Summary
Transcranial 직류 자극 (tDCS) 정신 질환 치료를 제안 하는 치료 기술 이다. 동물 모델 tDCS에 의해 갖는 특정 생물 학적 변경 이해 하기 위한 필수적입니다. 이 프로토콜 사용 하 여 만성 이식된 전극 tDCS 마우스 모델을 설명 합니다.
Abstract
Transcranial 직류 자극 (tDCS) 여러 정신병 질환에 대 한 대체 또는 보완 치료로 제안 하는 비-침략 적 neuromodulation 기술입니다. TDCS의 생물학적 효과 완전히 이해 되지, 인간의 뇌 조직 취득에 어려움으로 인해 일부 설명. 이 프로토콜 사용 만성 이식된 전극 tDCS의 긴-지속적인 생물학적 효과의 연구를 허용 하는 tDCS 마우스 모델을 설명 합니다. 이 실험 모델에서 tDCS 대뇌 피 질의 유전자 발현을 변경 하 고 그것의 치료 적 사용에 대 한 근거의 이해에 두드러진 기여를 제공 합니다.
Introduction
Transcranial 직류 자극 (tDCS)은 낮은 농도 연속 전류1통해 신경 변조에 초점을 맞추고 비-침략 적, 낮은-비용, 치료 기술입니다. 현재 tDCS에 대 한 두 가지 설정 (anodal 및 cathodal)이 있다. Anodal 자극 한다 활동 전위를 방 아 쇠를 너무 약한 현재 전기 분야, 하는 동안이 방법은 생성 시 냅 스가 소성2변화는 전기 생리학 연구 나타났습니다. 예를 들어 증거 그 tDCS 유도 흥분 성의 postsynaptic 잠재력3,4 의 증가 피크 진폭 및 대뇌 피 질의 흥분5의 변조와 같은 장기 potentiation (LTP) 효과 보여줍니다.
반대로, cathodal 자극 억제, 막 hyperpolarization6결과 유도 합니다. 이 메커니즘에 대 한 가설 tDCS 조절 활동 전위 주파수 및 신경 시체3기간을 설명 하는 생리 적 연구 결과 기반으로 합니다. 특히,이 효과 않습니다 하지 직접 보여주고 활동 전위, 비록 도발은 임계값을 이동 하 고 촉진 하거나 신경 발사7방해 수 있습니다. 이러한 효과 대조 이전 설명 되 있다. 예를 들어 anodal 및 cathodal 자극 토끼8조건부 응답 등록 을 통해 전도 활동에 반대 효과 생산. 그러나, 연구는 또한 보여주었다 자체 대조 효과3를 제시 하는 흥분으로 이어질 수 있습니다 cathodal 전류를 증가 하는 동안 장기간된 anodal 자극 세션 흥분을 줄일 수 있습니다.
Anodal와 cathodal 모두 자극 전극 쌍의 사용 하 여를 집계합니다. 예를 들어 anodal 자극, "활성" 또는 "양극" 전극 "참조" 또는 "음극" 전극의 전류 효과 하 찮은9로 간주 됩니다 지역에 위치 하 고 있습니다 반면 변조 하 뇌 영역에 배치 됩니다. Cathodal 자극에 전극 처리는 거꾸로입니다. 효과적인 tDCS 자극 강도 현재 강도에 따라 달라 집니다 그리고 전기에 영향을 미치는 전극 크기10다르게 필드. 가장 출판된 연구에서 평균 전류 강도 0.10 ~ 2.0 사이 mA와 0.1 0.8 mA 인간 및 쥐, 각각6,11를. 35 c m2 의 전극 크기는 인간에서 일반적으로 사용 된다, 설치류에 대 한 전극 크기에 대 한 적절 한 이해 없는 그리고 더 철저 한 조사는 필요6.
tDCS 제공 하는 여러 신경 정신병 무질서11 간 질12, 양극성 질환13, 스트로크5 등에 대 한 대체 또는 보완 치료의 시도 함께 임상 연구에서 제안 되었습니다. , 주요 우울증14,15Alzheimer의 질병, 다 발성 경화 증16 와 파 킨 슨 병17. TDCS 관심과 임상 시험, 상세한 휴대 및 뇌 조직, 짧은 분자 갖는 변경 및 긴-지속 효과, 뿐만 아니라 행동의 결과에 그것의 사용, 성장에 불구 하 고는 아직 수 더 깊이 조사18, 19. tDCS 동물 모델의 사용 세포질이 고 분자 이벤트에 대 한 접근으로 인해 tDCS의 치료 메커니즘을 기본으로 귀중 한 통찰력을 제공할 수 있습니다 tDCS을 철저 하 게 공부에 대 한 직접 인간의 접근 가능한 이기 때문에 동물의 뇌 조직입니다.
사용할 수 있는 증거는 쥐에서 tDCS 모델에 관한 제한 됩니다. 보고 모델의 대부분은 다른 이식 레이아웃, 전극 크기, 및 자료 사용. 예를 들어 윈 클 러 외. (2017) 염 분 가득한 머리 전극 (Ag/AgCl, 직경에서 4 mm)을 이식 하 고 아크릴 시멘트 및 나사20은 두개골에 고정. 우리의 접근 방법에서 다른, 그들의 가슴 전극 이식된 (백 금, 20 x 1.5 m m) 이었다. Nasehi 외. (2017) 사용 절차, 우리에 게 매우 유사한 흉부 전극 식 염 수에 젖은 스폰지 (탄소, 9.5 c m2)21에서 만들어졌다. 또 다른 연구는 히드로 지휘자22와 동물의 머리를 커버 하 고 고정된 플레이트를 사용 하 여 달성 되었다 동물의 머리에 두 전극 이식. 여기, 우리 간단한 수술 절차 및 tDCS 설정 (그림 1) 만성 이식된 전극 사용 하는 tDCS 마우스 모델을 설명 합니다.
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Protocol
개별적으로 보관 되어 남성 성인 (8-12 주) C57BL/6 쥐이 실험에서 사용 되었다. 동물 이전, 도중 및 음식과 물 실험 절차 후 적절 한 치료를 받은 ad libitum. 모든 절차는 연방 대학의 미나스제라이스에서 동물 윤리 위원회에 의해 승인 되었다 (프로토콜 번호 59/2014).
1. 전극 배치
-
Sedating 및 stereotaxic 기구에 동물을 편집증
- 모든 필요한 수술 기구를 소독.
참고입니다. 440 ° c.에 3 분 동안 수술 기구 소독 했다 면봉 20 분 동안 121 ° C에서 20 psi (평방 인치 당 파운드)에 압력가 마로 소독 했다. - 37 ° c 열 플랫폼 컨트롤러를 조정
- 그리고 무게는 동물 마 취 유도 대 한 적절 한 복용량을 계산. 100 mg/kg 케 타 민 및 8 mg/kg xylazine, intraperitoneally 주어진 (바늘 크기, 31 G)의 복용량 마 취 제와 xylazine의 혼합물을 사용 합니다. 동물 2 ~ 3 분 이내 잠들어가 한다.
- 수술 사이트 다운 면도 전기 면도기 또는 면도기를 사용 합니다.
- 장소 미리 따뜻하게 위로 stereotaxic 기구에 동물 난방 격판덮개.
- 동물의 머리를 잡고 고 각 stereotaxic 플랫폼으로 그것을 해결 하기 위해 동물의 귀에 삽입 팁 귀 바.
- 이며 아무 측면 머리 이동 후 작은 수직 운동을 천천히 동물의 머리 위치를 이동 하 여 확인 합니다.
- 부드럽게 마우스의 코를 통해 마 취 마스크를 슬라이드와 나사를 강화 하 여 장소에 그것을 수정.
- 1 %1.0 L/min의 O2는 isoflurane를 설정 합니다.
- 수술 중 각 막 건조 방지 하기 위해 동물의 눈에 눈 연 고를 적용 합니다.
- 모든 필요한 수술 기구를 소독.
-
동물의 머리에는 임 플 란 트를 연결
- Povidone-요오드 (또는 2% 액체)의 3 개의 교체 수술 용 외과 사이트를 준비 하는 면봉을 사용 하 여 및 70% 에탄올.
- 핀셋의 쌍을 사용 하 여 가볍게 동물의 발가락을 압박 하 고 동물의 페달 철수 (발가락 핀치) 반사의 손실을 확인 하 여 마 취 깊이 확인 합니다.
- 약 3 m m 절 개 후부 동물의 귀 라인을 만들고 눈 라인에. 절 개 사이트에 이식 받을 수 될 길이 대략 1 cm 있어야 합니다.
- 부드럽게 접착제 향상과 준수 시멘트 뼈 스 크레이 퍼와는 두개골을 다쳤어요. 마이크로 스크래치를 만드는 도와 힘이 빛을 마십시오.
- 신중 하 게 수술 후크 오픈 수술 분야를 유지 하 고 피부와 모피 같은 장애물의 무료를 느슨한 피부에 위치.
- 동물의 두 피를 건조 멸 균 면봉을 사용 합니다.
- 해 현미경을 사용 하 여 동물의 두개골의 상단을 시각화.
- Stereotaxic 홀더를 바늘을 연결 하 고는 bregma 찾습니다. 약간은 bregma 감동 하는 동물의 머리 바로 위에 바늘을 위치.
- 다음 바늘을 인상 및 디지털 추적 프로그램에 모든 좌표 밖으로 0.
- TDCS 이식 stereotaxic 소유자 수정. 동물의 머리에 놓고 이식 및 그것은 천천히 적절 한 stereotaxic 좌표를 사용 하 여 관심사의 지역에.
- 임 플 란 트의 기지에 슈퍼 접착제의 1 방울 (약 35 μ) 확산 바늘을 사용 합니다.
- 그것은 두개골을 건드리면 때까지 아래쪽으로 소유자 이동 천천히. 임 플 란 트 자료는 전적으로 표면 접촉 해야 합니다.
- 제조업체의 지침에 따라 수술 시멘트를 준비 합니다.
- 정확한 위치 지정 후 적용 3 얇은, 심지어 레이어는 두개골 및 이식의 하단에 시멘트의. 드롭 드롭 응용 프로그램 브러쉬를 사용 하 여 당 적용 됩니다. 레이어 추가 구조 지원을 플 언덕 모양의 구조를 형성 해야 합니다.
- 부드러운, 막힘 없는 연결을 허용 하는 시멘트의 깨끗 한 임 플 란 트의 나사 스레드를 둡니다.
- 각 레이어 약 4 분 동안 건조를 허용 합니다.
- 건조 하면, 조심 스럽게 이식에서 완전히 분리 될 때까지 소유자 제거. 동물의 두개골에서 실수로 추출 수 있습니다 이후 임 플 란 트, 처리할 때는 항상 극단주의 사용 합니다.
-
마무리 수술과 수술 후 관리
- 식 염 수에 젖은 면봉으로 절 개 사이트에 동물의 피부 하이드 레이트.
- 코트 tDCS 임 플 란 트의 동안 피부.
- 핀셋의 쌍을 사용 하 여 조직을 함께 가져오고 조직의 0.2 cm 당 수술 조직 접착제의 방울으로 절 개를 닫습니다.
- 1-2 %lidocaine 절 개 사이트에 침투 하 고 기본 조직.
- 젖 산 벨의 솔루션의 500 µ L 마우스 피하 하이드 레이트.
- 미리 데워 진된 (37 ° C) 청소, 단일 보관 되어 감 금 소에 마우스를 놓습니다.
- 다음 시간에 음식에 쉬운 접근을 위한 감 금 소에 젖은 음식 펠 릿을 가진 작은 접시를 넣어.
- 동물의 수술 후 체중을 등록 합니다.
- 수술 후 및 다음 2 일에 피하 동물 ketoprofen (5 mg/kg)을 제공 합니다.
- 적어도 1 주 복구 동물의 밀접 하 게 모니터링 합니다. 조 난, piloerection, 손질, 운동 감소, 상처 긁 고 외과 사이트의 염증의 부족의 어떤 표시 든 지를 평가 합니다.
2입니다. tDCS 설치 및 자극
-
tDCS 설치 ( 그림 2참조)
참고입니다. TDCS 자극 완전히 충전 되어 있는지 확인 합니다.- TDCS 자극을 양극 및 음극 케이블을 연결 하 고 자극 사이트 근처 사용할 수 있도록. Stereotaxic 홀더 핀 형 전극을 연결 합니다.
- 37 ° c 열 플랫폼을 설정
- 흡입 마 취 시스템 1 L/min에 산소 유량 계를 켭니다.
- 마 취 유도 챔버에 마우스를 놓습니다.
- 3 %isoflurane 기화 기를 켭니다. 4 분 isoflurane 효과을 동물 허용.
- 유도 챔버에서 동물을 실행 하는 동안 멸 균 주사기를 사용 하 여 0.9% 식 염 수 솔루션 바디 전극을 채우기 위해.
- 유도 챔버에서 동물을 제거 하 고 신체 전극의 가슴을 놓고.
- 부드럽게 마우스의 코 마 취 마스크 슬라이드 그리고 장소에 그것을 해결. 낮출 isoflurane 출력 1.5%.
- 이식 및 핀 형 전극 식 염 수로를 신중 하 게 그들을 첨부.
- 자극 시간과 현재 강도 조정 합니다.
- TDCS 자극에 연락처 품질을 확인 합니다. 최적의 접촉 1 ~ 10의 규모에 10 7에서 갑니다.
-
자극
- 자극을 시작 합니다.
- 30을 위해 현재 램프 관찰 s 선택한 값 및 자체 유지를 꾸준히 설립 동안에, 그 후에, 다시 아래로 램프 세션의 끝에.
- 컨트롤 마우스 가짜 버튼을 활성화 합니다.
- 30을 위해 현재 램프 관찰 s 선택한 값 그리고 아래로 아래로 연속 램프 끝에 선택 된 값에 최종 진입로와 자극 기간의 나머지에 대 한 1.
- 자극 세션이 완료 되 면 신중 하 게 10 분을 위한 미리 데워 진된 (37 ° C) 케이지는 동물 전송.
참고입니다. 동물 3 분 후 각 성 하기 시작 합니다. - 흡입 마 취 시스템을 해제 합니다.
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Representative Results
수술 프로토콜 없이 염증 신호 자극된 사이트에 다른 원치 않는 효과 함께 적어도 한 달 동안 장기 임 플 란 트 안정성을 제시. 모든 동물 살아 수술 절차 및 tDCS 세션 (n = 8). 이 실험에서 tDCS 이식 M1 및 M2 외피가 (1.0 m m 앞쪽 후부 및 bregma에 0.0 m m 옆)에 위치 했다. 1 주일 후, tDCS (n = 3-4)와 가짜 (n = 3) 마우스 0.35에서 10 분 동안 5 일 연속에 대 한 자극 했다 mA. 연락처 품질 (CQ) 값 이식 생존 능력을 평가 하기 위해 등록 하 고 5 일 자극 과정 (그림 3A) 그룹 사이 중요 한 차이가 발견 됐다. 이 동물 모델을 사용 하 여 자극 성공 두뇌 파생 된 neurotrophic 요인 (BDNF)를 폐해 fibrillary 산 성 단백질 유전자 표현 수준의 평가 통해 결정 될 수 있다 (GFAP). BDNF 와 GFAP 가짜 그룹에 비해 이식 아래 피 질 영역에서 상당히 높은 mRNA 수준의 제시. 유전자 발현에 tDCS의 효과 식 활동 규제 골격 관련 단백질 (아크)와 synapsin 1 (SYN1) 유전자의 수준 아니었다 변경 (그림 3B) 이후 특정 유전자를 제한 것 같다.
그림 1 . 사용 하는 실험적인 단계 이식 수술과 자극. TDCS 통해 단계 개요 순서도 이식 배치, tDCS 설정과 자극 절차. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 . tDCS 설치. 바로 뛰어난 이미지의는 tDCS 전류 자극 기 (A), 디스플레이 하는 동안 현재 강도와 자극 (B), (C) 10 1에서 스케일링 CQ 디스플레이 진정한 현재 디스플레이 (D)를 포함 하는 aschematic에 해당 합니다. TDCS 자극은 또한 가짜 자극 (E), 자극 (F)를 시작 하 고 중단 프로토콜 (G)를 활성화 하는 단추를 있다. 2 개의 손잡이 현재 강도 (H) 및 (I) 자극 기간을 조정 하기 위해 사용 됩니다. 온/오프 스위치는 후면 (J)에 위치 해 있습니다. 두 여성 플러그 입구 전극 케이블 (K, 부정 극)에 대 한 활용 됩니다 (L, 긍정 극). 니켈-도금된 황동 (M) 세트와 그들의 각각 크기 머리 전극 Ag/AgCl (O)와 몸 전극으로 바로 열 등 한 이미지 showsthe 동물 설치 프로그램에 의하여 이루어져 있다. 자동 조정 열 플랫폼 (N) 동물의 온도 유지 하 고 100% 산소 (P)와 혼합 isoflurane stereotaxic 가스 마스크 (Q)를 통해 합니다. 삽입 (R) m 1와 M2 (S) 외피 모터 지역에 상대적으로 양극의 위치를 보여 줍니다. TDCS headstage 염 분 가득한 삽입형 홀더 (T)의 구성 (0.9 %NaCl) (U)는 핀 형 전극 (V) 플라스틱 캡 (W)에 연결 된와 함께 닫힙니다. 각 차원은 밀리미터에 묘사 된다 (D = 직경, H = 높이, ID = 내부 직경). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 . TDCS에 의해 갖는 품질 및 유전자 표현 변경 문의. (A) 통계적 차이가 연락처 품질 (CQ)에 대 한 그룹 사이에서 관찰 되었다. 양방향 반복 측정 ANOVA, 치료 대 일 상호 작용 (F4.30 0.552, P = = 0.698), 치료 요인 (F4.30 = 0.349, P = 0.810), 주 요소 (F1.30 0.157, P = 0.694 =). ( BDNF (두뇌 파생 된 neurotrophic 요인)GFAP (폐해 fibrillary 산 성 단백질)아크 (골격 관련 단백질 활동 규제) 및 SYN1 B) 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 유전자 표현 데이터 (synapsin 1). 두 BDNF 의 mRNA 수준 (p 0.0081 =)와 GFAP (p = 0.0108) 변화가 아크 에 대 한 검색 되었습니다 동안 증가 했다 (p = 0.0760)와 SYN1 (p 0.508 =), 다 봉 agostino 피어슨 정상 테스트 홀 뒤 따라 파라메트릭 학생의 t-테스트 합니다. 배 변경 RPL13A 유전자를 기준으로 2-ΔΔCQ 메서드를 사용 하 여 계산 했다. 모든 그래프, tDCS 그룹 자홍색 이며 가짜 그룹 녹색; n = 3-4/그룹. 데이터와 ± S.E.M. 오차 막대로 표현 됩니다. n.s. = 의미, p ≤ 0.05*, p ≤ 0.01* *. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
최근 몇 년 동안, 통제 기술을 되었습니다 입력 임상 연습 치료 정신병 질환23유망한 절차로. 통제의 메커니즘의 지식의 부족에 의해 부과 된 제약을 줄이기 위해, 우리는 여기 뇌 영역을 대상으로 수 전극 들고 tDCS 마우스 모델 제시. 전극 이식 만성 이기 때문에,이 동물 모델 tDCS (최소 1 개월)에 대 한 복잡 한 자극 패턴에 의해 갖는 긴-지속적인 생물학적 효과의 조사 수 있습니다. 제대로 실행 하는 경우 높은 임 플 란 트 관용과 감염의 기회가 거의 설명된 tDCS 동물 모델을 선물 한다. 전반적으로, 수술 단계는 임 플 란 트 배치를 신속 하 고 간단 실행 (30 분/동물)입니다. 이 tDCS 모델의 하나의 추가 장점은 전극 접촉 품질 및 실제 현재 자극 값을 추적할 수 있다는.
이 동물 모델의 주요 단점은 마우스의 두개골에 있는 적당 한 임 플 란 트 고정입니다. 수술 하는 동안 제한 하는 방식으로 이동 측면 머리 (머리는 단지 수직으로 이동)이 가능 하다 동물의 머리에 필수적 이다. 이 동물의 두 피 이식의 기지, 치과 시멘트, 변조 대상 지역에 높은 정밀도와 적절 한 고정 수와 정렬 전적으로 확신 합니다. 그것은 이식 받을 수 있을 만큼 큰 절 개를 만들기 위해 중요 한입니다. 큰 상처는 일부 tDCS 임 플 란 트에 대 한 필요할 수 있습니다. 피하 주사 바늘에서 만든 2 ~ 4 외과 후크를 사용 하 여 초 지역을 증가 합니다. 그러나, 장애의 가능성을 제거 하는 동물의 눈에 너무 가까이 후크를 배치 하지 마십시오. 부드럽게 두 피를 긁는 두개골에 시멘트 및 슈퍼 접착제의 접착 향상 됩니다, 반면 어떤 잔여 파편 좋은 임 플 란 트 부착을 방지할 수 있습니다. 또한, 치과 시멘트를 적용할 때 동물의 두개골 아래 실행의 시멘트를 방지 높은 점도 함께 첫 번째 레이어를 준비 합니다. 각 시멘트 층 때문에 젖은 레이어 시멘트 적용 바닥 층의 경화를 지연 됩니다 이동 또는가 임 플 란 트를 발생할 수 있습니다 적어도 4 분 동안 건조를 허용 합니다. 경험에서 더 이상 3 레이어 나사 스레드의 방해를 피하기 위해 임 플 란 트 주위 시멘트의 있어야 합니다. 접착제와 시멘트에 대 한 임 플 란 트의 기본 제한 응용 프로그램을 유지 해야 합니다. 임 플 란 트, 표면 전도도 감소 하 고 낮은 tDCS 효과 내 확산 잔류물을 허용 하지 마십시오.
이 절차에 사용 된 이식 전극 내부 조작 하지 했지만 의학에서 얻은 연구 회사 neuromodulation 장치 생산 전문. 임 플 란 트 각각 5.7 m m 및 3.5 m m 외부 및 내부 직경 9 m m의 높이와 폴 리 프로필 렌으로 만들어집니다. 그것은 80 µ L의 총 염 분 볼륨을 저장할 수 있습니다. 이식의 우수한 부분 나사 스레드 핀 형 전극 홀더를 받을 준비가 되어 있습니다. 핀 형 전극 홀더 외부 신체 측정 높이 5.3 m m 외부 직경 및 3.75 m m 내경 4 m m 폴 리 프로필 렌 또한 이루어집니다. 전극 핀 Ag/AgCl, 해산 비 속성 (그림 2) 때문에 사용 하는 비활성 물자에서에서 이루어집니다. 이식 위치 효과적인 tDCS 위한 중요 한 요소 이기 때문에, 관심 영역에 따라 적절 한 전극 크기 선택이 필수적입니다. 이 동물 모델에 사용 된 이식 9.61 cm2, 36,3967 µ A/c m2 의 전류 밀도에 따른 의도 두뇌 좌표에서 1.75 m m 반경에 퍼지고 전기장의 면적을 차지 합니다. 아마,이 프로토콜에서 실행 tDCS 자극 대부분 M1 및 M2 외피가에 지시 했다.
일반적으로, 전극 구성 (anodal 대 cathodal) 의도 흥분 성의 또는 억제 자극 효과 따라 다릅니다. 음극의 방향에서 양극에서 전류 흐름 항상 것입니다 거꾸로 터미널 위치에 전극을 배치 하 여 다른 전기 생리학 효과 수 있습니다. 예를 들어 때 이온은 양극 방향으로 음극에서 흐름, 절차는 일반적으로 cathodal 자극24로 정의 됩니다. 이 실험에서 우리는 anodal 자극 있는 양극 했다 M1/M2 외피가 이상 되 고 음극은 아래로 동물의 흉부에 수행. 따라서, 우리의 tDCS 설치에서 그것 자극 흥분 성의 후보25생산 예정입니다. TDCS 효과 현재 강도와 기간에 변화를 통해 통제 될 수 있다. 설치류에서 대부분 연구 사용 전류 0.2에서 1.0 다양 한 엄마. tDCS 전류는 전극을 통해 여행 하는 집중된 열을 생성 하는으로 예상 된다. 동물의 머리에 tDCS 전극의 직접 접촉을 피해 야 합니다. 매체의 사용 전극과는 두개골 사이의 거리를 뻗어 생물학 조직에 지역 화학 반응의 해로운 영향을 방지 한다. 액체 행위 미디어에서 높은 이온 농도 가스 형성 발생할 수 있습니다 및 전기23,24에서 거품 발생이 가능 하다. 그러나, 이것은 isotonic 식 염 이후 우리의 tDCS 모델에서 일어났을 가능성이 고 낮은 현재 배달24같은 합병증 기회를 줄일 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 다른 실시 미디어 젤라틴 그리고 크림 같은 지휘자24등 유사한 효율성으로도 사용할 수 있습니다.
TDCS 자극을 선택할 때 유연한 구성 기능을 고려 하는 것이 생명 이다. 이 프로토콜 사용 하 여 자극 0.35에서 자극의 1 h의 예상된 기간을 렌더링 하는 두 개의 9 V 알카라인 배터리에 의해 구동 mA. 이 자극 10 µ A 분해능, 설치류 자극에 대 한 이상적인 0.02 1 mA의 전류 범위를 소유한 다. TDCS 자극 최적의 자극 조건을 확인 하는 실제 현재 표시기 및 연락처 품질 (CQ) 피드백 시스템 장착은 중요 하다. 현재 표시기 프로그램된 자극 강도 만났을 때를 보장 합니다. 이 tDCS 모델에서 결함이 전류에 대 한 가장 일반적인 요인은 염 분 해결책에 거품의 존재입니다. 이 문제 측정 실시 매체와 동물의 시체를 통해 두 전극의 접촉 CQ 피드백 시스템에 의해 표시 될 수 있습니다. TDCS 자극이이 실험에서 사용 되는 led 규모 10 1에서 다양 한 하는 CQ (SMARTscan) 값을 표시 합니다. 이 규모는 옴의 법칙에 따라 저항을 유추할 수 있는 전압 값을 기반으로 합니다. Led 1 작은 또는 비정형 낮은 저항, led 2 개방 회로 나타냅니다 나타내고 led 3 10-나타냅니다 최적 품질 (그림 2-항목 C). CQ tDCS와 가짜 그룹 전극 생존 확인을 매일 등록 되었습니다. 그것은 주목할 만한 자극 세션 동안 평균 CQ 값 7, 원하는 전류를 전달 되는 의미 보다 높았다입니다. 전반적으로, 통계적 차이가 CQ에 대 한 그룹 또는 자극 (그림 3A)의 하루 중 관찰 되었다. 우리의 tDCS 모델을 추가 유효성 검사를 우리 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (정량) 5 tDCS 세션 (10 분, 350 µ A) 변경 대뇌 피 질의 유전자 발현 여부를 조사 하는 수행. 우리는 mRNA 수준의 BDNF 와 GFAP (그림 3B) 가짜 쥐 상대적인 tDCS 그룹의 M1/M2 피 질에서 증가 했다 발견. 이러한 결과 다른 연구19,25와 일치.
실험 동물 연구 결과 신경 정신병 무질서에 관련성 두뇌 메커니즘에 대 한 새로운 통찰력 제공할 수 있습니다. 실험적인 구성에 따라이 동물 모델에 tDCS 어셈블리 또한 결합 될 수 있다는 기존 optogenetic 또는 동시 녹화와 함께 다양 한 두뇌 자극에 대 한 설치 프로그램을 생성 하는 전기 생리학 headstage 샘플 실험입니다. 이러한 접근 인간에서 수행 하 어려울 것 이다. 따라서, 현재 보고 된 동물 tDCS 유연한 추가 삽입의 기회는 신경의 이해에 대 한 저명한 기여 뺍니다 tDCS와 그 치료 적 사용에 대 한 근거의 제공 합니다.
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Disclosures
없음
Acknowledgments
마우스 식민지를 유지 하는 도움에 감사 씨로 드리고 드 수 자 하 고. L.A.V.M 망 토 박사 후 연구원 이다입니다. 이 작품은 그랜트 PRONEX에 의해 지원 되었다 (FAPEMIG: APQ-00476-14).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BD Ultra-Fine 50U Syringe | BD | 10033430026 | For intraperitonially injection. |
| Shaver (Philips Multigroom) | Philips (Brazil) | QG3340/16 | For surgical site trimming. |
| Surgical Equipment | |||
| Model 940 Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console | KOPF | 940 | For animal surgical restriction and positioning. |
| Model 922 Non-Rupture 60 Degree Tip Ear Bars | KOPF | 922 | For animal surgical restriction and positioning. |
| Cannula Holder | KOPF | 1766-AP | For implant positioning. |
| Precision Stereo Zoom Binocular Microscope (III) on Boom Stand | WPI | PZMIII-BS | For bregma localization and implant positioning. |
| Temperature Control System Model | KOPF | TCAT-2LV | For animal thermal control. |
| Cold Light Source | WPI | WA-12633 | For focal brightness |
| Tabletop Laboratory Animal Anesthesia System with Scavenging | VetEquip | 901820 | For isoflurane delivery and safety. |
| VaporGuard Activated Charcoal Adsorption Filter | VetEquip | 931401 | Delivery system safety measures. |
| Model 923-B Mouse Gas Anesthesia Head Holder | KOPF | 923-B | For animal restriction and O2 and isoflurane delivery. |
| Oxygen regulator, E-cylinder | VetEquip | 901305 | For O2 regulation and delivery. |
| Oxygen hose – green | VetEquip | 931503 | For O2 and isoflurane delivery. |
| Infrared Sterilizer 800 ºC | Marconi | MA1201 | For instrument sterilization. |
| Surgical Instruments | |||
| Fine Scissors - ToughCut | Fine Science Tools | 14058-11 | For incision. |
| Surgical Hooks | INJEX | 1636 | In House Fabricated - Used to clear the surgical site from skin and fur. |
| Standard Tweezers or Forceps | - | - | For skin grasping. |
| Surgical Consumables | |||
| Vetbond | 3M | SC-361931 | For incision closing. |
| Cement and Catalyzer KIT (Duralay) | Reliance | 2OZ | For implant fixation. |
| Sterile Cotton Swabs (Autoclaved) | JnJ | 75U | For surgical site antisepsis. |
| 24 Well Plate (Tissue Culture Plate) | SARSTEDT | 831,836 | For cement preparation. |
| Application Brush | parkell | S286 | For cement mixing and application. |
| Pharmaceutics | |||
| Xylazin (ANASEDAN 2%) | Ceva Pharmaceutical (Brazil) | P10160 | For anesthesia induction. |
| Ketamine (DOPALEN 10%) | Ceva Pharmaceutical (Brazil) | P30101 | For anesthesia induction. |
| Isoflurane (100%) | Cristália (Brazil) | 100ML | For anesthesia maintenance. |
| Lidocaine (XYLESTESIN 5%) | Cristal Pharma | - | For post-surgical care. |
| Ketoprofen (PROFENID 100 mg) | Sanofi Aventis | 20ML | For post-surgical care. |
| Ringer's Lactate Solution | SANOBIOL LAB | 7898153652145 | For post-surgical care. |
| TobraDex (Dexamethasone 1 mg/g) | Alcon | 631 | For eye lubrification and protection. |
| Stimulation | |||
| Animal Transcranial Stimulator | Soterix Medical | 2100 | For current generation. |
| Pin-type electrode Holder (Cylindrical Holder Base) | Soterix Medical | 2100 | Electrode support (Implant). |
| Pin-type electrode (Ag/AgCl) | Soterix Medical | 2100 | For current delivery (electrode). |
| Pin-type electrode cap | Soterix Medical | 2100 | For implant protection. |
| Body Electrode (Ag/AgCl Coated) | Soterix Medical | 2100 | For current delivery (electrode). |
| Saline Solution (0.9%) | FarmaX | 7896902206441 | Conducting medium for current delivery. |
| Standard Tweezers or Forceps | - | - | For tDCS setup. |
| Real Time Polymerase Chain Reaction | |||
| BioRad CFX96 Real Time System | BioRad | C1000 | For qPCR |
| SsoAdvancedTM Universal SYBR Green Supermix (5 X 1mL) | BioRad | 1725271 | For qPCR |
| Hard Shell PCR Plates PCT COM 50 p/ CFX96 | BioRad | HSP9601 | For qPCR |
| Microseal "B" seal pct c/ 100 | BioRad | MSB1001 | For qPCR |
References
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