Elektrokortikografik Kayıtlar için Elektrotların Fare Kortesine İmplantasyonu

Özet

Kaynak: Dufort-Gervais ve diğerleri. Farelerde kofilini hedefleyen adeno-ilişkili bir virüs kullanılarak manipüle edilen serebral korteks alanlarının elektrokortikografik kaydı. J. Vis. Uzm. (2021)

Bu videoda, kofilin ekspresyonunu hedefleyen ve manipüle eden adenoyla ilişkili virüslere yanıt olarak elektrik sinyallerini kaydetmek için fare serebral korteksine elektrokortikografik elektrotların implante edilmesi için bir protokol gösterilmektedir.

Protokol

1. ECoG/EMG elektrot implantasyonu

1. Düz Kelly forseps kullanarak, bir ECoG elektrodunu (düz altın tel ile) AAV'nin enjekte edildiği delikteki dikey eksene yavaşça vidalayın. Dura ve serebral kortekse verilen hasarı en aza indirmek için vidanın en az 2,5 mm'sini kafatasından çıkarın (yani, kafatası yüzeyinden yaklaşık 1,1 mm derinlik için; Şekil 1D).
2. Posterior ECoG elektrodunun ve referans elektrodun kafatası üzerindeki konumunu şu koordinatlarda bir kalemle işaretleyin: posterior elektrot (görsel korteks) 1,5 mm lateral sağdan orta hatta ve 1,5 mm anterior lambda, referans elektrot (somatosensoriyel korteks) 2,6 mm lateral sağdan orta hatta ve 0,7 mm posterior bregma. Ayrıca, sol yarımkürede üç bakım vidasının (kafa montajını katılaştırmak için kafatası ve diş çimentosu arasında ankraj görevi gören) konumunu belirli bir koordinat olmadan, ancak birbirinden ve ECoG elektrotlarından mümkün olduğunca uzakta işaretleyin.
3. Kafatasını diğer elektrotların işaretli konumunda dikkatlice delin ve 0.7 mm'lik matkap ucuyla vidaları sabitleyin. Her vida için kafatası yüzeyine dik bir yönde delin (yani, arka elektrot için dikey eksen, ancak diğer bölgeler için dikey eksenden bir açı ile). Delinmiş kafatasını %10'luk bir povidon-iyot solüsyonu ile yıkayın ve kanamayı ve kirlenmeyi önlemek için vidaları takmadan önce delikleri küçük, haddelenmiş hassas görev silecekleri ile kapatın.
4. Düz Kelly forsepslerini kullanarak, sol yarım küredeki bakım vidalarını vidalayın ve ardından sağ yarım küredeki son iki elektrotu vidalayın. Deliklerin delindiği açıyla vidaladığınızdan ve her vidanın en az 2.5 mm'sini kafatasından dışarıda bıraktığınızdan emin olun (Şekil 1D).
   not: Son montajın sağlamlığını ve elektrofizyolojik sinyallerin kalitesini en üst düzeye çıkarmak için, bir sonrakini takarken herhangi bir vidaya dokunmamaya dikkat edin.
5. Vidaların içindeki halka benzeri boşluğun ortasına birkaç küçük damla diş çimentosu yerleştirin.
6. Farelerin gözlerini kapatın ve çimento katılaşmasına yardımcı olmak için 3-5 dakika boyunca ışık uygulayın. EMG elektrotları sıkıca tutulduktan sonra, taç şeklinde bir kontur oluşturmak için ECoG elektrotlarının tabanını ve ankraj vidalarının tabanını diş çimentosu ile kaplayın. Farelerin gözlerini kapatın ve çimentonun katılaşmasına yardımcı olmak için 3-5 dakika ışık uygulayın.
   not: ECoG ve EMG elektrot ekstremitelerine (konektöre lehimlenecek altın tel) veya cilde çimento uygulamayın.
7. Montajın merkezini önceden karıştırılmış akrilik çimento ile doldurun. Çimento katılaşması sırasında, cildi tutan dört cerrahi kelepçeyi çıkarın (ve bunları hemen hassas görev silecekleriyle yıkayın).
   not: ECoG ve EMG elektrot ekstremitelerine (konektöre lehimlenecek altın tel) veya cilde çimento uygulamayın.
8. Kafatası açıkta kalmayacak şekilde (ancak cildi çok fazla germekten kaçının) bir dikiş iğnesi (13 mm 3/8 c) ve sentetik emilebilir monofilament kullanarak montajın arkasına ve önüne cildi dikin.
9. Konektörü kavisli forsepslerle montajın üzerinde tutun ve altın elektrot telini konektör pimleriyle dikkatlice hizalayın. Elektrot uçlarını havya ile konektör pimlerine lehimleyin.
   not: Aşırı ısınmayı ve kortikal dokunun hasar görmesini önlemek için hızlı bir şekilde ilerleyin. Her elektrotun ilgili konektör pimi ile iyi temas ettiğinden ve elektrotların birbirine bağlı olmadığından emin olun.
10. Fareyi stereotaksik çerçeveden çıkarın. Elektrotlar ve konektör pimleri arasındaki tüm bağlantıları kaplayarak konektör ile kafa arasındaki boş alanı önceden karıştırılmış akrilik çimento ile kapatın.
    NOT: Fareyi konektör başın üzerinde olacak şekilde tutarak konektörün içine çimento sızmasını önleyin (baş düz değil, eğilmemelidir).
11. Fareyi tartın ve temiz bir kafese (tercihen gözeneksiz bir kapakla donatılmış) bir ısıtma yastığı (kafa montajına zarar vermemek için ayrı muhafaza) yerleştirin. Hayvanı düzenli olarak izleyin ve uyandıktan sonra deri altına 0.1 mg / kg buprenorfin uygulayın ve hayvan ağrı belirtileri gösteriyorsa 12 saat sonra (ör., anormal duruş, şaşı gözler).
    not: Ameliyat öncesi kiloya göre kilo alımı 1,5 g'ı geçmemelidir.

2. Kayıtlar

1. Karşılıklı tımar sonucu kafa montajının zarar görmesini ve kayıt kablolarının hasar görmesini ve dolaşmasını önlemek için fareleri ayrı ayrı ev faresi.
   not: Bu protokol için, fareler yiyecek, su ve tahta bir küpe ad libitum erişimi ile barındırıldı ve günlük izleme yapıldı.
2. Kablolama koşullarına uyum sağlamak için fareleri ameliyattan 2 hafta sonra kayıt kablolarına bağlayın.
3. ECoG sinyallerini 24 saat (veya araştırma sorularına bağlı olarak daha uzun/daha kısa) kaydedin.

Sonuçlar

Şekil 1: ECoG/EMG montaj bileşenlerinin hazırlanması ve ECoG elektrot yerleşiminin temsili örneği. (A) Bir ECoG elektrodu: 4 mm uzunluğunda, 0,2 mm çapında bir altın tel (yalıtımsız), kurşunsuz lehim kullanılarak altın kaplı bir vidanın (1,9 mm kafa çapı, 1,14 mm diş ana çapı, 3,6 mm toplam uzunluk) başına kaynaştırılır. (B) EMG elektrotları: iki altın tel (1.5 ve 2 c...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
21 G iğne	Terumo	NN-2125R
6 kanallı konnektör	Distrelec (Dikkat Dağıtıcı	300-93-672	Yukarıdaki üretimi durdurulan konektör için olası değiştirme
C57BL6/J fareler	Jackson Laboratuvarı	000664 | B6 (İngilizce	Tesis bünyesinde yetiştirilen hayvanlar
Plüronik F-68			İyonik olmayan yüzey aktif madde
Altın tel 0,2 mm çap	Delta bilimsel	920-862-41	Yalıtımsız
Hamilton şırınga (10 μL)	Balıkçı Bilimsel	14815279
İnfüzyon şırınga pompası CMA 402	Harvard Aygıtı	CMA8003110
Enjeksiyon kanülü 28 G	Plastikler bir	C313L-SPCL
İzofluran	Baxter	CA2L9100
Ketamin (10 mg / mL)	SANDOZ	4550
Kurşunsuz lehim	amaç	SN100C
Kayganlaştırıcı oftalmik merhem	ALERJİN	210889
PE 50 Kateter ince cidarlı	Plastikler bir	C232CT
Düz doldurma başlı kendinden kılavuzlu vidalar	Morris	FF00CE125	ECoG elektrot altın kaplı; Boyut : 1.9 mm kafa çapı, 1.14 mm diş ana çapı, 3.6 mm uzunluk
havya	Weller	WES51 Serisi
Şırınga 1 mL	Bd	309659
Düzelt -ici	Harvard Aygıtı	72-9063
Ksilazin (20 mg / mL)	Bayer	2169592
Buprenorfin (0.3 mg/mL)	CEVA (Türkçe)	57133-02
Kavisli forseps	Güzel bilim araçları	11001-12
Hassas görev silecekleri	Kimtech A.Ş.	34120
Dental akrilik çimento	Yates Motloid	44115
Kelly forseps	Güzel bilim araçları	13002-10
Sıvı akrilik	Yates Motloid	44119
Monocryl plus sütür iğnesi 13 mm 3/8c devir kesme	Etik	MCP494
Şart-iyot% 10	Triad tek kullanımlık ürünler	10-8208
RelyX Unicem 2, Yapıştırıcı Reçine Çimento A2	3 milyon	56849