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

Yöntem makalesi

, Γ-aminobutirik asit elektroforetik teslim (GABA) epileptik odaklama içine fareler nöbetleri önler

8.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/59268

⸱

16 Mayıs 2019

 ,  ,  ,  , 
1Aix Marseille Université, Institut de Neurosciences des Systèmes (INS), 2Electrical Engineering Division, University of Cambridge, 3Department of Bioelectronics, Centre Microélectronique de Provence - Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (CMP-EMSE), 4Institut de Neurosciences de la Timone, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) UMR 7289 & Aix- Marseille Université, 5Neuroengineering Research Group, Interdisciplinary Excellence Center, Department of Medical Microbiology and Immunobiology, University of Szeged

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Epilepsi araştırmalarının zorluk klasik tedavinin yetersiz kaldığı hastalarda yeni tedaviler geliştirmektir. Yeni bir protokol kullanarak-implante edilmiş bir ilaç teslim sistemi yardımıyla-epileptik odak içine GABA elektroforetik teslim tarafından anestezik fareler nöbetleri kontrol edebiliyoruz.

Özet

Epilepsi dünya çapında milyonlarca insanı etkileyen nörolojik bozukluklar grubudur. Hastaların% 70 ' inde ilaçlarla tedavi yararlı olsa da, ciddi yan etkiler hastanın yaşam kalitesini etkiler. Dahası, epileptik hastaların yüksek bir yüzdesi ilaç dirençli; onların durumunda, Nöroşirürji veya nöronörolojik gereklidir. Bu nedenle, epilepsi araştırmalarının önemli amacı, ilaç geçirmez hastalarda epilepsi tedavisine ya da yan etkilere gerek kalmadan tedavi edebilecek veya tekrarlayan nöbetleri önlemenin yeni terapileri keşfetmektir. Nöromühendislik, epileptik hastaları risk altında tedavi etmek için daha iyi çözümler bulmak üzere yeni stratejiler ve teknolojiler kullanarak yepyeni yaklaşımlar sağlar.

Epilepsi akut fare modelinde yeni bir deneysel protokol gösterisi olarak, doğrudan situ elektroforetik ilaç teslim sistemi kullanılır. Yani, mikrofluidik iyon pompası (Μfıp) içeren bir nöral prob, isteğe bağlı ilaç teslimi için ve yerel sinir aktivitesinin eşzamanlı kaydı implante edilir ve 4-aminopyridin kaynaklı (4AP kaynaklı) nöbet gibi kontrol edebilme yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir Etkinlik (SLE) etkinliği. Γ-aminobutirik asit (GABA) konsantrasyonu, nöbet odağı bir antiepileptik etkiye ulaşmak için GABA tesliminin hassas kontrolü ile fizyolojik aralıkta tutulur ama overinhibisyon kaynaklı rebound patlamaları neden değil. Bu yöntem, hem patolojik aktivitenin hem de müdahalenin tespiti ile doğrudan epileptik odaklamaya karşı inhibitör nörotransmitter sağlayarak nöbetleri durdurmayı sağlar.

Deneysel yöntemle gelişmelerin bir sonucu olarak, SLEs nöbet başlangıcında hassas ayarlı GABA teslimat tarafından nöbet kontrolü sağlayan bir son derece lokalize bir şekilde indüklenmiş olabilir.

Giriş

Epilepsi en yaygın dördüncü nörolojik bozukluktur: nüfusun yaklaşık% 1 ' i epilepsi muzdarip ve etkilenen kişinin üçte biri tekrarlayan nöbetlere sahiptir. Çoğu durumda, nöbetler ilaç ile kontrol edilebilir. Ancak, ilaç tedavisi, uygun dozajı1,2bulmak için yıllar sürebilir her hasta için ayrı olarak ayarlanması gerekir. Ayrıca, ilacın çoğu yaşam kalitesini azaltmak ciddi yan etkilere sahiptir3,4,5,6,7. Son olarak, olguların% 30 ' unda hastalar ilaçlara dayanıklıdır ve sürekli tek nöbet jeneratör Locus durumunda, sadece Resektif Nöroşirürji nöbetlerin oluşumunu zayıflatabilir8. Bu nedenle, modern epilepsi araştırmalarında önemli bir girişim, risk altındaki hastalarda tekrarlayan nöbetleri önleyebilen yeni stratejileri keşfetmektir, ancak güçlü ilaç terapilerinin ve invaziv rezektif ameliyatların ihtiyacını azaltıyor.

Epileptik nöbetler, beyin (Genelleştirilmiş epilepsi) veya beynin lokalize bir bölümünde (fokal epilepsi) uyarıcı ve inhibitör devreleri içinde bir dengesizlik olduğunda ortaya çıkar, nöromların anormal bir moda boşaltılması gibi9 , 10 ' dan fazla , 11. antiepileptik ilaçlar nöbet önleme iki farklı şekillerde hareket edebilir: ya azalan uyarılma veya inhibisyonu arttırmak12. Özellikle, onlar ya da inhibitör nörotransmitter GABA etkileyen tarafından nöronlar arasında kimyasal iletim üzerinde hücre membranı13 veya ACT iyon kanalları etkileyen nöronal hücrelerin elektrik aktivitesini değiştirebilir olabilir uyarıcı sinaps içinde glutamat14,15. Bazı ilaçlar için, eylem modu bilinmiyor18. Ayrıca, ilaç tedavileri hastalar üzerinde sürekli bir etkiye sahiptir ve nöbetlerin prevalansı dinamiklerine uyum sağlayamaz. İdeal olarak, belirli eylem mekanizmaları olan ilaçlar altta yatan epileptik süreçlerde hareket eder. Optimal bir tedavi beyin interictally dokunmaz ama bir nöbet gelişmekte başladığında hemen hareket edeceğini. Bunun aksine, epilepsi her durumda, ilaç şimdi sistematik bir tedavi anlamına gelir, tüm beyin ve hastanın tüm vücudu etkileyen9.

Epileptik nöbetler, beyin travması gibi ilk hakaret sonrasında uzun yıllar görünebilir. İlk hakaret ve birinci spontan nöbetlerin oluşumu arasındaki dönem, nöronal ağ bağlantılarının ortadan kalkması ile nöronal ölüm de dahil olmak üzere, önemli moleküler ve hücresel reorganizasyonlar ile karakterize edilir ve akal yeni bağlantıların görünümü ile sprouting/neosynaptogenesis19,20,21. Nöbetler tekrarlayan hale gelince, onların frekansı ve şiddeti daha fazla beyin bölgeleri içeren, artış eğilimindedir. Nöbet Genesis ve yayılma kuralları farklı olabilir gibi, yayılım ağlarından nöbet başlangıcı (epileptojenik bölgeler) siteleri ayırt etmek önemlidir. Epilepsinin insan dokusu ve deneysel modelleri üzerinde yapılan araştırmalar, devrelerin yeniden yapılanma ve nöbetleri oluşturmak için yeteneklerini hakkında önemli veriler sağladı20,21,22, 23. ancak, bu yeniden yapıların adaptif tepkiler olup olmadığını veya epileptogenez veya nöbet Genesis ve yayılma12ile ilgili olup olmadıklarını belirlemek zordur.

Bu nedenle epileptik odağı lokalleştirme ve antiepileptik ilaçlar yerel olarak uygulanması, çağdaş epilepsi araştırmalarında başlıca zorluklardan biridir. Epilepsi hayvan modelleri ve bazı klinik çalışmalar kullanarak çeşitli deneyler nöbet olayların başlangıcını bulmak ve beyin temel mekanizmaları tanımlamak için amaçlanan24,25,26,27. Bu amaçla, 4ap kaynaklı epilepsi modeli28,29,30,31 kullanarak yeni bir deneysel protokol geliştirdik akut fare hazırlama, hangi üç kesin ekleme sağlar cihazlar, ağ aktivitesinin vivo olarak oldukça lokalize bir şekilde yönetildiği hipokampus 'un verilen alanına girer. Bir cam mikropipet tarafından lokalize 4AP enjeksiyon hipokampus lokalize bir noktada epileptik SLEs ikna etmek için yardımcı olurken, yeni polimer tabanlı μFIP prob yardımıyla nöbet aktivitesinin kontrolü aynı anda nöronal kayıt yoluyla elde edilir cihazın kayıt siteleri ile elektrik aktivitesi. Hipokampal yerel alan aktivitesi aynı zamanda korteks içinde ve hipokampus aynı anda katmana özgü bir şekilde çok kanallı silikon prob ile izlenir.

Yakın zamanda icat edilen μFIP probları, bir iyon değişimi membranı (IEM) boyunca mikrofluidik bir kanalda saklanan ve çevreleyen dokuya (Şekil 1) şarj edilen ilaçlar itmek için uygulanan bir elektrik alanı kullanılarak çalışır. IEM seçmeli olarak sadece bir tür iyon (kıt veya Anion) taşır ve böylece, "kapalı" durumunda hem pasif difüzyon sınırlamak için çalışır ve cihaz içine çevreleyen dokudan karşılıklı şarj türlerin taşınması. Elektrik alanı, mikrofluidik kanala dahili olan kaynak elektrot ve cihaza harici bir hedef elektrot (Bu durumda, hayvan modelinde kafa vidası) arasında küçük bir voltaj (< 1 V) uygulayarak talep üzerine oluşturulur. İlaç tesliminin oranı, uygulanan voltaj ve kaynak ile hedef elektrotlar arasındaki ölçülen akım ile orantılıdır. İlaç teslimatlarının kesin olarak ayarlanabilir olması, μFIP 'nin birincil avantajlarından biridir. Fluidik veya basınç bazlı ilaç teslim sistemlerine kıyasla başka bir kritik avantaj, μFIP 'de uyuşturucu taşıyıcı çözümü olmadan IEM genelinde ilaçlar teslim edildiği için ilaç teslim çıkışında sadece ihmal edilebilir bir basınç artışı bulunduğunu belirtir.

ΜFIP "kapalı" olduğunda GABA pasif sızıntı küçük bir miktar var, ama bu SLEs etkisi bulunamadı. Μfıp, daha önce31rapor ettiğimiz konvansiyonel mikroimalat yöntemlerinden sonra özel olarak yapılmıştır.

Tekrarlayan nöbetleri önlemenin bir yolu, en başında veya hatta ilk nöbet olayından önce ağ boşaltma blokajı olduğundan, epileptik odaklanmaya inhibitör nörotransmitter GABA teslim etmek için sunulan yöntem büyük fokal Epilepsi hastalarında nöbet kontrolü için terapötik potansiyel. GABA endojen bir substrat olduğundan, fizyolojik konsantrasyonlarda değişmeden içsel nöronal özellikleri bırakır. GABA düşük düzeylerde yerel uygulama sadece inhibisyonu için doğal olarak duyarlı hücreleri etkileyecek, ve sadece fizyolojik inhibisyonu benzer etkilere neden olacak, derin beyin stimülasyon aykırı (DBS), tüm hücreleri uyararak spesifik olmayan eylemleri olan kendi ortamında nöronal ağ, hem uyarma ve inhibisyonu içeren karışık bir tepki neden. Sonuç olarak, önerilen yöntem DBS daha nöbet kontrolü için daha spesifik bir yaklaşım sağlar.

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

Protokol

Tüm deneysel prosedürler Institut de Neurosciences des Systèmes 'in etik yönergelerine göre yapılmıştır ve yerel etik komiteler ve veteriner ofisleri tarafından onaylanmıştır.

Not: Deneylerde Seventeen yetişkin erkek OF1 fareler kullanıldı. Fareler, gıda ve su mevcut reklam libitum ile 12 h ışık/karanlık döngüsü için eğitildi.

1. anestezi

  1. İntraperitoneal ketamin ve xylazine karışımı enjekte (100 mg/kg vücut ağırlığı ve 10 mg/kg vücut ağırlığı, sırasıyla) hayvan anestezize.
  2. Solunum hızını gözlemlemek ve fırçalayarak ve ağrıya fare tepkisi kontrol ederek anestezi seviyesini kontrol edin.
    Not:     fare nefes düzenli olur, hiçbir fırçalama görülebilir ve hayvan kuyruk pinches tepki vermez, anestezi devam etmek için yeterince derin.
    1. Hayvanı elektriksel olarak programlanabilir bir ısıtma yastığı üzerine yerleştirin. Bir petrol jöle bazlı ürün ile Rektal sıcaklık prob kapak ( malzeme tablosunabakın) ve hafifçe rektum içine yerleştirin (1 – 2 cm derin) vücut sıcaklığını izlemek için fare. Cerrahi prosedürler ve deneysel kayıtlar sırasında 36,5 ile 37,5 °C arasında bir vücut sıcaklığını koruyun.
    2. Fare refleksleri, bıyık hareketleri ve nefes frekansı kontrol ederek anestezi seviyesini izleyin. En az her 30 dakikada bir kaydedilen anestezi seviyesini dikkate alarak, küçük bir doz ketamin-xylazine kokteyli (20 – 50 μL, daha önce olduğu gibi aynı konsantrasyon) intramüsküler olarak verin.

2. cerrahi/kraniyotomi

  1. Bir stereotaktik çerçevede farenin kafasını düzeltin. 30 G iğne kullanarak, yerel analjezik ropivakain enjekte (5 μL, 7,5 mg/ml, bkz. malzeme tablosu) planlanan kesi bölgesinde subkutan. Etkili olması için 5 dk izin verin.
  2. Bir neşter ile kafatası üzerinde deri düz kesim orta çizgi olun. Hafifçe ince forseps ile yan doğru cilt çekin ve daha fazla iş için maruz kafatası bırakmak için Bulldog ser, kelepçeler ile bir kenara kelepçe.
  3. Bir neşter veya benzer bir araç ile fasya kafatası temizleyin. Yüzeysel kanama durumunda, kan pamuk bezlerden veya kağıt havlu küçük parçalar ile çıkarın.
  4. Bir Poly (3, 4-etylenedioxythiophene) polistiren Sulfonat (PEDOT: PSS)-kaplanmış zemin vida (Boyut: #00, çap: 0,047 in, Uzunluk: 1/8 içinde, malzeme tablosunugörmek) bir lehimli tel alın ve amplifikatördeki bir bağlayıcı ile bağlayın.
  5. Kafatasını istenilen delik bölgesinde nemlendirin ve yüksek hızda ince, yuvarlak matkap biti (0,4 mm çap ile) kullanarak beyin üzerindeki kafatasının üzerinde dura görünür olana kadar bir delik açınız. Delik içine zemin vida koymak ve beyin üst ulaşıncaya kadar bir hassas tornavida ile vida.
    Not: Kafa vidası bir PEDOT ile daldırma kaplı oldu: PSS çözüm içeren 1% 3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GOPS) ağırlığı ile 140 °C ' de pişirme izledi 90 min. PEDOT: PSS, biyouyumlu olduğu bilinen Volumetrik kapasitans ile konjueli bir polimerdir. GOPS, PEDOT ile karışık bir çapraz bağlayıcı: PSS, sulu ortamlarda istikrarı artırmak için (Şekil 2).
  6. Stereotaktik çerçevenin yardımıyla, istenilen beyin bölgesi için stereotaktik koordinatlarını ölçün. Örneğin, ilgi bölgesi Hippocampus, anteroposterior (AP)-1,8 mm ve mediolateral (ML) 1,8 mm fare32için beyin Atlası dayalı bregma noktasından.
    Not: Bunlar Sağ Yarımküre için Koordinatlar (Şekil 2).
  7. İnce, iyi cilalı, şeffaf bir kemik membranı olana kadar hızlı bir hızda ayarlanmış güvenilir bir diş matkap (bkz. malzeme tablosu) kullanarak kafatasının yaklaşık 1 ila 2 mm çap alanı ince.
  8. Sonra, kemik membranı kalınlığı yeterince ince ise (< 200 μm), ince forseps ile küçük bir delik yapın ve yavaşça kemik33ince tabakası çıkarın. Dura kaldırmak için özel yapılmış kanca uçlu iğne kullanın. Edemas gelişimini önlemek ve beynin kardiyak ve/veya solunum titreşimlerini en aza indirmek için kraniyotomi ve durotomi boyutunu minimize.
    Not: Kraniyotomi, kurutmayı önlemek ve daha sonra deney sırasında düzenli olarak doldurulmuş bir tuz çözeltisi ile doldurulmalıdır (Şekil 2).

3. çok kanallı silikon sondasının yerleştirilmesi

  1. Silikon prob için hafif bir AP açısında (20 °) stereotaktik kollar, diğer iki implantın konumlandırılması için geniş alan bırakmak ve elektrotun, iyon pompasının ve mikropipetin kayıt ve enjeksiyon alanlarının mümkün olduğunca yakın olması için kullanın.
    Not: Elektrotlar, şırıngalar, ve iyon pompaları dıı leke solüsyonu bir damla ile kaplanmıştır (1, 1 '-diokdecil-3, 3, 3 ', 3 '-tetramethylindocarbocyanine perklorat [dıı]), implantasyon izleri (0,5 mg/ml dıı dimetil sülfoxide) sonrası hoc görselleştirme için.
  2. Silikon sondasını bir manyetik tutucuya bağlı stereotaktik kolun üzerine yerleştirin ve stereaks çerçevesinin yanına yerleştirin. AP açısını (20 °) ayarlayın ve ardından sondayı baş aşamaya ve zemin vidasına bağlayın.
  3. Silikon sondasını, mikron hassas stereotaktik kol veya yan hareketlerden kaçınmak için motorlu bir Mikromanipülatör yardımıyla Hippocampus içine yavaşça indirin (Şekil 2 ve Şekil 3).
    1. Kayıt yazılımını ve kaydını başlatın — baş sahne, bağlı amplifikatör ve bir bilgisayar ile — elektrik nöronal sinyaller, çok kanallı silikon sondasını korteksin üst kısmına taşıyarak hedeflenen dorsoventral (DV) konumuna ulaşıncaya kadar (- 1.800 μm kortikal yüzeyden). Bilgisayar ekranında penetrasyon sırasında yerel alan potansiyel sinyalini (LFP) kaydedin ve izleyin.
      Not: Kayıt sırasında yavaş ve sürekli hareket etmesi, penetrasyon için daha iyi görsel kontrole sahip olmak ve hedef bölgeye ulaşmak için prob inişini kontrol et.
    2. Hedef bölgenin bir marker olarak kaydedilmiş LFP hipokampal oluşumunun piramit katmanında dalgalanma etkinliğini kullanın.
      Not: Ripple aktivitesi, çok kanallı silikon (si) sondasının bir veya iki komşu kanalında, kayıt siteleri arasında 100 μm mesafeye sahip görünür (Şekil 4).
    3. Çok kanallı si probları yardımıyla korteks ve hipokampus katmanlarından LFP sinyallerini aynı anda ( malzeme tablosunabakın) çok kanallı si sondaları ile kaydedin (Şekil 4).

4. Μfıp 'nin yerleştirilmesi

  1. ΜFIP girişine tüpler ( malzeme tablosunabakın) bağlayın ve 0,05 M GABA çözeltisi ile prob doldurun. Tüpleri çıkarın ve parafin film sarma ile giriş kapatın. Elektrik yönlendirmesini kaynak ölçüm birimine bağlayın.
  2. ΜFIP 'yi stereotaktik kol yardımıyla mediolateral (MP) açıyla (20 °) takın. Si prob tüm süreç boyunca takılı kalır.
    Not: μfip çok esnektir ve beyin yüzeyine ulaşıncaya kadar düz tutmak için küçük ve temiz bir fırça desteğinden yararlanabilir. Bu adımdan sonra, Μfıp eksenel hareketlerle hafifçe düşürebilir.
  3. ΜFIP 'yi Aksiyel hareketlerle yavaşça indirin ve yörünge sırasında, dorsoventral (DV) koordinatına (-1.200 μm kortikal yüzeyden) ulaşıncaya kadar bükmeye asla izin vermeyin.
    Not: ΜFIP ucuyla çıkışa 300 μm uzaklığı göz önüne alındığında, iki cihazı (Μfıp ve silikon prob) mümkün olduğunca birbirine yakın bir yere koymayı deneyin.
    DIKKAT: ekleme sırasında cihazlar ve konnektörleri arasındaki mekanik sorunlardan kaçının (Şekil 2B ve Şekil 3B).

5. nöbet Indüksiyon için cihazların hazırlanması

  1. Şırıngadaki metal iğneyi (10 μL) değiştirin (bkz. malzeme tablosu). İğne tutarak metal parçasını çıkarın, yerleştirin ve mikropipet (dış çap [OD]: 1,2 mm, iç çapı [ID]: 0,75 mm, uç çapı: 20 – 50 μm ile ± 0,5 cm şaft konik) kaldırın ve sonra iğne tutma elemanı değiştirin.
  2. Şırınga ve bağlı borosilikat micropipet 20 ° lateromedial (LM) açı 4AP enjeksiyon için (50 mM yapay beyin omurilik sıvısı [ACSF]) yerleştirin.
    Dikkat: Şırınga veya mikropipet metal iğnesini 50 μm ' den büyük bir ucu ile kullanmayın.
  3. Çekme 500 nL – 1 μL 50 mM 4AP otomatik mikroenjeksiyon pompası yardımıyla.

6.4AP enjeksiyon için bir şırınga bağlı Cam Pipet ekleme

  1. Şırıngaya bağlı cam mikropipeti, hedeflenen DV konumuna (-1.500 μm) indirin ve ardından 4AP çözeltisi (Şekil 2 ve şekil 3) 250 nl enjekte et. Kayıt yazılımı ile kaydetmeye başlayın. Ekranı izleyin ve ilk interiktal başak görünmesini bekleyin.
  2. İlk interiktal Spike görünümünü hemen μfip tarafından GABA teslim başlayın. 100 s için kaynak ve hedef arasında 1 V uygulayarak GABA teslim 1 s kapalı, 30 döngüleri için takip. Kayıt yazılımı yardımıyla, en az 2 saat kayıt.
    Not: Teslim edilen GABA toplam kütlesi yaklaşık 1 nmol (Şekil 5).
  3. Denemenin sonunda, eklenen sondaları ve zemin vidasını yavaşça çıkarın ve hayvanı stereotaktik ekipmandan çıkarın. Hayvanlar ilaç (ı. p. 100mg/kg pentobarbital) aşırı doz kullanılarak ötenize edildi. Ölüm, nefes ve sirkülasyonun durdurulması ile doğrulandı.

7. IMPLANTLARIN yerleşiminin değerlendirilmesi

  1. Hayvan ötenenleştirdikten sonra, ilk olarak 50 ml serum ve sonra 150 ml ile 0,1 M fosfat tampon (Pb) içinde% 4 paraformaldehit (PFA) içeren bir buz-soğuk fiksatif çözeltisi ile transcardially serpmek34.
    Dikkat: PFA tehlikelidir ve dikkatli bir şekilde ele alınmalıdır.
  2. Hayvan decapitate ve sonra kafatası üst ve kenarlarından cilt ve kas çıkarın. Foramen magnum başlayarak, kulakları ve sagittal orta hat kesi doğru kafatası lateral kesikler yapmak, beyin zarar değil büyük özen. Kafatasını bir kemik düzeltici ile yavaşça çıkarın. Beyni çıkarın ve sonra ilgi bölgesinden bir doku bloğu kesip (bregma noktasından,-1-3 mm AP) bir beyin matrisinin yardımıyla (bkz. malzeme tablosu).
  3. Tutkal doku bloğu bir vibratome numune tutucusu, içine stand koymak ve 40 μm kalınlık için vibratome ayarlamak bir PB banyo 40 μm koronal bölümler yapmak.
  4. 0,1 M PB ile kapsamlı bir şekilde yıkayın. Glial fibril asidik protein (GFAP) boyama için histolojik Protokolü izleyin31.
  5. Slaytlar üzerinde bölümler monte ve 2-(4-amidinophenyl)-1H-Indole-6-karboxamidine (DAPI) (bkz. malzeme tablosu) içeren bir montaj ortamı ile kapak.

8. Konfokal mikroskopisi

  1. Bir Konfokal mikroskop 20 x amacı altında lekeli koronal bölümler ile slaytlar yerleştirin. Hedef bölgeyi seçin.
  2. Aşağıdaki gibi boyalar için optimum uyarma ve emisyon (EXC/EMS) filtre setleri seçin: DAPı = 358/461 Nm, dıı = 551/569 Nm, ve floresan (bkz. malzeme tablosu) = 490/525 Nm.
    Not: Boyama bölüme göre değiştiğinden, en az yoğun ve yoğun bölgelerin her ikisi de emisyonu gösterdiği her bölüm için uygun bir yelpazede minimal ve maksimal uyarma ve algılamanın belirlenmesi gerekir.
  3. En az yoğun bölgeyi seçin ve lazer yoğunluğunu ve algılaması yüksek değerlere ayarlayın ve daha sonra bu değerlerin algılanan emisyonun aşırı doygunluğuna neden olup olmadığını en yoğun bölgelerde doğrulayın. Eğer öyleyse, değerleri azaltın ve en az yoğun bölge ile yeniden kontrol edin. Düşük boyama düzeylerinde mümkün olan en yüksek algılamaya ulaşana kadar bu adımları yineleyin ve yüksek derecede lekelenmiş alanlarda uygun değil, fazla doymamış seviyeleri. Tüm boyalar için bu işlemi tekrarlayın.
  4. Mikroskopun döşeme taraması işlevini kullanarak 512 x 512 pikseli döşeme başına, post hoc işleme için yeterli çözünürlüğe sahip prob ekleme sitelerinin büyük bir özetini elde edin.

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

Sonuçlar

Anestezik farelerde 4AP epilepsi modeli ile burada sunulan prosedürü kullanarak, epileptik nöbetlerin kontrolü Sara odaklı olarak elde edilebilir. İmplantların kesin lokalizasyonu (Şekil 2) hipokampal yerel alan potansiyelleri (LFPS, Şekil 4) kaydetmeye, küçük hipokampal nöbetleri sağlamak ve nöbet başlangıcında GABA teslim etmek için yardımcı oldu. İmplantların lokalizasyonu, her denemenin ardından post hoc histolojiye göre doğr...

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

Tartışma

Epilepsi akut fare modelinde yeni bir deneysel protokol geliştirerek, SLEs, epileptik odaklanarak implante edilen bir Μfıp yardımıyla başarılı bir şekilde kontrol edilebilir. Temporal ve uzamsal hassasiyetle GABA teslim kabiliyeti sayesinde, 4 AP kaynaklı SLEs nöbetlerin başlangıcında kontrol edildi. Epilepsinin tedavisi teorik olarak mümkündür eğer nöral ağ deşarj kontrolü nöbet başlangıcı yerine elde edilir. Sunulan protokol bu mümkün olduğunu kanıtladı eğer enjekte inhibitör nörotransmitter lokalizasyonu, GABA, zamanı...

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

Açıklamalar

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Teşekkürler

C.M.P. Uluslararası Eğitim Enstitüsü tarafından yönetilen bir Whitaker uluslararası akademik hibe fon kabul eder. Ak, Marie Curie ıEF (No. 625372) tarafından desteklenmektedir. A.W., Avrupa Birliği 'nin Horizon 2020 araştırma ve yenilik programı (Grant anlaşması No. 716867) kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ' den finansman kabul ediyor. A.W. Ayrıca Aix-Marseille Üniversitesi-A * MıDEX, Fransız "ınvestissements d 'Avenir" programının mükemmellik girişimi 'nin de kabul edildiğini belirtiyor. Yazarlar, Dr. Ilke uguz, Dr. sahika Inal, Dr. Vincenzo curto, Dr. Mary Donahue, Dr. Marc Ferro ve Zsófia Maglóczky 'yi verimli tartışmalara katılmaları için onaylar.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
4APSigma275875
Alexa Fluor 488Abcamab15007
AmplifikatörNeuralynx, Montana, ABDDijital Lynx 4SX
AmplifikatörAmpliplexKJE-1001
Atlas Stereotaksi Allen Atlas978-0470054086
Borosilika cam pipetSutterBF120-69-15
Beyin MatrisiWPI RBMA-200C
Kemik düzelticiFST16109-14
Konfokal mikroskopZeissLSM 510
KonnektörINSTECHSC20/15
Koton tigeMonoprixEMD 6107OD
Kapak astarıMenzel-Cam15747592
DiI Leke Thermo FisherD282
DMSOSigma11412-11
MatkapFOREDOMK1070
ForsepsFST11412-11
GABASigmaA2129
GFAP Monoklonal AntikorThermofisher53-9892-80
GOPSSigma440167-100M
Hamilton serisi Hamilton 80330
Başlık VidasıBileşen BeslemesiTX00-2FH
Isıtma yastığı Harvardaparatı 341446
Enjeksiyon PompasıWPI UMP3-3
KeithleyTektoronix216A
KetaminRenaudin5787419
Manyetik tutucuSupertech InstrumentsMH-1
FarelerCharles River612
Motorlu manipülatörScientifica, İngiltereIVM
Na2HPO4Sigma255793
NaH2PO4Sigma7558807
NeuroTrace Tanımı ThermofisherN22880
Kağıt havluKIMBERLY CLARK7552000
PBSigmaP4417
PEDOT: PSSCLEVIOS
PFAAcros Organik30525-89-4
Rektal sıcaklık probuHarvard cihazı521591
Ropivakain KABI1260216
TuzluSigma7982
NeşterF.S.TAUST
Beze BD Medical324826
Serrefine kelepçeFST18050-284 önerilir
Silikon probNeuroNexus, Michigan, ABDA2x16-10mm-50-500-177 veya A1x16-5mm-150-703
Stereotoksik çerçeveÇalmak51733U
Superfrost SlideThermoScientificJ38000AMNZ
BoruINSTECHLS20
Vazelin Laboratoire Gilbert3518646126611
Vectashield DAPIVektör Laboratuvarları, California, ABDH-1200-10
Vibratom, Leica VT1200SLeica Microsystems1491200S001
Ksilazin Bayer4007221032311
Silikon probuNeuromicrosystems LtdA1x32_dbl_5.0_50_0_176_50
81076212 R195806

Kaynaklar

  1. Kwan, P., Palmini, A. Association between switching antiepileptic drug products and healthcare utilization: A systematic review. Epilepsy & Behavior. 73, 166-172 (2017).
  2. Belleudi, V., et al. Studies on drug switchability showed heterogeneity in methodological approaches: a scoping review. Journal of Clinical Epidemiology. 101, 5-16 (2018).
  3. Chen, B., et al. Psychiatric and behavioral side effects of antiepileptic drugs in adults with epilepsy. Epilepsy & Behavior. 76, 24-31 (2017).
  4. Brodie, M. J., et al. Epilepsy, Antiepileptic Drugs, and Aggression: An Evidence-Based Review. Pharmacological Reviews. 68 (3), 563-602 (2016).
  5. Hamed, S. A. The auditory and vestibular toxicities induced by antiepileptic drugs. Expert Opinion on Drug Safety. 16 (11), 1281-1294 (2017).
  6. Hamed, S. A. The effect of epilepsy and antiepileptic drugs on sexual, reproductive and gonadal health of adults with epilepsy. Expert Review of Clinical Pharmacology. 9 (6), 807-819 (2016).
  7. Roff Hilton, E. J., Hosking, S. L., Betts, T. I. M. The effect of antiepileptic drugs on visual performance. Seizure. 13 (2), 113-128 (2004).
  8. Stafstrom, C. E., Carmant, L. Seizures and epilepsy: an overview for neuroscientists. Cold Spring Harbor Perspective in Medicine. 5 (6), (2015).
  9. Arzimanoglou, A., et al. A Review of the New Antiepileptic Drugs for Focal-Onset Seizures in Pediatrics: Role of Extrapolation. Paediatric Drugs. 20 (3), 249-264 (2018).
  10. Avoli, M., et al. Specific imbalance of excitatory/inhibitory signaling establishes seizure onset pattern in temporal lobe epilepsy. Journal of Neurophysiology. 115 (6), 3229-3237 (2016).
  11. Badawy, R. A., Freestone, D. R., Lai, A., Cook, M. J. Epilepsy: Ever-changing states of cortical excitability. Neuroscience. 222, 89-99 (2012).
  12. Loscher, W., Brandt, C. Prevention or modification of epileptogenesis after brain insults: experimental approaches and translational research. Pharmacological Reviews. 62 (4), 668-700 (2010).
  13. Porter, R. J. Mechanisms of action of new antiepileptic drugs. Epilepsia. 30, Suppl 1. S29-34, discussion S64-28 (1989).
  14. Rogawski, M. A. Diverse mechanisms of antiepileptic drugs in the development pipeline. Epilepsy Research. 69 (3), 273-294 (2006).
  15. Czapinski, P., Blaszczyk, B., Czuczwar, S. J. Mechanisms of action of antiepileptic drugs. Current Topics in Medicinal Chemistry. 5 (1), 3-14 (2005).
  16. Ye, H., Kaszuba, S. Inhibitory or excitatory? Optogenetic interrogation of the functional roles of GABAergic interneurons in epileptogenesis. Journal of Biomedical Science. 24 (1), 93(2017).
  17. Loscher, W., Klitgaard, H., Twyman, R. E., Schmidt, D. New avenues for anti-epileptic drug discovery and development. Nature Reviews Drug Discovery. 12 (10), 757-776 (2013).
  18. Manchishi, S. M. Recent Advances in Antiepileptic Herbal Medicine. Current Neuropharmacology. 16 (1), 79-83 (2018).
  19. Pitkanen, A., Sutula, T. P. Is epilepsy a progressive disorder? Prospects for new therapeutic approaches in temporal-lobe epilepsy. Lancet Neurology. 1 (3), 173-181 (2002).
  20. Cohen, I., Navarro, V., Clemenceau, S., Baulac, M., Miles, R. On the origin of interictal activity in human temporal lobe epilepsy in vitro. Science. 298 (5597), 1418-1421 (2002).
  21. Huberfeld, G., et al. Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy. Nature Neuroscience. 14 (5), 627-634 (2011).
  22. Bui, A., Kim, H. K., Maroso, M., Soltesz, I. Microcircuits in Epilepsy: Heterogeneity and Hub Cells in Network Synchronization. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 5 (11), (2015).
  23. Prince, D. A., Gu, F., Parada, I. Antiepileptogenic repair of excitatory and inhibitory synaptic connectivity after neocortical trauma. Progress in Brain Research. 226, 209-227 (2016).
  24. Nilsen, K. E., Cock, H. R. Focal treatment for refractory epilepsy: hope for the future. Brain Research: Brain Research Reviews. 44 (2-3), 141-153 (2004).
  25. Martinkovic, L., Hecimovic, H., Sulc, V., Marecek, R., Marusic, P. Modern techniques of epileptic focus localization. International Review of Neurobiology. 114, 245-278 (2014).
  26. Nagaraj, V., et al. Future of seizure prediction and intervention: closing the loop. Journal of Clinical Neurophysiology. 32 (3), 194-206 (2015).
  27. Osman, G. M., Araujo, D. F., Maciel, C. B. Ictal Interictal Continuum Patterns. Current Treatment Options in Neurology. 20 (5), 15(2018).
  28. Slezia, A., et al. Uridine release during aminopyridine-induced epilepsy. Neurobiology of Disease. 16 (3), 490-499 (2004).
  29. Baranyi, A., Feher, O. Convulsive effects of 3-aminopyridine on cortical neurones. Electroencephalography Clinical Neurophysiology. 47 (6), 745-751 (1979).
  30. Szente, M., Baranyi, A. Mechanism of aminopyridine-induced ictal seizure activity in the cat neocortex. Brain Research. 413 (2), 368-373 (1987).
  31. Proctor, C. M., et al. Electrophoretic drug delivery for seizure control. Science Advances. 4 (8), eaau1291(2018).
  32. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. Paxinos and Franklin’s the Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates Fourth Edition. , Academic Press. (2012).
  33. Pinault, D. A new stabilizing craniotomy-duratomy technique for single-cell anatomo-electrophysiological exploration of living intact brain networks. Journal of Neuroscience Methods. 141 (2), 231-242 (2005).
  34. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. Journal of Visual Experiments. (65), e3564(2012).
  35. Picot, M. C., Baldy-Moulinier, M., Daures, J. P., Dujols, P., Crespel, A. The prevalence of epilepsy and pharmacoresistant epilepsy in adults: a population-based study in a Western European country. Epilepsia. 49 (7), 1230-1238 (2008).
  36. Pati, S., Alexopoulos, A. V. Pharmacoresistant epilepsy: from pathogenesis to current and emerging therapies. Cleve Clinical Journal of Medicine. 77 (7), 457-467 (2010).

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

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Elektroforetik İlaç İletimiMikroakışkan İyon PompasıGABA Nöbet KontrolüStereotaksik CerrahiHipokampal KayıtNöbet İndüksiyonuNöral Prob İmplantasyonuLokal Alan Potansiyeli4-Aminopiridin ModeliHassas Lokalizasyon
, Γ-aminobutirik asit elektroforetik teslim (GABA) epileptik odaklama içine fareler nöbetleri önler
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.