Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Yüksek frekanslı stimülasyon tarafından fare dentat Gyrus aktivasyonu için invaziv bir yöntem

7.3K görüntülenme

DOI:

10.3791/57857

2 Haziran 2018

Bu makalede

Özet

Bu iletişim kuralı, farelerde güvenilir bir HFS yöntemi ayarlamak gösterilmiştir. Hipokampal dentat gyrus boyunca nöronların elektriksel olarak HFS doğrudan ve dolaylı olarak içinde vivotarafından uyarılır. Nöronal aktivite ve moleküler sinyal c-fos ve Notch1 immünfloresan boyama, sırasıyla incelenir; neurogenesis tarafından bromodeoxyuridine tahlil etiketleme sayılabilir.

Özet

İmplante elektrotlar çeşitli beyin bölgeleri, hedefleme kullanarak elektrik yüksek frekanslı stimülasyon (HFS), çeşitli nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar için etkili bir tedavi olarak kanıtlanmıştır. Derin beyin stimülasyonu (DBS), adı da beynin derin bölgesinde HFS klinik çalışmalarda giderek önem kazanmaktadır. Yüksek frekans (HF-DBS) DBS cerrahi alanında son ilerleme için major depresyon bozukluğu (MDD), obsesif-kompulsif bozukluk (OKB), tedavi gibi diğer durumlar için invaziv bu tekniği kullanan olasılığı yayılmaya başladı ve bu yüzden üzerinde.

Genişleyen bu göstergeler rağmen HF-DBS yararlı etkileri temel mekanizmaları gizemli kalır. Bu soru adresi için bir yaklaşım seyrek nöronlar HFS tarafından dağıtılmış altgrupları etkinleştirmek implante elektrotlar kullanmaktır. Talamus ön çekirdeği HFS klinikte dirençli epilepsi tedavisi için kullanılabilir olduğu bildirilmiştir. Temel mekanizmaları için artan neurogenesis ilgili olabilir ve nöronal aktivite değişmiş. Bu nedenle, biz fizyolojik değişiklikler fare dentat gyrus (DG) neurogenesis yanı sıra nöronal aktivite tespiti tarafından HFS işlemden önce ve sonra keşfetmek ilgilenen.

Bu makale, farelerde, DG aktivasyonu doğrudan veya dolaylı olarak ve akut veya kronik bir şekilde hedeflemek HFS için yöntemleri açıklanmaktadır. Ayrıca, c-fos ve Notch1 nöronal etkinliğini izlemek için boyama ve harekete geçirmek sinyal immünfloresan ve bromodeoxyuridine (BrdU) belirlemek için etiketleme için Beyin dilimleri hazırlanması için detaylı bir protokol açıklamaktadır HF-DBS indüksiyon sonra neurogenesis. Nöronal aktivite ve neurogenesis aktivasyonu HF-DBS tedaviden sonra doğrudan nörobiyolojik kanıt ve potansiyel terapötik yararları sağlar. Özellikle, bu yöntemi değiştirilebilir ve bazal gangliyon gibi diğer baktılar beyin bölgeleri ve belirli beyin hastalıkları kliniğinde için subthalamic bölgeleri hedeflemek için uygulanan.

Giriş

HF-DBS 1870'lerde1beri geliştirilen beyin elektriksel stimülasyon Nöroşirürji bir teknolojidir. 1980'lerin, HFS ilk Parkinson hastalığı için bir potansiyel terapötik müdahale kullanıldı ve2diğer hareket bozuklukları. Son birkaç on yıl içinde HF-DBS daha yaygın şu anda tedavi edilemez beyin bozuklukları tedavisinde geleneksel tedavi stratejisi tarafından kullanılmıştır. Özellikle, HFS elektrot, son derece etkili sonuçlar ve en az yan etkileri doğruluk artışı nedeniyle beyin bozuklukları HF-DBS tarafından tedavi sayısı önemli ölçüde son artmıştır on yıl3,4,

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

Protokol

Hayvan deneysel prosedürler Pekin temel tıbbi Bilimler Enstitüsü (Pekin, Çin) ve bakım ve kullanım Laboratuvar hayvanlarının Çin hükümet Yönetmeliği kurumsal yönergeleri takip etti. Fareler (yetişkin erkek, 26 ~ 30 g) yer alan ve sabit bir sıcaklık 23 ° c, su ve yiyecek ad libitumile küçük bir 12-h ışık/12-h karanlık döngü (7: 00'da ışıkları) devam etti. Tüm deneysel prosedürler ışık döngüsü sırasında yapıldı.

1. cerrahi hazırlık

Not: Özel bir elektrot Halpern'ın raporu23değiştirilme yöntemini kullanarak ev yapımı.

  1. 2 bakır mikro kablolar (ile bir dış çapı 200 µm) paralel....

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

Sonuçlar

Hipokampal DG bölgeye doğrudan veya dolaylı olarak DG etkinleştirmek için s vergiyi HF-DBS stimülasyon sonrasında stereotaksik ayarlar kullanarak eklenen üzerinden elektrotlar kemirgenler Fentobarbital ile anestezi ve 3 h örnek c-fos ve Notch1 immunostaining için son HF-DBS stimülasyon sonra. BrdU, 36 h son BrdU enjeksiyon HF-DBS stimülasyon, 5 gün veya 1 gün sonra sonra boyama için kemirgenler beyin bölümleri hazırlanması için Fentobarbital ile anestezi.

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

Tartışma

HF-DBS tekniği çok güçlü bir araç 1990'lardan beri birçok nörolojik bozuklukları tedavisinde kullanılmıştır. Şimdiye kadar Simgesel Yapı HF-DBS Parkinson hastalığı ve çok dikkat ve ilgi klinik ve bilimsel topluluk hem de çekti esansiyel tremor tedavisi için işi. Devam eden HF-DBS çalışmalar bazı nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar32,33HF-DBS'ın tedavi uygulaması için birçok grup tarafından çeşitli türleri vardır. Bu çalışmalar şu anda klinik çalışmalarda

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

Açıklamalar

Yazarlar bildirmek için bir şey yok.

Teşekkürler

Çin hibe 31522029, 31770929 ve 31371149 (için Haitao Wu) Ulusal Doğal Bilim Vakfı tarafından desteklenen, 973 (2014CB542203) devlet anahtar geliştirme programından (için Haitao Wu) Çin ve Grant Z161100000216154 temel araştırma programı Beijing Belediye bilim ve Teknoloji Komisyonu (için Haitao Wu). Yazarlar tüm Üyeler Haitao Wu laboratuvar onların teşvik ve tartışmalar için teşekkür ederiz. Yazarlar son derece Zhenwei Liu aparatı hata ayıklama ile yardım için sana şükrediyoruz.

....

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Beyin stereotaksik aletÇalma51730Diçin stereotaktik intrakraniyal implantasyon
Model 3800MultiStim 8 Kanallı programlanabilir stimülatör
Diş deliciSaeshin Precision Co., LtdSTRONG 90Delme ve krayinotomi için 
BurrMeisingerHM1 005 #Delme ve krainiotomi için 
Digidata 1550 Sayısallaştırıcı MolekülerCihazlarAXON 1550Yüksek çözünürlüklü veri toplama
CryotomeThermo Fisher ScientificThermo Cryotome FSENumunelerin donmuş kesitlerinin kesilmesi
Konfokal mikroskopOlympusFV-1200Japonya, 20x Objektif (NA 0.45)
Fare cerrahi aletleriMakas, forseps, kemik kesici, tutucular vb.
Pentobarbital sodyumR& D sistemleri457920-50mg / kg i.p. enjeksiyonu için
Penisilin G Sigma-AldrichP303275.000 U i.m. enjeksiyon için
CarprofenSigma-AldrichSML17135-10mg/kg, sc enjeksiyonu için
%4 Paraformaldehit (PFA)Beijing Solarbio Sci-Tech Co. Doku fiksasyonu içinP1110
Fosfat tamponu (PBS)StoktapH7.4, 500ml10010023
canlandırıcı Doku-Tek OCT bileşiğiSakura4583Suda çözünür glikol ve reçinelerin formülasyonu
anti-BrdU antikoruAbcamab6326Dilüsyonlar: 1/800
anti-c-fos antikoruAbcamab209794Seyreltmeler:1/500
Keçi Anti-Tavşan IgG (Alexa Fluor 568)Thermo Fisher ScientificA11036Seyreltmeler:1/500
Eşek Anti-Sıçan IgG (Alexa Fluor 488)Jackson ImmunoResearch712-546-150Seyreltmeler:1/500
DAPIVector LaboratoriesH-1200DAPI
anti-Notch1 antikoru (C-20)ile karşı boyamasc-6014Seyreltmeler: 1/50
Eşek Anti-Keçi IgG (Alexa Fluor 488)Abcamab150073Seyreltmeler: 1/1000
Fare Stimülatörü A-M sistemleri FST.14084-08,11254-20,16109-14 çorap çözeltisi

Kaynaklar

  1. Perlmutter, J. S., Mink, J. W. Deep brain stimulation. Annual Review of Neuroscience. 29, 229-257 (2006).
  2. Lozano, A. M., Lipsman, N. Probing and regulating dysfunctional circuits using deep brain stimulation. Neuron. 77 (3), 406-424 (2013).
  3. Kohl, S., et al.

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Derin Beyin StimülasyonuNöronal AktiviteNörojenez TespitiBeyin Kesiti Hazırlamaİmmünofloresan BoyamaBrdU EtiketlemeStereotaktik Cerrahic-fos Notch1 Analizi