Yöntem makalesi

Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu uyarı Rodents

DOI:

10.3791/56242

⸱

2 Kasım 2017

 ,  , 
1Department of Neurology, Albert-Ludwigs-University Freiburg

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu iletişim kuralı bir cerrahi kurulum için kalıcı epicranial elektrot soket ve implante göğüs Puarı Rodents açıklar. İkinci bir elektrot yuvaya yerleştirerek, Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu farklı türde uyarı hayvanlarda olduğu gibi kafatası ile motor sistemi teslim edilemez.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu kortikal uyarılabilirlik ve plastisite insanlar ve kemirgenler modüle. Stimülasyon insanlarda en sık görülen Transkraniyal doğru akım stimülasyon (tDCS) olduğunu. Daha az sıklıkla Transkraniyal alternatif akım stimülasyon (şeker) veya Transkraniyal rasgele gürültü stimülasyon (tRNS), önceden tanımlanmış frekans aralığı içinde rastgele uygulanan bir elektrik akımı kullanarak tACS belirli bir form kullanılır. İnvaziv olmayan elektrik beyin stimülasyonu araştırma insanlarda, deneysel ve klinik amaçlar için her ikisi de artış hayvan çalışmalarında temel, mekanik, emniyet için artan bir ihtiyaç vermiştir. Bu makalede Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu (tES) için bir model olduğu gibi kafatası uyarı Rodents motor sistemi hedefleme üzerinden anlatılmaktadır. İletişim kuralı göğüs üzerinde bir implant sayaç elektrot ile birlikte kalıcı epicranial elektrot soket cerrahi set-up için adım adım yönergeler sağlar. Stimülasyon elektrot epicranial yuvaya yerleştirerek, farklı elektriksel stimülasyon türleri, tDCS, şeker ve insanlarda, tRNS karşılaştırılabilir teslim edilebilir. Ayrıca, uyarı Rodents tES için pratik adımlar tanıtılmaktadır. Uygulanan akım yoğunluğu, stimülasyon süresi ve stimülasyon türü deneysel gereksinimlerine bağlı olarak seçmiş olabilirsiniz. Uyarılar, avantajları ve dezavantajları Bu tuzak, yanı sıra Emanet ve tolerabilite yönleri ele alınmıştır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Beyin (tES) elektrik akımları Transkraniyal yönetiminin yıllardır beyin fonksiyonu çalışmaya ve davranışını değiştirmek için kullanılmıştır. Daha yakın, uygulama akımları doğrudan veya daha az sıklıkla alternatif akımlar (şeker ve tRNS), Noninvazif sağlam kafatası ile kullanmak ile iki veya daha fazla elektrotlar (anode(s) ve cathode(s)) klinik ve bilimsel açıdan ilgi kazanmıştır. Özellikle, tDCS sağlıklı konular ve nöropsikiyatrik hastalıkları olan hastalar daha fazla 33,200 oturumlarında kullanılan ve güvenli olarak ve kolay, uzun ömürlü yanı sıra olası tedavi potansiyeli ile düşük maliyetli başucu uygulama ortaya çıkmıştır davranışsal etkileri1. Bu açıkça artan ihtiyaç ve mekanik çalışmaları, Emanet yönleri de dahil olmak üzere bilimsel ilgi vermiştir. Bu makale stimülasyon, tDCS en yaygın olarak kullanılan form üzerinde duruluyor.

Türler arasında tDCS kortikal uyarılabilirlik ve sinaptik plastisite modüle. Uyarılabilirlik değişiklikleri polarite bağımlı değişiklik spontan nöronal ateş oranı kediler ve fareler2,3,4veya motor uyarılmış potansiyel (MEP) genlikleri insan ve fare () içinde değişimler olarak bildirilmiştir her ikisi de anodal ve azalmış sonra cathodal tDCS sonra arttı: insan5,6; fare7). Anodal DCS motor kortikal sinaptik etkinliğinin artırılması veya Hipokampal vitro birkaç saat sonra stimülasyon ya da uzun vadeli kullanılmasının muhtemelen (LTP), ne zaman synapses belirli bir zayıf sinaptik girişi gerektirerek veya ne zaman bir plastisite daha önce verilen ortak uygulanan stimülasyon8,9,10,11,12inducing. Uygun olarak, motor veya bilişsel eğitim başarı stimülasyon faydaları kez sadece ortaya çıkar tDCS8,13,14,15eğitim ile birlikte uygulanan olup olmadığını. Bu önceki bulgular esas olarak nöronlar toplantılarına isnat ederken, nöronal olmayan hücreleri (glia) da tDCS fonksiyonel etkileri katkıda bulunabilir belirtmek gerekir. Örneğin, uyarı fareler16anodal tDCS sırasında astrositik hücre içi kalsiyum düzeyleri artmış. Benzer şekilde, ateş için eşiğin akım yoğunluğu, anodal tDCS microglia17bir doz bağımlı Etkinleştirme indüklenen. Ancak, modülasyon nöron-glia etkileşim tDCS tarafından daha fazla belirli araştırma gerekir.

Alınan birlikte, hayvan araştırma açıkça tDCS düzenleyici etkisi uyarılabilirlik ve plastisite anlayışımızı gelişmiş. Ancak, içeride bir "ters çevirim boşluğu" observable yayınlarda yavaş aksine insan tDCS çalışmaların üstel artış ve in vitro ve içinde vivo tES temel mekanizmaları araştırmalarda küçük artış hayvan modelleri. Ayrıca, kemirgen tES modelleri (transdermal epicranial uyarmaya) çeşitli araştırma laboratuvarları arasında yüksek değişkenliği ile gerçekleştirilen ve bildirilen stimülasyon yordamlar genellikle değildir karşılaştırılabilir engelleyen tamamen şeffaf ve Yinelenebilirlik temel araştırma verilerini hem de sonuçları yorumlanması.

Burada, biz birincil motor korteks çeviri insan tDCS durumuna değişkenlik en aza indirirken sağlar ve olmadan tekrarlanan stimülasyon sağlar hedefleme bir Transkraniyal beyin stimülasyonu tuzak cerrahi uygulama ayrıntılı olarak tarif davranış engelleyen. Uyarı Sıçanlarda sonraki tES için adım adım bir protokol sağlanır. TES uyarı Rodents güvenli uygulama metodolojik ve kavramsal açıdan ele alınmıştır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

hayvanları içeren araştırma için deneyler başlamadan önce ilgili (ülkeye özgü) onay alınması gerekir. Rapor burada tüm hayvan deneyleri EU Direktifi 2010/63/AB göre Güncellenme Zamanı Alman hayvanları Koruma Kanunu gerçekleştirilir (" Tierschutzgesetz ") Temmuz 2013 ve Ağustos 2013 Güncellenme Zamanı Alman hayvan araştırma Yönetmeliği. Hayvan iletişim kuralları yerel makamlar tarafından onaylanmış " komisyon Freiburg Bölgesel Konseyi hayvan deney için " ve " Üniversitesi Tıp Merkezi Freiburg hayvan deney için komisyon ".

1. araçları hazırlama ve ameliyat için malzeme

  1. şekil 1 ' de listelenen öğeler kullanılabilir ve zaten ameliyat için yerleştirilmiş olduğundan emin olun.
  2. İnce bir dikdörtgen Platin tabak hazırlamak (Örneğin, 10 x 6 x 0.15 mm), hangi subkutan göğsüne yerleştirilen sayaç elektrot olarak hizmet ve iki ters köşe plaka iki küçük delik yumruk.
  3. Bir kurşun içermeyen kalay lehim (olmadan bir delik) köşelerinden Platin plaka için kullanarak ~ 10 cm uzunluğunda yalıtılmış bir kabloyla lehim.
  4. Yalıtım için lehim eklem üzerindeki histo-akrilik tutkal küçük bir damla uygulamak.

2. Kemirgen hazırlanması için ameliyat

  1. kemirgen için çalışma numara atamak ve bu hazırlanmış ameliyat not kartı
  2. Kemirgen tartmak ve cerrahi kartı üzerinde ağırlığı dikkat edin. Enjeksiyon anestezi (Örneğin, ketamin 100 mg/kg vücut ağırlığı artı xylazine 70 mg/kg vücut ağırlığı için rats) doz hesaplamak.
  3. Yol anestezi anestezi hesaplanan tutarın mayi (IP) enjeksiyonla.
    Not: inhalasyon anestezi yerine kullanırken (Örneğin, isoflurane) ~ %4 1-2 L/dak oksijen sürekli akışı ile bir indüksiyon odasında kemirgen yerleştirin.
  4. Onay derinliği anestezi 5 dk başlayan ayak çimdik refleks tarafından enjeksiyon sonrası. Ayak çimdik refleks hala varsa, uzaması ve ilk doz % 30'u enjeksiyonu ile anestezi derinleştirilmesi ulaşmak.
    1. Deneme herhangi bir zaman noktasında ayak çimdik refleks döndürürse, anestezi başlangıç dozunun % 30'u enjekte.
      2. İnhalasyon anestezi, kullanırken
    2. kemirgen indüksiyon odasında postürel refleks kaybı arayın ve anestezi derinliği bir ayak çimdik refleks eksikliği tarafından kontrol. Refleksleri hala varsa, anestezi odasında süresini uzatmak. Bir bakım konsantrasyon ~1-1.5% isoflurane erişene dek isoflurane anestezi derinliği yüzdesi tüm deney boyunca uyum.
    3. Azalır nefes ve nefes nefese frekans ortaya çıktığında, kemirgen ayak çimdik refleks kavuşur veya kendiliğinden hareket gösterir yüzde; indir, inhalasyon anestezik yüzdesini artırmak.
  5. En kısa zamanda refleksleri yok, kemirgen laboratuvar bankta yer ya da elinde tutmak.
    Not: inhalasyon anestezi kullanırken, (şimdi 2-%3 arasında) devam eden azaltılmış isoflurane akışı Nebulizatör için bağlı bir meme yardımıyla sağlanır.
  6. Fareyi saç kaldırmak ' s baş kulaktan kulağa bölgeyi tıraş tarafından ve bir kesme makinesi ile kulakların arkasında sadece rostral göz hizasında arasından. Sonra göğüs kalçakemiği kadar xiphoid üzerinden ön ayakları arasındaki alan tıraş tarafından tüylerden.
    Not: Cilt gerilim altında tutulması tıraş kolaylaştırır.
  7. Fareyi gözünde bir damla göz merhem kornea korumak için kapak.
  8. Fareyi mark ' göre atanan çalışma numarası s kulak.
    Not: çalışma uzunluğuna bağlı olarak, bir kuyruk işareti yeterli olabilir, aksi halde standart tahsisini tercih edilir.

3. Cerrahi müdahale: Göğüs elektrot implantasyon

Not: sayaç elektrot dışarıdan bir yelek ile traş göğsünde yerleştirildiğinde bu adım-ebilmek var olmak Kaptan.

  1. Yer (göğüs üzerinde) eğilimli kemirgen operasyon masada.
    Not: inhalasyon anestezi durumunda, sıçan tutmak ' s burun daha isoflurane konsantrasyonu % 1.5-2 azaltarak anestezi meme konulmak.
  2. Traş kafa derisi bir dezenfektan sprey ile veya antiseptik ajan (Örneğin, etanol %70) batırılmış ve air-dry izin bir bez ile dezenfekte. İki kere tekrar edin.
  3. Orta kulak seviyesine rostral göz seviyesinden bir satırda bir neşter ile cilt kesti.
    Not: Bu bağlantı kablosunu implante göğüs Puarı üst baş kısmına doğru gelen bir tünel oluşturmak için izin verir ve aynı zamanda DCS elektrot soket yerleşim için istenen kesim.
  4. Göğüs maruz sıçan sırtüstü konumuna çevirin.
  5. Göğüs deri 3.2 adımda anlatıldığı gibi dezenfekte.
  6. Sağ göğüs yanal cilt doku Forseps ile yükseltmek ve bir ilik yaklaşık 0.5 cm küçük makasla sağ aksilla üzerinden medial kesti. Makasla kranial yönde düz sagittal pay olun.
  7. Cilt sol ana pektoral kas bağlantısını kesme atraumatically tarafından subkutan bir kese şeklinde. Bunu art arda küçük makas açarak (veya serum fizyolojik batırılmış pamuk bez).
  8. Hayvan onun sağ tarafta açılan baş cilt homeostatik forseps kullanarak yüzeysel fasya delici göğüs kese çıkmak için boyun boyunca sol oksipital köşesinden kablo yolu tünel açmak.
  9. Sokak keskin teller izin vermeden Platin elektrot bağlı elektrot kablosunun ucunu kapmak için homeostatik forseps dikkatlice açın. Kemirgenler sol hindlimb doğru lehim noktası ile odaklı kese, elektrot girene kadar kablo tünel üzerinden çek. Kemirgen yüzükoyun açın.
  10. (4-5 deniz mili istikrar için önerilir) köşe delik karşıt iki steril sentetik örgülü absorbe olmayan dikiş için pektoral fasya ile Platin plaka düzeltmek.
  11. Benzer şekilde doku tünel giriş önce hafif bir döngü oluşturan gevşek bir düğüm tarafından için şerit kablosunu takın.
  12. Cilt (aynı suture maddi kullanılabilir elektrot ve kablo gelince) kesim boyutuna bağlı olarak 3-4 Kutanöz dikiş ile yakın.

4. Cerrahi işlem: Epicranial tES soket yerleşimini

  1. yer hayvan stereotaksik çerçevesindeki.
    Not: inhalasyon anestezi, eğer bir bakım isoflurane akışı ~1.5-1% için anestezi konsantrasyonu, ayak çimdik refleks ve nefes desen ayarlanır.
  2. 3.2 adımda anlatıldığı gibi traş kafa derisi dezenfekte.
  3. Orta kulak seviyesine rostral göz seviyesinden bir satırda bir neşter ile cilt kesti.
    Not: Eğer göğüs elektrot placemKBB gerçekleştirilen, adım 4.2 ve 4.3 zaten gerçekleştirdik.
    4. Kapalı
  4. scrape kapaklarini (kafatası üzerinde bağ dokusu) taraf neşter ve iyice için kapalı silme pamuk ile değiştirir. 4 köşe kesme, bağ dokusu bulldog kelepçeleri ile bağlamak ve yanal cerrahi alan açık tutmak için asmak izin.
  5. Uygula % 0,9 serum fizyolojik ile pamuk temizleme bezi doku ve kemik yüzeyi temizlemek için. O zaman % 3 H 2 O 2 ile kemik yüzeyi temizleyin. Doku ile temasından sakının. Bu vesile ile kemik daha iyice temizlenir ve küçük kemikten kanama durdu. Ayrıca, kapaklarini kalıntıları görünür hale gelir. Bu artıklar orta basınç uygulayarak bir pamuklu çubukla kaldırmak.
    Not: Yapışma ve kemik yapıştırılmış tES soket dayanıklılığını kapaklarini kalanlar kaldırılması artacaktır.
    1. Durdurulamaz kanamaya, durumunda bir kemik matkap kullanmak ve için 1-3 s kemik üzerinde hafif basınç ile dokunma. Bu mekanik yordamı çoğu durumda önemli Isıtma olmadan kanamayı durdurur. Asla elektrokoter kemik üzerinde kullanma; Hatta kısa uygulama beyin doku hasarına neden olacaktır (elektrokoter sadece kullanılması gereken doku yara kanamaya).
  6. Gibi fiksasyon vidaları set-up bağlılık artıracak, vida boyutu uygun matkap seçin. İki burr deliği önceden el matkapla Delme ve sonra kemik matkap ile hafif dikey basınç uygulama iki farklı kemik tabak yerleştirin. Elektrot vidalama engel gibi yakın tES Soket istenen konuma kaçının (Örneğin, sol birincil motor kortikal tES için Seç sağ frontal ve posterior parietal vida pozisyonu).
  7. Bir implant sayaç elektrot durumunda, gelecekteki tünel kablo fiksasyonu için sağ posterior parietal kemik bulunan üçüncü bir delik burr.
  8. Plastik vidalar burr deliği yerleştirin ve ilk sürtünme hissedene canı cehenneme. Sonra üç ek 180 ° vida sırayla gerçekleştirin. Vida istikrar için Forseps ile denetleyin ve bir daha dönüş sıkı değil Eğer yeterince.
    Not: Yetişkin fareler için bu vidalar epidural yerleşim dura veya beyin (bağlı olarak vida dişi tasarımı, sayı değişebilir dönüş) zarar vermeden sağlayacaktır. Bile DCS akım yoğunluğu ateş eşiğin, vida yerleşim lezyon konum veya vidaları altındaki ölçüde huzursuz değil beri paslanmaz çelik vida kullanımı da mümkün olmalıdır.
  9. Dönüş havya ve yaklaşık 5 dakika süreyle ön ısı occipitally sağ parietal vida etrafında doku tünel çıkmadan kablo Rüzgar ve ardından, yaklaşık 1 cm Kablo sarma arkasında bırakarak kesti. Dikkatli bir neşter kablosuyla sonundaki yalıtım şerit.
  10. Cyanoacrylic yapıştırıcı ile soluksuz vida ve kemik tamir.
  11. Konektörüne ve sayaç elektrot kablo çıplak tel kurşunsuz kalay-lehim az miktarda uygulamak ve kısaca her iki önceden lehimli parça birlikte kalay lehim eriyene kadar lehimleme ucu dokunmadan süre basarak her ikisi de bağlanmak (yaklaşık 2-3 s). Hemen sonraki doku hasarı ile kablo aşırı metal ısınma önlemek için lehimleme ucu kaldırmak.
  12. Özel yapılmış tES elektrot soket ( şekil 1B, kırmızı) bükülmüş, tırtıklı uç Forseps ile almak ve yuvanın alt kenarında cyanoacrylic tutkal ince bir tabaka uygulayın. Motor korteks ve 4 mm çap soket kullanarak üzerinde yerleşim için 2 mm ön ve 2 mm lateral bregma üzerinden orta soket noktası yerleştirin. Bu pozisyon için soket iç medial kenarlığını doğrudan sagittal dikiş bitmeli ve Kaudal sınır bregma yükseklikte bitmeli. Kısa bir süre (en cyanoacrylic Tutkallar sertleşmesine basıncı ile) kemik üzerine yuva basın.
    Not: bir ışık kaynağı doğrudan soket yerleştirerek soket yerleştirerek dindirebilirim.
  13. Soket alanı içinde kemik (tutkal yansıtıcı olduğundan ışıkla kontrol ederek) tutkal ücretsizdir emin olun. Durumunda tutkal dökmek, soket kaldırmak, neşteri Tutkalla scrape ve tekrar adım 4.12.
    14. Soket yerde ve gelecekteki stimülasyon yerde tutkal, ücretsiz sonra
  14. ilk cyanoacrylic tutkal olarak bu konumda manevra için yol açabilecek bir sıvı köprü önlemek için küçük bir damla ile komşu doku prizine yanal kenarlığını kapatın. Stimülasyon alanına akışı olabilir gibi çok fazla tutkal geçerli değildir (Bu durumda, adıma 4.12 dönmek).
    Not: stimülasyon alan tutkal ücretsiz tutmak gibi bir azalma stimülasyon çevrenin önemli ölçüde akım yoğunluğu artırabilir önemlidir (A/m²).
  15. Cyanoacrylic yapıştırıcı ile tüm vidaları kapak.
  16. İki diş akrilik çimento küçük silikon tüp veya cam karıştırın. Viskoz geçer geçmez, kemik prizine kalan kenarlıklarının kapamaya diş bir spatula ile uygulanır. Diş akrilik çimento stimülasyon alana herhangi bir akışını önlemek.
  17. Sonunda kapağı bütün kafatası, vida, sayaç elektrot kablo ve soket ilâ ⅓ diş akrilik çimento ile yuva. Çimento doğru viskozite olduğundan emin olun: çok akıcı, bu çevre dokusuna; akacaktır Eğer Eğer çok sert eşit dağıtmak zor.
    18. Bütün kemik kaplıdır ve çimento sertleştirilmiş,
  18. Kaldır bulldog kelepçeleri; böylece dikiş gerekli değildir cilt sadece İnşaatlı çimento dokunmatik gerekir. (Seçilmiş çok uzun ve bağ dokusu ilk kesildi veya kas görünür değilse, dikiş 3.12. adımda açıklandığı gibi geçerli).
  19. İyot ile kesilmiş deri sınırlarındaki bir pamuklu çubukla bir tabaka uygulayın ve subkutan carprofen (5-7.5 ml % 0,9 serum ağrı tedavisi ve sıvı değişimi için çözünmüş 5 mg/kg vücut ağırlığı) enjekte.
    Not: inhalasyon anestezi kullanıyorsanız, şimdi kapatmak.
  20. Yer kemirgen anestezi kurtarma bir ısınma kutusundaki kadar kemirgen uyanık ve postural stabilite restore.
    Not: hayvan kontrol ' s ağırlık geliştirme, devlet ve genel iyilik ölçütlere göre kurum günlük yara ' s öneri.

5. Transkraniyal elektrik stimülasyon yordam

Not: anestezi tES etkileri etkiler gibi stimülasyon uyarı kemirgenler mümkün olduğunda performans tavsiye edilir. Kemirgen deneyler başlamadan önce en az 5 gün için (baş ve göğüs yara iyileşmesi) kurtarmak izin verir. Deneyler önceki zaman noktalarda ameliyattan sonra göğüs yarası en sinirli olduğu gibi bir yelek ile sabit bir dış sayaç elektrot kullanıldığında gerçekleştirilebilir; Ama hayvanlar elektrot yelek için birkaç gün için habituated gerekir ve davranışsal görevleri ile girişim oluşabilir.

  1. TES elektrot soket yarısı % 0,9 serum fizyolojik ile doldurun ve hava kabarcıkları kaldırmak.
  2. Olmakön cathodal tDCS oturumlar, her zaman klorlama denetleyin ve bir parlak gümüş yüzey (gibi), gerekirse Ag/AgCl elektrot yeniden klorlamak. Anodal tDCS oturumları daha önce mümkün aşırı AgCl mevduat için iyi iletkenlik stimülasyon sırasında izin vermek için zımpara ile önceki elektrodlar kaldırın. TES elektrot vidalı kapak ( şekil 1B, gri parça) içinde vida.
    Uyarı: başarısızlık elektrot cathodal tDCS oturumları arasında yeniden klorlamak klorlama stimülasyon sırasında bitkinlik ve toksik birikmesi tarafından elektrokimyasal reaksiyon neden. Bu doku hasarına neden. Yeniden klorlama içinde tek bir oturumla stimülasyon süresi 20 dk. kısa ise gerekli değildir
  3. Kafasına iki bağlantı kabloları bağlayın (anodal uyarılması için anodal kablo bağlı ters cathodal uyarılması için vidalı kapak konektörüne).
    Not: bir harici olarak yerleştirilmiş sayaç elektrot kullanırken, kapak iletken jel ve kemirgen üzerinde yer sayaç elektrot ' s göğüs. Bu elektrot kemirgen stimülasyon sırasında giymek küçük bir kemirgen yeleği önceden sabit ise en kolayıdır.
  4. Kemirgen kabloları ile deneysel kafesin içine bağlı bir döner ücretsiz hareket sağlar kafes yukarıda yer.
  5. Uyarıcı üzerinde açmak ve (uyarılma şiddeti, süresi, rampa yukarı ve aşağı zaman) stimülasyon parametrelerini ayarlamak.
    6. Piyasada bulunan stimülasyon aygıt bir emanet kapamak aşağı ve kopukluk alarm, kullanmadığınızda
  6. dahil bir metre sürekli geçerli akış kontrol etmek için devrede.
    Not: Bu kurulum ile stimülasyon uygulanabilir performansı veya eğitim davranış görevleri sırasında.
  7. Kontrol stres belirtileri veya rahatsızlık kemirgen için uyarılması sırasında.
  8. Stimülasyon sonunda kablolarının bağlantısını kesin, sökün kafasına, elektrot kap ve temiz ve kuru bir pamuklu çubukla soketinde. Kemirgen ev ortamına dönün veya istenen davranış bir yordamla devam.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir tuzak için uyarı Rodents güvenilir tekrarlanan tES açıklanan uygulama kolayca mekanik deneyler, doz-yanıt çalışmalar veya davranışsal görevler de dahil olmak üzere deneyler entegre edilebilir. Bugüne kadar hayvan çalışmaları (invaziv) tES kullanarak verileri karşılaştırılabilir tES stimülasyon set-up laboratuvarlar arasında değişkenlik ve stimülasyon parametreleri (çeşitli akım yoğunluğu, uygulananÖrneğin, farklılıkları tarafından engel fahiş yüksek düzeyleri) insan uygulamay...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu iletişim kuralı tipik malzeme ve bir kalıcı tES tuzak cerrahi gerçekleşmesi için hem de uyarı Rodents sonraki uyarılması için yordam adımları açıklar. TES deneme, bir kemirgen kavramsal açıdan (insan koşulu, belirli bir beyin stimülasyonu beklenen etkileri ile karşılaştırılabilir yanı sıra birkaç metodolojik açıdan (Emanet ve tolerabilite tES, sonuç parametresi) hazırlanması sırasında bölge) dikkate alınması gerek. Metodolojik açıdan uygulamasının serbestçe hareket kemirgenler uyarısındaki sağlar beri implante göğüs s...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu eser Alman Araştırma Vakfı (DFG RE 2740/3-1) tarafından desteklenmiştir. Frank Huethe ve Thomas Günther ısmarlama tES kurulum ve DC-uyarıcı içi üretimi için teşekkür ederiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Softasept NB. Braun Melsungen AG,
Melsungen, Deutschland		3887138antiseptik ajan
Etanol %70Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, AlmanyaT913.1
kemerli uçlu forsepsFST Güzel bilim aletleri, Heidelberg, Deutschland11071-10
İris forseps, 10cm, Düz, TırtıklıDünya Hassas Aletler, Inc, Sarasota, FL, ABD, Inc, Sarasota, FL, ABD15914
Neşter Sapı #3, 13cmWorld Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, ABD, Inc, Sarasota, FL, ABD500236
Standart Neşter Bıçağı #10World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, ABD, Inc, Sarasota, FL, ABD500239
Zelletten selüloz çubuklarıLohmann und Rauscher, Neuwied, Deutschland133495 x 4 cm 
IsofluraneAbbVie Deutschland GmbH & CoN01AB06
İris Makas, 11.5cm, DüzDünya Hassas Aletler, Inc, Sarasota, FL, ABD, Inc, Sarasota, FL, ABD501758küçük makaslı
pamuklu çubuk/pamuklu çubukCarl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, AlmanyaEH12.1Rotilabo
Kelly Hemostatik Forseps, 14cm, DüzDünya Hassas Aletler, Inc, Sarasota, FL, ABD, Inc, Sarasota, FL, ABD501241cerrahi kelepçe
elektrot plakası (platin)özel yapımWissenschaftliche Werkstatt Neurozentrum Uniklinik Freiburg, Deutschland10x6 mm, 0,15 mm kalınlık
yalıtımlı bakır teller (~1 mm çap)Reichelt elektronik GmbH & Co. KG, Sande, AlmanyaLITZE BLelektrot kablosu
Weller EC 2002 M lehimleme istasyonuWeller Tools GmbH, Besigheim, Almanya
İzo-Çekirdek EL 0,5 mmFELDER GMBH Lö ttechnik, Oberhausen, Almanya20970510kurşunsuz lehim
MERSILENE Polyester Elyaf SütürJohnson & Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, AlmanyaR871Hemilmeyen örgülü sütür, 4-0
HistoacrylB. Braun Melsungen AG,
Melsungen, Deutschland		9381104siyanoakrilat
Ketamin 10%Medistar GmbH, Almanyan/aanestezikler
Rompun 2% (Xylazine)Bayer GmbH, Almanyan/aanestezikler
EC2002M1D

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bikson, M., et al. Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016. Brain Stimul. 9 (5), 641-661 (2016).
  2. Bindman, L. J., Lippold, O. C., Redfearn, J. W. The action of brief polarizing currents on the cerebral cortex of the rat (1) during current flow and (2) in the production of long-lasting after-effects. J Physiol. 172, 369-382 (1964).
  3. Gartside, I. B. Mechanisms of sustained increases of firing rate of neurones in the rat cerebral cortex after polarization: role of protein synthesis. Nature. 220 (5165), 382-383 (1968).
  4. Purpura, D. P., McMurtry, J. G. Intracellular activities and potential changes during polarization of motor cortex. Neurophysiol. 28 (1), 166-185 (1965).
  5. Nitsche, M., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 527 (Pt 3), 633-639 (2000).
  6. Nitsche, M. A., Paulus, W. Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans. Neurology. 57 (10), 1899-1901 (2001).
  7. Cambiaghi, M., et al. Brain transcranial direct current stimulation modulates motor excitability in mice. Eur J Neuro. 31 (4), 704-709 (2010).
  8. Fritsch, B., et al. Direct current stimulation promotes BDNF-dependent synaptic plasticity: potential implications for motor learning. Neuron. 66 (2), 198-204 (2010).
  9. Ranieri, F., et al. Modulation of LTP at rat hippocampal CA3-CA1 synapses by direct current stimulation. J Neurophysiol. 107 (7), 1868-1880 (2012).
  10. Kronberg, G., Bridi, M., Abel, T., Bikson, M., Parra, L. C. Direct Current Stimulation Modulates LTP and LTD: Activity Dependence and Dendritic Effects. Brain Stimul. 10 (November), 51-58 (2016).
  11. Sun, Y., et al. Direct current stimulation induces mGluR5-dependent neocortical plasticity. Ann Neurol. 80 (2), 233-246 (2016).
  12. Podda, M. V., et al. Anodal transcranial direct current stimulation boosts synaptic plasticity and memory in mice via epigenetic regulation of Bdnf expression. Sci Rep. 6, 22180(2016).
  13. Reis, J., Fritsch, B. Modulation of motor performance and motor learning by transcranial direct current stimulation. Curr opin Neurology. 24 (6), 590-596 (2011).
  14. Buch, E. R., et al. Effects of tDCS on motor learning and memory formation a consensus and critical position paper. Clin Neurophysiol. 128 (4), 589-603 (2017).
  15. Reis, J., Fischer, J. T., Prichard, G., Weiller, C., Cohen, L. G., Fritsch, B. Time- but not sleep-dependent consolidation of tDCS-enhanced visuomotor skills. Cerebral cortex. 25 (1), 109-117 (2015).
  16. Monai, H., et al. Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain. Nature Comm. 7, 11100(2016).
  17. Gellner, A. -K., Reis, J., Fritsch, B. Glia: A Neglected Player in Non-invasive Direct Current Brain Stimulation. Front Cell Neurosci. 10, 188(2016).
  18. Takano, Y., Yokawa, T., Masuda, A., Niimi, J., Tanaka, S., Hironaka, N. A rat model for measuring the effectiveness of transcranial direct current stimulation using fMRI. Neurosci Lett. 491 (1), 40-43 (2011).
  19. Islam, N., Moriwaki, A., Hattori, Y., Hori, Y. Anodal polarization induces protein kinase C gamma (PKC gamma)-like immunoreactivity in the rat cerebral cortex. Neurosci Res. 21, 169-172 (1994).
  20. Islam, N., Aftabuddin, M., Moriwaki, A., Hattori, Y., Hori, Y. Increase in the calcium level following anodal polarization in the rat brain. Brain Res. 684 (2), 206-208 (1995).
  21. Rohan, J. G., Carhuatanta, K. A., McInturf, S. M., Miklasevich, M. K., Jankord, R. Modulating Hippocampal Plasticity with In Vivo Brain Stimulation. J Neurosci. 35 (37), 12824-12832 (2015).
  22. Wachter, D., et al. Transcranial direct current stimulation induces polarity-specific changes of cortical blood perfusion in the rat. Exp Neurol. 227 (2), 322-327 (2011).
  23. Koo, H., et al. After-effects of anodal transcranial direct current stimulation on the excitability of the motor cortex in rats. Rest Neurol Neurosci. 34 (5), 859-868 (2016).
  24. Liebetanz, D., et al. After-effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on cortical spreading depression. Neurosci Lett. 398 (1-2), 85-90 (2006).
  25. Fregni, F., et al. Effects of transcranial direct current stimulation coupled with repetitive electrical stimulation on cortical spreading depression. Exp Neurol. 204 (1), 462-466 (2007).
  26. Cambiaghi, M., et al. Flash visual evoked potentials in mice can be modulated by transcranial direct current stimulation. Neurosci. 185, 161-165 (2011).
  27. Dockery, C. A., Liebetanz, D., Birbaumer, N., Malinowska, M., Wesierska, M. J. Cumulative benefits of frontal transcranial direct current stimulation on visuospatial working memory training and skill learning in rats. Neurobiol Learn Mem. 96 (3), 452-460 (2011).
  28. Faraji, J., Gomez-Palacio-Schjetnan, A., Luczak, A., Metz, G. A. Beyond the silence: Bilateral somatosensory stimulation enhances skilled movement quality and neural density in intact behaving rats. Behav Brain Res. 253, 78-89 (2013).
  29. Pikhovych, A., et al. Transcranial Direct Current Stimulation Modulates Neurogenesis and Microglia Activation in the Mouse Brain. Stem Cells In. , 1-10 (2016).
  30. Rueger, M. A., et al. Multi-session transcranial direct current stimulation (tDCS) elicits inflammatory and regenerative processes in the rat brain. PloS one. 7 (8), e43776(2012).
  31. Liebetanz, D., Koch, R., Mayenfels, S., König, F., Paulus, W., Nitsche, M. A. Safety limits of cathodal transcranial direct current stimulation in rats. Clinical Neurophysiol. 120 (6), 1161-1167 (2009).
  32. Yoon, K. J., Oh, B. -M., Kim, D. -Y. Functional improvement and neuroplastic effects of anodal transcranial direct current stimulation (tDCS) delivered 1 day vs. 1 week after cerebral ischemia in rats. Brain Res. 1452, 61-72 (2012).
  33. Spezia Adachi, L. N., et al. Exogenously induced brain activation regulates neuronal activity by top-down modulation: conceptualized model for electrical brain stimulation. Exp Brain Res. 233 (5), 1377-1389 (2015).
  34. Jackson, M. P., et al. Safety parameter considerations of anodal transcranial Direct Current Stimulation in rats. Brain, behavior, and immunity. , (2017).
  35. Ordek, G., Groth, J. D., Sahin, M. Differential effects of ketamine/xylazine anesthesia on the cerebral and cerebellar cortical activities in the rat. J Neurophysiol. 109 (5), 1435-1443 (2013).
  36. Sykes, M., et al. Differences in Motor Evoked Potentials Induced in Rats by Transcranial Magnetic Stimulation under Two Separate Anesthetics: Implications for Plasticity Studies. Front Neural Circ. 10, 80(2016).
  37. Zhang, D. X., Levy, W. B. Ketamine blocks the induction of LTP at the lateral entorhinal cortex-dentate gyrus synapses. Brain Res. 593 (1), 124-127 (1992).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

tES ProtokolElektrot Soketi Yerle imiG s Kar t ElektroduCerrahi KurulumElektriksel Stim lasyon T rleriMotor Korteks HedeflemeStim lasyon ParametreleriG venlik Tolerans

İlgili makaleler