमाल ग्लूटामेट dysregulation सहित vivo विद्युत ब्रेन प्रोसेस में कॉम्पलेक्स का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है । शामिल 4 चैनल प्लैटिनम रिकॉर्डिंग साइटों की रहत (2 ग्लूटामेट-संवेदनशील साइटें और 2 प्रहरी साइटें) स्वयं को संदर्भित करने की अनुमति देते हैं, जो शुद्धता का पता लगाने में योगदान देता है । इसके अलावा, एक अपवर्जन परत प्रत्येक इलेक्ट्रोड के लिए लागू किया जाता है, अंय हस्तक्षेप अणुओं को रोकने के द्वारा selectivity को प्राथमिकता7का पता लगाया जा रहा । इसके अलावा, विदेश मंत्रालय के कम प्रोफ़ाइल डिजाइन पहले प्रौद्योगिकियों की तुलना में ंयूनतम ऊतक आघात के लिए अनुमति देता है । यह एक ही सुविधा के लिए एक उच्च स्थानिक संकल्प रहत प्रदान करते हैं, जो मस्तिष्क में सूक्ष्म क्षेत्रों के अध्ययन की सुविधा । उदाहरण के लिए, हिप्पोकैम्पस (dentate गाइरस, CA1, CA2) के असतत क्षेत्रों को विशेष रूप से8अध्ययन किया जा सकता है । रहत की कार्यप्रणाली पर विशिष्ट विवरण पहले९बताए गए हैं.

विदेश मंत्रालय electrochemistry की तुलना में, microdialysis ब्याज के समाधान और इसी तरह की संरचना के समाधान के बीच रखा झिल्ली शामिल है, extracellular द्रव परिवर्तन का पता लगाने की अनुमति10। हालांकि microdialysis ंयूरोकेमेस्ट्री का एक मुख्य आधार है और न्यूरोट्रांसमीटर का पता लगाने के लिए लंबे समय तक इस्तेमाल किया गया है, यह कम समय संकल्प का नुकसान है, ग्लूटामेट परिवर्तन का पता लगाने में देरी, और महत्वपूर्ण ऊतक आघात 11.

एच2ओ2 या ओ212के रूप में electroactive रिपोर्टर अणुओं का उत्पादन है कि उपयुक्त oxidase एंजाइमों का उपयोग करके रहत परोक्ष रूप से ग्लूटामेट, acetylcholine, और choline जैसे न्यूरोट्रांसमीटर का पता लगाने कर सकते हैं,13 .

मेे तकनीक का प्रयोग pathophysiological7,14के अलावा अन्य प्रक्रियाओं के संदर्भ में neurotoxicity के अध्ययन के लिए चूहों और गैर-मानव रहनुमाओं में व्यापक रूप से किया गया है । इन pathophysiological प्रक्रियाओं में से कुछ के बीच, विदेश मंत्रालय ने अल्जाइमर रोग के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया गया है, मिर्गी, दर्दनाक मस्तिष्क चोट, और औषधीय यौगिकों के प्रभाव synaptic संचार पर8,15 , 16 , 17. यद्यपि चूहों और गैर-मानव-रहनुमाओं में इन विकृतियों का अध्ययन करने के लिए रहत का प्रयोग किया गया है, मनुष्यों और घेंटा दिमाग के बीच उच्च विकासात्मक समानता मेे प्रौद्योगिकी का अनुकूलन piglets में अध्ययन के लिए एक अत्यंत उपयुक्त तकनीक बनाता है (ओं)18।

Protocol

Piglets (Sus scrofa) एक स्थानीय कृषि के माध्यम से प्राप्त कर रहे है पूर्व ओहियो राज्य विश्वविद्यालय (OSU) संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित । प्रोटोकॉल के अनुमोदन के बाद, पशु प्रयोग IACUC नीति के अनुसार किया जाता है ।

1. Piglets और घेंटा हैंडलिंग

  1. एक व्यवस्थित और यादृच्छिक तरीके में पुरुष और महिला piglets का उपयोग किसी भी संभावित सेक्स के अनुसार संस्थापकों को खत्म करने के लिए आने वाले दिशानिर्देश19।
    नोट: के बाद से अधिक से अधिक मस्तिष्क विकास की अवधि घेंटा जंम के 3-5 दिनों के भीतर है, प्रयोग केवल piglets 3-5 दिन पुरानी के साथ किया जाता है ।
  2. यह सुनिश्चित करें कि vivarium में piglets के लिए acclimation की अनुमति के लिए प्रयोग करने से पहले 24 घंटे से कम समय में पहुंचें ।
    ध्यान दें: प्रशिक्षित पशु चिकित्सा स्टाफ नियमित पशु देखभाल प्रदान करता है । piglets को व्यक्तिगत रूप से तापमान-अनुरक्षित रखा जाता है, लगातार पिंजरों की निगरानी की जाती है और हाइपोग्लाइसीमिया को रोकने के लिए एक पोषण-पूर्ण दूध replacer विज्ञापन libitum प्राप्त होता है । piglets भी दूध प्रतिस्थापन के बिना रखा (ओएस प्रति शूंय) कर रहे हैं, से कम 3 एच के लिए पहले संज्ञाहरण के लिए और कंबल और खिलौने के साथ आपूर्ति के लिए उत्तेजना के सामांय स्तर को सुनिश्चित कर रहे हैं । यदि संभव हो तो, एक ही पिंजरे में एकाधिक piglets रखने के लिए सामाजिकता की अनुमति है ।

2. एक घेंटा मॉडल में ऐन अध्ययन के लिए रहत का विकास और अनुकूलन

नोट: यह तकनीक एंजाइम-आधारित रहत का उपयोग करती है जो एम-phenylenediamine dihydrochloride (mPD) के साथ एंजाइम और electroplated के साथ पूर्व-लेपित होते हैं । इलेक्ट्रोड एक ४०-mm कठोर शाफ्ट के साथ डिजाइन कस्टम थे और piglets में उपयोग के लिए निर्मित (चित्र 1) ।

  1. अतिरेक से बचने के लिए, कृपया पहले बताई गई15 (चित्रा 2) के रूप में मेे तैयारी और अंशांकन का विस्तृत विवरण देखें ।

3. संज्ञाहरण और घेंटा के लिए कस्टम Stereotaxic तंत्र का उपयोग

  1. Anesthetize एक उचित वेंटीलेटर और निगरानी उपकरणों के साथ एक संज्ञाहरण कार्य केंद्र का उपयोग कर पशुओं, और ऐसे पल्स oximetry, गैर इनवेसिव रक्तचाप, जी॰, और तापमान भर के रूप में शारीरिक मानकों की निगरानी प्रयोग की संपूर्णता के रूप में पहले वर्णित19। Intubate और piglets वेंटिलेशन और 1 ंयूनतम वायुकोशीय एकाग्रता (मैक) में sevoflurane संज्ञाहरण प्रशासन (लगभग 2.5-3%) ३.५ एच के लिए सुनिश्चित करें कि प्रशिक्षित प्रयोगशाला स्टाफ के सदस्य इन प्रयोगों के लिए मौजूद हैं । फर, सर्जिकल क्षेत्र के लिए त्वचा की तैयारी करने से पहले बिजली कतरनी का उपयोग कर हटा दिया है ।
    नोट: एकाग्रता और संवेदनाहारी की अवधि प्रयोग एक शल्य प्रक्रिया के दौरान वास्तविक संज्ञाहरण जोखिम की समय-लंबाई अनुकरण करने की अनुमति देता है । इसके अतिरिक्त, sevoflurane बाल चिकित्सा जनसंख्या में सबसे अधिक उपयोग किया सामांय संवेदनाहारी है अत्यंत महत्व की अपनी सुरक्षा के आसपास जांच कर रही है ।
  2. stereotaxic फ्रेम में प्लेसमेंट से पहले, फ्रेम में सुरक्षित पशु आंदोलन को रोकने के लिए २.५ मिलीग्राम/kg की एक rocuronium लोडिंग खुराक और १.५ मिलीग्राम/kg/एच की एक अर्क शुरू करते हैं ।
    1. संज्ञाहरण के एक पर्याप्त गहराई पैर की अंगुली चुटकी द्वारा पुष्टि की है एक बार घेंटा-विशिष्ट stereotaxic फ्रेम में घेंटा प्लेस ।
    2. दबाव अल्सर को रोकने के लिए अतिरिक्त गद्दी के साथ एक मजबूर हवा वार्मिंग पैड पर घेंटा रखकर stereotaxic फ्रेम के भीतर पर्याप्त गद्दी प्रदान (उदा., द्रवित स्थान) ।
    3. दांत बार (चित्रा 3) के ऊपर ऊपरी mandible के दाँत रखें ।
      नोट: टूथ बार खोपड़ी को बहुत मजबूती से रखने के लिए पर्याप्त स्तर पर होना चाहिए ।
    4. ठीक करें और कान के भीतर मर्मज्ञ कान सलाखों कस, यह सुनिश्चित करने के लिए कि घेंटा midline स्थिति में है देखभाल ले रही है । पार्श्व के नुकीले सुझावों की स्थिति कान नहर के भीतर रखती है और कान की सलाखों को मजबूती से डालने के लिए पर्याप्त "पॉप" कान झिल्ली के प्रवेश के साथ जुड़े आवाज सुनने के लिए । दृढ़ता से खोपड़ी के लिए कान सलाखों के संलग्न और प्रत्येक पक्ष पर बराबर गहराई डालने के क्रम में खोपड़ी की आवाजाही को रोकने के लिए प्रयोग के दौरान (चित्रा 4, पैनल ए) ।
      नोट: यह महत्वपूर्ण है घेंटा गर्म (~ 37.8-38.6 ° c) रखने के लिए और लगातार normothermia के रखरखाव के लिए पूरी प्रक्रिया के दौरान तापमान की निगरानी । यह एक कंबल के माध्यम से पूरा किया जा सकता है और/ पशु की त्वचा के जलने से बचने के लिए एक उचित दूरी पर गर्मी लैंप जगह सुनिश्चित करें ।
  3. स्केलपेल के साथ खोपड़ी स्कोरिंग से बचने के लिए सावधानी का उपयोग खोपड़ी के साथ एक 4-6 सेमी midline चीरा बनाएँ । एक बार चीरा किया जाता है, खोपड़ी से खोपड़ी तरक्की करने के लिए कोमल पुनर्कर्षण और कुंद विच्छेदन का उपयोग करें । धीरे से एक धुंध पैड के साथ खोपड़ी साफ़ करने के लिए किसी भी संयोजी ऊतक को हटाने और टांका लाइनों (चित्रा 4, पैनल बी) बेनकाब ।
    नोट: यह गैर उत्तरजीविता प्रयोगों के दौरान बाँझ बनाए रखने के लिए आवश्यक नहीं है. हालांकि, उत्तरजीविता प्रयोगों के दौरान बांझपन बनाए रखा जाना चाहिए ।
  4. इसके अलावा खोपड़ी को प्रतिबिंबित, यदि आवश्यक हो, के लिए ब्याज के क्षेत्र को बेनकाब करने और craniotomy (चित्रा 5, पैनल ए) के लिए इच्छित स्थान निर्धारित करते हैं । लगभग ०.२५ cm2 का craniotomy विंडो बनाने के लिए एक सर्जिकल ड्रिल का उपयोग करें (प्रयोगात्मक लक्ष्यों के आधार पर बड़ा या छोटा हो सकता है) ब्याज की संरचना को पार कर, सावधानी का प्रयोग करके बाडी या अंतर्निहित मस्तिष्क को घायल न करें (चित्रा 5 , पैनल बी) । दिमागी ऊतक (चित्रा 5, पैनल सी) बाडी के पार एक्साइज के लिए ठीक सर्जिकल कैंची का प्रयोग करें ।
  5. इलेक्ट्रोड के रूप में अनुलंब रूप में संभव के रूप में bregma पर घेंटा stereotax के micromanipulator करने के लिए headstage के धातु हाथ सुरक्षित करके स्थिति । जितना संभव हो उतना इलेक्ट्रोड कम खोपड़ी की सतह को छूने के बिना. bregma (चित्रा 6, पैनल ए) के निर्देशांक रिकॉर्ड करें ।
    1. पूर्वकाल-पीछे और औसत दर्जे-पार्श्व निर्देशांक के रूप में अच्छी तरह से ब्याज की संरचना की गहराई के रूप में वे bregma से संबंधित निर्धारित करें । निर्धारित stereotaxic एक प्रजाति और आयु उपयुक्त stereotaxic एटलस का उपयोग निर्देशांक । इस मामले में, piglets20के लिए विशेष रूप से विकसित एक stereotaxic एटलस का उपयोग करें ।
    2. इलेक्ट्रोड की स्थिति को इतना है कि यह उचित पूर्वकाल पीछे और औसत दर्जे का स्थान है, यह सुनिश्चित करना है कि दोनों microelectrode और तंत्र सतह के लिए सीधा कर रहे हैं । खोपड़ी के तहत छद्म संदर्भ इलेक्ट्रोड प्लेस, पशु के साथ संपर्क सुनिश्चित करने (चित्रा 6, पैनल बी).
    3. धीमे और धीरे, stereotaxic हाथ का उपयोग मस्तिष्क में उचित गहराई के लिए इलेक्ट्रोड कम. अंतिम 2 मिमी के लिए, एक हाइड्रोलिक microdrive का उपयोग करने के लिए आगे सही स्थान (चित्रा 6, पैनल सी) के लिए इलेक्ट्रोड ड्राइव ।
      नोट: इलेक्ट्रोड स्थिति craniotomy विंडो overlie चाहिए । इलेक्ट्रोड गहराई ब्याज की मस्तिष्क संरचना के आधार पर भिन्न होगा. यह गैर अस्तित्व प्रयोगों में डेटा संग्रह के पूरा होने पर चीरा बंद करने के लिए आवश्यक नहीं है.

4. Sevoflurane संज्ञाहरण के तहत Extracellular ग्लूटामेट की माप

  1. सुनिश्चित घेंटा इस प्रक्रिया की पूरी तरह भर में सतत शारीरिक निगरानी के अंतर्गत है । Piglets प्रक्रिया के लिए तैयारी में (चेहरा शंकु के माध्यम से) anesthetized साँस लेना कर रहे हैं ।
  2. विदेश मंत्रालय के आरोपण के बाद, इलेक्ट्रोड को बेसलाइन तक पहुंचने की अनुमति देने के लिए 30 मिनट तक प्रतीक्षा करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सही माप 3 h (चित्र 7) के लिए प्राप्त किया जाएगा ।
  3. ०.२५% bupivacaine (1 मिलीलीटर/पश्चात दर्द प्रबंधन के लिए शल्य चिकित्सा के स्थल पर चमड़े के नीचे प्रशासित किया जाता है । इसके अलावा, निरंतर जारी buprenorphine की जरूरत के रूप में चमड़े के नीचे q72h दिया जाता है ।

5. छिड़काव और बलिदान

  1. पहले वर्णित के रूप में छिड़काव और मस्तिष्क ऊतक संग्रह प्रक्रियाओं प्रदर्शन21। गैर उत्तरजीविता सर्जरी के लिए, जानवरों के प्रयोग के तुरंत बाद euthanized रहे हैं, जबकि अभी भी सामान्य संज्ञाहरण के तहत.
  2. निश्चित घेंटा मस्तिष्क के सकल पार वर्गों ले लो और प्रकाश माइक्रोस्कोपी का उपयोग इलेक्ट्रोड के ट्रैक कल्पना के रूप में पहले से वर्णित के रूप में22 मेे प्लेसमेंट के सत्यापन की अनुमति, ब्याज के क्षेत्र में उचित स्थान सुनिश्चित करने के लिए ।

Representative Results

एक घेंटा मॉडल में एंजाइम आधारित सिरेमिक मेे प्रौद्योगिकी के साथ यह सबूत-की अवधारणा अध्ययन ग्लूटामेट गतिशीलता अंतर्निहित में असाधारण अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है । यह अध्ययन आगे दर्शाता है कि एंजाइम आधारित मेे प्रौद्योगिकी को सफलतापूर्वक घेंटा मॉडल में अनुकूलित किया जा सकता है शारीरिक और संज्ञाहरण को मापने के लिए उच्च संवेदनशीलता के साथ न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि में जुड़े परिवर्तन, और उच्च स्थानिक और लौकिक संकल्प. शारीरिक homeostasis हमारे नैदानिक प्रासंगिक तरीकों और मानकों का उपयोग कर प्रयोगों भर में बनाए रखा गया था, और कोई घेंटा शारीरिक perturbations के लक्षण प्रदर्शित ।

प्राप्त डेटा को ठीक करने के लिए रहत की क्षमता इंगित करता है और स्थानिक cortical और उप cortical मस्तिष्क संरचनाओं में न्यूरोट्रांसमीटर माप का समाधान. एक stereotaxic तंत्र का उपयोग एक संदर्भ सतह संरचना (bregma) की स्पष्ट पहचान में सक्षम बनाता है के लिए लगातार ब्याज के क्षेत्र का पता लगाने के लिए, घेंटा आकार और शरीर रचना विज्ञान में व्यक्तिगत मतभेदों की परवाह किए बिना । टांकों की स्पष्ट दृश्य माइक्रोमीटर रेंज (चित्रा 4) में सटीकता के साथ विदेश मंत्रालय की सुसंगत क्षेत्रीय नियुक्ति की सुविधा । मस्तिष्क की cortical सतह तक पहुँच प्राप्त करना नगण्य रक्तस्राव के साथ न्यूनतम दर्दनाक है, सुनिश्चित करना है कि किसी भी vivo ग्लूटामेट गतिशीलता में अनैच्छिक प्रणालीगत या स्थानीय अपमान (चित्रा 5) के कारण नहीं कर रहे हैं । कस्टम, कठोर विदेश मंत्रालय तो घेंटा (चित्रा 6) के ललाट विमान के लिए सीधा गठबंधन है । प्रविष्टि से पहले मेे ठीक से संरेखित करने में विफलता लक्षित क्षेत्र के सटीक स्थानिक रिकॉर्डिंग को रोकने के लिए, विशेष रूप से subcortical क्षेत्रों के लिए कर सकते हैं ।

vivo ग्लूटामेट माप में वास्तविक समय 3-4-दिन पुराने piglets (n = 4) के तहत 2.5-3% sevoflurane संज्ञाहरण (लगभग 1 मैक) के hippocampi में ले जाया गया । Amperometry माप 4 हर्ट्ज पर दर्ज किए गए और एक रैखिक प्रतिगमन अंशांकन मापदंडों के आधार पर (चित्रा 8, पैनल ए) का उपयोग कर एकाग्रता के लिए परिवर्तित. प्रत्येक समय बिंदु के लिए, दो ग्लूटामेट-संवेदी साइटों के संकेतों को औसत प्रहरी संकेत के एक सही ग्लूटामेट संकेत उपज के लिए घटाकर पहले औसत थे । ये सतत माप एक चलती औसत लागू करने के लिए बेहतर समय पर समग्र प्रवृत्ति कल्पना (चित्रा 8, पैनल बी) द्वारा चिकनी थे । बेसल ग्लूटामेट एकाग्रता का मतलब ४.६१ ± ०.०२ µ मीटर की गणना की गई और संवेदनाहारी एक्सपोजर के दौरान अपेक्षाकृत स्थिर रही । क्षणिक glutamatergic गतिविधि एक जानवर में संकेत है कि प्रहरी संकेत (आर2 < ०.५) के साथ संबद्ध नहीं थे और 3 (चित्रा 9, पैनल ए) के एक संकेत से शोर अनुपात से अधिक की चोटियों का विश्लेषण करके पहचाना गया था । ३.५ एच (चित्रा 10, पैनल ए) की अवधि के दौरान कुल ११६ क्षणिक चोटियों का पता लगाया गया. परिणामी क्षणिक चोटियों के आयाम आम तौर पर 1 µ मीटर रेंज (चित्रा 10, पैनल बी) के भीतर होने के लिए मनाया गया था । आदेश में प्रत्येक क्षणिक की अवधि के लिए, समय (टी८०) क्षय ८०% के लिए प्रत्येक अधिकतम पीक मूल्य के लिए आवश्यक (चित्रा 9, पैनल बी) प्राप्त किया गया था । ३.५ एच रिकॉर्डिंग अवधि के दौरान सभी ग्लूटामेट यात्रियों की टी८० मतलब ४.६८ ± ०.८२ एस (चित्रा 10, पैनल सी) था । ये डेटा प्रदर्शित करता है कि यह सही anesthetized घेंटा मस्तिष्क के एक subcortical क्षेत्र में दोनों लंबे समय तक और क्षणिक न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि को मापने के लिए संभव है.

Figure 1
चित्र 1: एसजी-2 microelectrode सरणी प्रकारों की विज़ुअल तुलना. एसजी-2 सरणियों में दो ग्लूटामेट-संवेदी साइटें और दो ग्लूटामेट-असंवेदनशील प्रहरी साइटें (१५० µm x 20 µm प्रति साइट) हैं । (क) एक लचीला शाफ्ट microelectrode सरणी बाईं ओर दिखाया गया है । कठोर शाफ्ट microelectrode सरणी कस्टम-piglets में उपयोग के लिए बनाया गया था और बड़े पशुओं में गहरा आरोपण परमिट । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: microelectrode सरणी तैयारी और अंशांकन प्रक्रिया का अवलोकन. कुल विदेश मंत्रालय की तैयारी और अंशांकन पिछले लगभग एक सप्ताह है । कोटिंग एंजाइम, अपवर्जन परत, और अंशांकन analytes हित के न्यूरोट्रांसमीटर के लिए विशिष्ट हैं. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3: stereotaxic उपकरण में घेंटा का प्लेसमेंट. घेंटा मुंह पट्टी पर रखा गया है सीधे कुत्ते दांत के पीछे । कान सलाखों के मर्मज्ञ कान नहरों में डाला जाता है खोपड़ी के पीछे अंत सुरक्षित । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: craniotomy के लिए stereotaxic तंत्र में घेंटा की नियुक्ति. (क) घेंटा के सिर कसकर कस्टम stereotaxic फ्रेम के भीतर सुरक्षित है, विदेश मंत्रालय के अनुरूप नियुक्ति सुनिश्चित करने । कान सलाखों के मर्मज्ञ के Equidistant नियुक्ति दिखाई है । (ख) Midline पूर्वकाल-खोपड़ी के साथ पीछे चीरा । खोपड़ी के स्कोरिंग राज्याभिषेक और sagittal टांके कल्पना और bregma के दृश्य का अनुकूलन करने के लिए टाल दिया गया था । स्केल बार चीरा के सापेक्ष आकार और craniotomy खिड़की के स्थान को इंगित करने के लिए दिखाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5: हिप्पोकैम्पस तक पहुंच के लिए Craniotomy. (क) खोपड़ी आगे stereotaxic निर्देशांक के अनुसार मेे सम्मिलन के अनुमानित स्थान का पर्दाफाश करने के लिए परिलक्षित. craniotomy का मार्गदर्शन करने के लिए वृत्तीय क्षेत्र (ब्लैक डॉट) चिह्नित है । (ख) craniotomy खिड़की (०.२५ cm2) खोपड़ी प्रालंब के साथ अंतर्निहित बाडी मेटर बेनकाब करने के लिए हटा दिया । (ग) मेनिन्जेस ध्यान से ऊतक आघात के बिना सतही मस्तिष्क प्रांतस्था का पर्दाफाश करने के लिए हटा दिया । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6: मेे पोजिशनिंग और हिप्पोकैम्पस में प्रविष्टि । (क) bregma पर विदेश मंत्रालय के हिप्पोकैम्पस के एक रिश्तेदार stereotaxic स्थान निर्धारित करने के लिए प्लेसमेंट । (ख) हिप्पोकैम्पस लन गहराई तय करने के लिए मस्तिष्क की सतह पर विदेश मंत्रालय के Stereotaxic प्लेसमेंट । चांदी छद्म संदर्भ इलेक्ट्रोड सुरक्षित रूप से खोपड़ी के नीचे रखा (तीर से संकेत) । (ग) मेे वास्तविक समय प्राप्त करने के लिए उपयुक्त गहराई पर डाला गया, हिप्पोकैम्पस में vivo extracellular ग्लूटामेट मापन में । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 7
चित्रा 7:30-ंयूनतम baselining अवधि के दौरान विदेश मंत्रालय व्यवहार । प्रारंभिक तेजी से वृद्धि micromanipulator का उपयोग कर हिप्पोकैम्पस में विदेश मंत्रालय के वंश के अनुरूप है । आधारभूत अवधि एक बार शुरू होने के बाद मेे उपयुक्त गहराई (बिंदीदार रेखा) तक पहुंच गया है । Extracellular ग्लूटामेट माप 30 मिनट की अवधि में कम हो जाएगा और शारीरिक रीडिंग के रूप में व्याख्या नहीं की जानी चाहिए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 8
चित्रा 8: sevoflurane संज्ञाहरण के तहत एक नवजात सुअर के हिप्पोकैम्पस में वास्तविक समय extracellular ग्लूटामेट माप । (क) sevoflurane संज्ञाहरण के तहत एक नवजात सुअर के हिप्पोकैम्पस में ग्लूटामेट एकाग्रता की चलती औसत (10 डेटा बिंदुओं का उपयोग करके) । माप 4Hz पर 3 एच के लिए एक संक्षिप्त 30 मिनट baselining अवधि के बाद लिया गया । (ख) ग्लूटामेट माप के स्मूथिंग से १०० अंक का एक चलायमान औसत का उपयोग कर बेहतर प्रवृत्ति की कल्पना करने के लिए हर 15 मिनट । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 9
चित्र 9: sevoflurane संज्ञाहरण के तहत एक नवजात सुअर के हिप्पोकैम्पस में क्षणिक ग्लूटामेट गतिविधि की पहचान । (A) परिवर्तनीय ग्लूटामेट चोटियों (लाल में) वास्तविक समय ग्लूटामेट अनुरेखण पर संकेत कर रहे हैं । जब शोर अनुपात को सिग्नल 3 से अधिक हो गया और उनके सिग्नल को प्रहरी सिग्नल (R2 < ०.५) से संबद्ध नहीं किया गया तो चोटियों को महत्वपूर्ण माना गया । (ख) एक प्रतिनिधि क्षणिक चोटी चित्रा 9, पैनल एमें पहचान की । डॉटेड पंक्तियाँ ८०% क्षय करने के लिए पीक के लिए आवश्यक कुल अवधि इंगित करता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 10
चित्र 10: sevoflurane संज्ञाहरण के तहत एक नवजात सुअर के हिप्पोकैम्पस में ग्लूटामेट यात्रियों का लक्षण वर्णन । (a) 15 मिनट डिब्बे में परिवर्तनीय ग्लूटामेट चोटियों की संख्या । जब शोर अनुपात को सिग्नल 3 से अधिक हो गया और उनके सिग्नल को प्रहरी सिग्नल (R2 < ०.५) से संबद्ध नहीं किया गया तो चोटियों को महत्वपूर्ण माना गया । (B) क्षणिक ग्लूटामेट चोटियों का आयाम । त्रुटि पट्टियां माध्य की मानक त्रुटि दर्शाती हैं । (ग) क्षणिक ग्लूटामेट चोटियों का T८० मतलब । त्रुटि पट्टियां माध्य की मानक त्रुटि दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

प्रयोग के प्रारंभ से, घेंटा का दैहिक homeostasis इस प्रयोगशाला के पूर्व प्रकाशन21में वर्णित के रूप में बनाए रखा जाना चाहिए । न्यूनतम निगरानी पल्स oximetry, जी॰, capnography, गैर इनवेसिव रक्तचाप, और तापमान शामिल करना चाहिए. प्रशिक्षित जांचकर्ताओं की आवश्यकता है ताकि शारीरिक perturbations (जैसे, hypo/अतिताप, हाइपोक्सिया, हाइपरटेंशन, अतालता) को उचित रूप से ठीक किया जा सके ।

प्रेरण से पहले, इन विट्रो मेे अंशांकन की कार्यक्षमता और selectivity की स्थापना के लिए किया जाता है । तकनीक के प्रभावी उपयोग के लिए रहत के अंशांकन और चढ़ाना महत्वपूर्ण है । कई संभावित त्रुटियां है जो अंशांकन के दौरान उत्पंन हो सकती हैं । अंशांकन इन मुद्दों के साथ ही अनुचित चढ़ाना, जो गलत दिग्दर्शन प्रतिक्रिया की ओर जाता है की पहचान कर सकते हैं । उन त्रुटियों का अधिक विस्तृत तालिका खाता, जो मेे प्रतिक्रिया में घटित हो सकती हैं, उल्लेखनीय कारणों और सुझाए गए समाधानों के साथ संकलित की गई हैं, जो संभावित समस्या निवारण (तालिका 1) के लिए उपयोगी साधन साबित होनी चाहिए । यह ध्यान रखें कि पहले दोनों अंशांकन और चढ़ाना करने के लिए महत्वपूर्ण है, कांच संदर्भ इलेक्ट्रोड हवा बुलबुले या सफेद disease की उपस्थिति के लिए जाँच की जानी चाहिए, के रूप में या तो नकारात्मक मेे समारोह और रिकॉर्डिंग सटीकता प्रभाव होगा ।

लक्षण कारण सुधारात्मक कार्रवाई
कोई संकेत इलेक्ट्रोड कनेक्ट नहीं ठीक से इलेक्ट्रोड headstage और तेजी से amperometry प्रणाली के लिए headstage करने के लिए कनेक्ट.
तेज amperometry व्यवस्था को बिजली नहीं तेज सिस्टम के पीछे पावर स्विच चालू करें
सिग्नल शोर रक्त से दूषित इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोड सम्मिलन के दौरान मस्तिष्क की सतह को लगातार सिंचित करना
डीएच2O में तुरंत इलेक्ट्रोड कुल्ला
एंजाइम कोटिंग ढीला है इलेक्ट्रोड को साफ और रिकोट करें
संदर्भ इलेक्ट्रोड डाला या लेपित नहीं था कोट और जगह संदर्भ इलेक्ट्रोड आगे खोपड़ी के तहत
इलेक्ट्रोड मस्तिष्क की सतह के आंदोलन का पता लगा रहा है आमतौर पर सतही संरचनाओं में होता है । डालें इलेक्ट्रोड गहरा (एक समय में 1 मिमी) यदि संभव हो तो
पशु आंदोलन पशु अपर्याप्त रूप से सुरक्षित है खोपड़ी पर बेहतर सुरक्षित earbars के लिए पीछे की दिशा में पशु हटो । यदि आवश्यक हो, धड़ तरक्की करने के लिए बेहतर शरीर संरेखण के लिए अनुमति देते हैं ।
पशु अपर्याप्त है anesthetized संवेदनाहारी उपकरण की अखंडता की जांच करें । एक प्रभावी खुराक के लिए संवेदनाहारी अनुमापन और एक इंट्रामस्क्युलर rocuronium खुराक प्रशासन (5 मिलीग्राम/
गलत इलेक्ट्रोड स्थान इलेक्ट्रोड ठीक से संरेखित नहीं है headstage के लिए उचित कनेक्शन बनाए रखते हुए इलेक्ट्रोड समायोजित करें ।
Stereotaxic निर्देशांक गलत हैं सुनिश्चित करें कि घेंटा एटलस संदर्भित किया जा रहा एक और संदर्भ बिंदु या संरेखण के विमान का उपयोग नहीं करता है ।
खोपड़ी स्कोरिंग द्वारा सीवन के निशान अस्पष्ट करने के लिए नहीं सावधान रहना ।

तालिका 1: piglets में मेे उपयोग के समस्या निवारण के लिए निर्देश. ऑप्टिमाइज़ेशन और समस्या निवारण के साथ सहायता के लिए संभावित कारण और सुधारात्मक क्रियाएं ।

घेंटा के लिए एक stereotaxic एटलस एक ज्ञात बिंदु जैसे bregma18के संबंध में ब्याज के क्षेत्र के stereotaxic निर्देशांक निर्धारित करने के लिए प्रयोग किया जाता है । कान सलाखों के ठीक से सुनिश्चित करें कि खोपड़ी स्तर और पूरी तरह से स्थिर है सुरक्षित किया जाना चाहिए । देखभाल खोपड़ी के midline चीरा के दौरान लिया जाना चाहिए खोपड़ी स्कोरिंग से बचने के रूप में यह सीवन लाइनों के दृश्य को प्रभावित कर सकते हैं । craniotomy खिड़की मेे समायोजित करने के लिए काफी बड़ा होना चाहिए ।

इस प्रोटोकॉल तकनीकी चुनौतियों का एक नंबर प्रस्तुत करता है कि एक अच्छी तरह से शेयर ऑपरेटिंग सूट और एक अन्वेषक/टीम प्रोटोकॉल के सर्जिकल और संवेदनाहारी पहलुओं में कुशल की आवश्यकता होती है । मॉडल इसके अतिरिक्त में वित्तीय सीमाएं प्रस्तुत करता है कि घेंटा मॉडल कुतर मॉडल से अधिक महंगा है; हालांकि, यह गैर-मानवीय रहनुमाओं के इस्तेमाल से काफी कम महंगा है, जिसके चलते हजारों डॉलर खर्च हो सकते हैं । विदेश मंत्रालय प्रौद्योगिकी के उपयोग की अपनी चुनौतियों को प्रस्तुत करता है, कोटिंग और चढ़ाना इलेक्ट्रोड की प्रक्रिया के रूप में मैंयुअल रूप से एक कुशल अंवेषक या सहायक के लिए पर्याप्त selectivity और विश्वसनीय समारोह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है । microelectrodes खुद नाजुक हैं, के रूप में वे चीनी मिट्टी के बने होते हैं, और इस तरह आसानी से क्षतिग्रस्त अगर उचित सावधानी नहीं मनाया जाता है । Microelectrodes अन्य विद्युत उपकरणों से हस्तक्षेप के अधीन हैं, जो रिकॉर्डिंग में शोर पैदा कर सकते हैं, और ऑपरेटिव साइट पर रक्त से, जो रिकॉर्डिंग साइटों को बंद करना कर सकते हैं. विशेष उपकरणों के लिए की जरूरत है एक stereotaxic शल्य फ्रेम के रूप में एक अतिरिक्त बोझ प्रस्तुत करने के लिए आरोपण के दौरान घेंटा खोपड़ी स्थिर करने के लिए बनाया कस्टम होना चाहिए । stereotaxic फ्रेम, ग्लूटामेट oxidase, और इलेक्ट्रोड खुद सभी महंगा है । इसके अतिरिक्त, पिछले दशक के भीतर से एक घेंटा stereotaxic एटलस की कमी तकनीकी सीमाओं है कि विशेष विशेषज्ञता की आवश्यकता के लिए घेंटा मस्तिष्क में गहरी संरचनाओं के विशिष्ट स्थान का निर्धारण बन गया है । एक नया stereotaxic एटलस का विकास, शायद चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का उपयोग कर, बहुत piglets में इस तकनीक का उपयोग करने की क्षमता में वृद्धि होगी ।

घेंटा इस प्रजाति और मानव neonate के बीच मौजूद है, के रूप में दोनों समान मस्तिष्क संरचना और विकास के अधिकारी के रूप में मोटे तौर पर समानता है कि के कारण ऐन के अध्ययन के लिए एक चिकित्सकीय प्रासंगिक मॉडल है । चूहों या चूहों के रूप में अधिक सामांयतः इस्तेमाल किया मॉडलों के विपरीत, घेंटा मनुष्य के लिए एक बड़ा सीएनएस समानता है, जो मॉडल के परिणामों के अनुवाद करने के लिए उधार देता है । घेंटा मॉडल अतिरिक्त सस्ता है और एक गैर मानव रहनुमा मॉडल से भी कम जटिल हैंडलिंग शामिल है । घेंटा मॉडल प्रक्रिया है जिसके द्वारा संज्ञाहरण विकास neurotoxicity प्रेरित हो सकता है की जांच करने के लिए इरादा है, स्नायविक नुकसान के लिए अपने योगदान को मापने, और चर की स्थापना की वजह से नुकसान के मुद्दे का मुकाबला । उदाहरण के लिए, हाइपोक्सिया निश्चेतक की वजह से नुकसान के लिए गलत किया जा सकता है क्योंकि यह मस्तिष्क पर वैश्विक प्रभाव है । घेंटा के साथ उपयोग किया जाता है एक ही शल्य चिकित्सा और परिणाम की निष्ठा सुनिश्चित करने के लिए मानव दवा में इस्तेमाल उन के रूप में संवेदनाहारी शर्तों.

सिरेमिक आधारित मेे प्रौद्योगिकी का उपयोग microdialysis की समकालीन तकनीक से जुड़े कई नुकसान को खत्म करता है । Microdialysis ऐसे विदेश मंत्रालय के रूप में amperometric तरीकों की तुलना में सीमित लौकिक और स्थानिक संकल्प है, जो लगातार कई में ग्लूटामेट घटनाओं रिकॉर्ड कर सकते हैं, अप करने के लिए सूक्ष्म क्षेत्रों में 10 हर्ट्ज23। इस तेजी से नमूना दर स्थानीयकृत न्यूरोट्रांसमीटर प्रसार है कि microdialysis24की तरह धीमी नमूना तरीकों के लिए निहित है की फाउंड्री फैक्टर समाप्त. इसके अतिरिक्त, विदेश मंत्रालय एक microdialysis जांच की तुलना में कम इनवेसिव पद्धति है, जो सम्मिलन के दौरान महत्वपूर्ण gliosis पैदा कर सकता है और सम्मिलन साइट22पर न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि को बदल सकता है ।

पिछले अध्ययनों स्तनधारी मॉडल की एक श्रृंखला का उपयोग, माप तकनीक, और मस्तिष्क के क्षेत्रों, बेसल ग्लूटामेट इस तकनीक का उपयोग कर पाया उन के तुलनीय स्तर का प्रदर्शन किया है । यह पता चलता है कि मेे प्रौद्योगिकी, जब घेंटा मॉडल के लिए अनुकूलित, vivo ग्लूटामेट एकाग्रता (तालिका 2) में की वैध रिकॉर्डिंग प्रदान करता है ।

लेखक (वर्ष) रिकॉर्डिंग तकनीक पशु मॉडल उम्र मस्तिष्क क्षेत्र (ओं) बेसल ग्लूटामेट एकाग्रता का अर्थ (µ m)
Hascup एट अल. (२००८)23 विदेश मंत्रालय (एंजाइम आधारित) कृंतक 20-24 सप्ताह आकडे प्रांतस्था, Striatum ३.३ ± १.०; ५.० ± १.२
Hascup एट अल. (२०१०)25 विदेश मंत्रालय (एंजाइम आधारित) कृंतक 3-6 महीने हिप्पोकैम्पस ४.७-१०.४
रदरफोर्ड एट अल. (२००७)9 विदेश मंत्रालय (एंजाइम आधारित) कृंतक 3-6 महीने आकडे प्रांतस्था, Striatum ४४.९ ± ४.७; ७.३ ± ०.९
Miele एट अल. (१९९६)26 Microdialysis (एंजाइम आधारित) कृंतक - Striatum ३.६ ± ०.५
डे एट अल. (२००६)27 विदेश मंत्रालय (एंजाइम आधारित) कृंतक 3-6 महीने दलका प्रांतस्था, Striatum १.६ ± ०.३; १.४ ± ०.२
क्विंटरो एट अल. (२००७)28 विदेश मंत्रालय (एंजाइम आधारित) गैर मानव रहनुमा ५.३-५.५ साल मोटर प्रांतस्था, मोटर प्रांतस्था ३.८ ± १.७; ३.७ ± ०.९
स्टीफंस एट अल.  (२०१०) 29 मेे [स्पेंसर-गेर्हाट-2 (एसजी-2)] गैर मानव रहनुमा 11-21 साल Putamen ८.५३
Kodama एट अल. (२००२)30 Microdialysis (एंजाइम आधारित) गैर मानव रहनुमा - आकडे प्रांतस्था १.२९-२.२१
Galvan एट अल. (२००३)31 Microdialysis (एंजाइम आधारित) गैर मानव रहनुमा किशोर Striatum २८.७४ ± २.७३
दरमियान और स्पेंसर (१९९३)३२ Microdialysis (एंजाइम आधारित) मानव 18-35 साल हिप्पोकैम्पस २०.३ ± ६.६
Reinstrup एट अल. (२०००)३३ Microdialysis (एंजाइम आधारित) मानव - दलका प्रांतस्था 16 ± 16
Cavus एट अल. (२००५)३४ Microdialysis (एंजाइम आधारित) मानव 15-52 साल Neocortex २.६ ± ०.३

तालिका 2. बेसल extracellular ग्लूटामेट levelsacross विभिंन पशु मॉडलों की तुलना । microdialysis या microelectrodes का उपयोग करके स्वस्थ जागर और anesthetized पशुओं में सामान्य extracellular ग्लूटामेट स्तर स्थापित करने वाले अध्ययनों की एक चयनित समीक्षा ।

घेंटा मॉडल में vivo ग्लूटामेट सांद्रता में निगरानी के लिए विदेश मंत्रालय प्रौद्योगिकी का उपयोग घेंटा स्नायविक परिणामों के बाद संज्ञाहरण के भविष्य के मूल्यांकन के लिए अनुमति दे सकते हैं । अस्तित्व के प्रयोगों की योजना बनाई गई है, जो neurocognitive पर संज्ञाहरण के दीर्घकालिक प्रभाव की समझ और मानव नवजात शिशुओं की भलाई के लिए आगे होगा । अस्तित्व प्रयोगों व्यवहार परीक्षण और लंबे संज्ञाहरण जोखिम के बाद ग्लूटामेट परिवर्तन की निगरानी के लिए अनुमति देगा । यह भी बच्चों के लिए आम है स्थितियों में संज्ञाहरण से गुजरना जहां वे शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप के रूप में शारीरिक तनाव का अनुभव हो सकता है । भविष्य में मस्तिष्क संबंधी चोट और neurotoxicity में वृद्धि के संदर्भ में शल्य चिकित्सा के प्रभाव को संबोधित अध्ययन बच्चों के लिए एक आम नैदानिक सेटिंग के अधिक सटीक मॉडलिंग के लिए अनुमति देगा । वैकल्पिक पशु मॉडलों का उपयोग भी संभव है, के रूप में पुरानी आरोपण के माध्यम से इन विभिंन मॉडलों का अध्ययन है, हमें व्यवहार neurotoxicity के साथ जुड़े परिवर्तनों को ट्रैक करने की अनुमति । विदेश मंत्रालय प्रौद्योगिकी ही बहुमुखी है, इसलिए भविष्य के अध्ययन में ग्लूटामेट के स्तर के विश्लेषण तक ही सीमित नहीं है (जैसे, गाबा, choline, lysine, आदि । विश्लेषण किया जा सकता है) ।

Disclosures

ग्रेग गेर्हाट Quanteon LLC के प्रमुख मालिक है । जॉर्ज क्विंटरो और जेसन Burmeister Quanteon LLC के सलाहकार के रूप में सेवा की है ।

Acknowledgments

लेखक के लिए Microelectrode प्रौद्योगिकी (CenMeT) के लिए केंटुकी केंद्र के विश्वविद्यालय के योगदान को स्वीकार करना चाहते हैं, और ओहियो राज्य विश्वविद्यालय प्रयोगशाला पशु संसाधन केंद्र (ULAR) ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Advance Liqui-Wean Pig Milk Replacer PBS Animal Health 292-13
Piglet Anesthesia Face-Cone Mask VetEquip 921428
Integra SL Anesthesia Workstation DRE Veterinary 2350 This anesthesia workstation is chosen to best mimic the clinical monitoring experienced by pediatric patients in the operating room. Any anesthesia machine can be used as long as it allows for sufficient physiologic monitoring and intervention.
Sevoflurane Ultane 0074-4456-04
Rocuronium Bromide Injection Hospira 0409-9558-05
Medfusion 4000 IV Infusion  Smiths Medical
Model 1530 Heavy-Duty Research Model Stereotax Kopf custom made
Model 1541 Piglet Adaptor Kopf custom made
Infrared Spot Lamp Amazon B000HHQ94C
Bair Hugger Torso Blanket 3M 540
Bair Hugger 3M 750
Sterile Alcohol Prep Pad Fisherbrand 22-363-750
Carbon Steel Rib-Back Surgical Blade Bard-Parker #10
Scalpel Handel Havel's HAN-G4
Surgical Scissors World Precision Instruments 504615
Mosquito Forceps Sklar Surgical Instruments 17-1225
Gauze Pads Fisherbrand 22-246-069
Adson Tissue Forceps Teleflex 181223
Dremel 111 Engraving Cutter Amazon Dremel 111
Microelectrode Array Center for Microelectrdoe Technology, University of Kentucky S2 4Ch MEA; custom made
Headstage Quanteon 2pA/mV
Wire, silver, PFA, .008" Bare, .0110" coated A-M Systems 786500
Fine Micromanipulator Narishige Scientific Instrument Lab MO-8

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References

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