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

Yöntem makalesi

Farelerde yayılan depolarizasyonları görselleştirmek ve kaydetmek için görüntüleme ve elektrofizyolojiyi birleştirmek

1.3K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/67032

⸱

4 Ekim 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurosciences and The Center for Brain Recovery and Repair, University of New Mexico School of Medicine

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu protokol, hafif bir travmatik beyin hasarını takiben yetişkin farelerde yayılan depolarizasyonları güvenilir bir şekilde tespit etmek için görüntüleme ve elektrofizyolojinin kombinasyonunu gösterir.

Özet

Yayılan Depolarizasyonlar (SD'ler), beyinde gri madde boyunca yavaş yayılmaları nedeniyle genellikle fark edilmeyen büyük olaylardır. SD tespiti zor olabileceğinden, birden fazla yöntem kullanılarak en iyi şekilde doğrulanır. Bu protokol, SD'leri çoğu laboratuvarın güvenilir ve kolay bir şekilde benimseyebileceği bir şekilde tespit etmek için görüntüleme ve elektrofizyolojiyi birleştirme yöntemlerini açıklar. SD'ler travmatik beyin yaralanmaları, inme, subaraknoid kanamalar, iskemi ve migren aurasını takiben ortaya çıkar. Tarihsel olarak, SD'ler, yavaş hücre dışı kaymayı ve yüksek frekanslı aktivitedeki depresyonu çözebilen DC amplifikatörleri kullanılarak kaydedilmiştir. Bununla birlikte, DC amplifikatörlerin kronik in vivo kayıtlar için kullanılması neredeyse imkansızdır. Bu protokol, SD'nin yayılan dalgasını tespit etmek için gerekli olan non-invaziv görüntüleme ile birlikte yüksek frekanslı depresyonu doğrulamak için in vivo elektrofizyoloji kayıtları için ortak bir AC amplifikatörü kullanır. Bu yöntemler, beyin hasarını takiben SD'lerin varlığını veya yokluğunu doğrulamak için çoğu deneysel yaklaşım için güvenilir bir şekilde benimsenebilir ve / veya değiştirilebilir.

Giriş

Yayılan depolarizasyonlar (SD'ler), travmatik beyin hasarı (TBI), inme, subaraknoid kanamalar, iskemi ve migren aura1 dahil olmak üzere çeşitli nörolojik durumlarla ilişkilidir. SD'ler, inmelerde doku hasarının ilerlemesinde rol oynamaktadır ve TBIs2. Doku kaybı ilerlemesinin altında yatan kesin mekanizma belirsizliğini korumaktadır3,4. Bununla birlikte, SD'ler, nöronların metabolik talepleri yeterli oksijen ve glikoz ile karşılanmadığında ortaya çıkar, çünkü ATP'ye bağımlı sodyum-potasyum pompasının işlevi iyon gradyanlarını korumak için yetersiz hale gelir. SD'lerin doku kaybındaki rolünü anlamak için, bunları ölçmek ve incelemek için kesin tekniklere ihtiyaç vardır, bu da bilimsel bilgiyi ilerletmek için çok önemlidir. SD'ler, deneysel tasarım ve/veya enstrümantasyon sınırlamaları nedeniyle sıklıkla tespit edilemeyen önemli nörolojik olaylardır.

Yayılan depolarizasyonların (SD'ler) yaralanma ilerlemesindeki rolü şu anda aydınlatılmaktadır, ancak hafif travmatik beyin yaralanmalarındaki (mTBI'ler) rolleri belirsizliğini korumaktadır. Bu yazıda açıklanan teknikleri kullanan son çalışmalar, SD'lerin kapalı kafatası mTBI fare modellerinde, açık doku hasarı veya kanama olmadığında bile başlatıldığını göstermiştir5, 6. Bu çalışmalar, SD'lerin akut nörolojik bozukluklara ve nöroinflamasyona katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir. Ek olarak, mTBI ile indüklenen SD'lerin varlığı, akut davranışsal eksikliklerle yakından ilişkilidir6,7. Bu nedenle, SD'lerin tüm TBI modellerinde başlatılması muhtemeldir, ancak rollerinin onay olmadan tespit edilmesi zordur. SD'lerin varlığının doğrulanması, mTBI'lerin sonuçlarının doğru bir şekilde değerlendirilmesi için çok önemlidir.

Yayılan depolarizasyonlar (SD'ler), "DC kayması" olarak bilinen hücre dışı potansiyelde önemli bir düşüş ve yüksek frekanslı aktivite8 depresyonu ile tanımlanır. "DC kayması"nın çözülmesi genellikle saniyeler sürer (~10 s)9. "DC kaymasını" yakalamak için bir DC amplifikatörü ve gümüş tel elektrotlar gereklidir. Bununla birlikte, in vivo elektrofizyoloji genellikle hareket artefaktlarını azaltmak için düşük frekanslı olayları filtrelemek üzere tasarlanmış AC amplifikatörleri ile gerçekleştirilir. Ne yazık ki, bu düşük frekanslı filtreleme aynı zamanda "DC kaymasını" da ortadan kaldırır. Ek olarak, gümüş toksiktir ve kronik kayıtlar için uygun değildir. Yaygın olarak kullanılan AC amplifikatörler, yüksek frekanslı aktivitenin depresyonunu algılayabilir, ancak eşlik eden "DC kayması" olmadan, bir SD'nin varlığını doğrulamak zordur.

Yayılan depolarizasyonlar (SD'ler) çeşitli görüntüleme teknikleri kullanılarak da tespit edilebilir. En yaygın olarak, SD'ler, sağlam kafatasından serebral kan akışını ölçen lazer benek kontrast görüntüleme ile görüntülenir10. SD'ler serebral vaskülatürü ve kan akışını önemli ölçüde etkiler. Fareler dışındaki çoğu türde, SD'ler, SD11'in ön kenarı ile hareket eden yayılan bir hiperperfüzyon dalgasını indükler. SD'ler ayrıca kalsiyum veya glutamat floresan indikatörleri12 kullanılarak da görüntülenebilir, ancak bunun için dokuya boyalar veya genetik olarak kodlanmış floresan indikatörler yüklenmesi gerekir12,13. İlginç bir şekilde, SD14 ile ilişkili içsel optik sinyaller (iOS) nedeniyle SD'ler çıplak gözle gözlemlenebilir. iOS, NAD(P)H ve FADH15,16, doku şişmesi17 gibi otofloresan moleküllerden ve serebral kan akışındaki potansiyel değişikliklerden oluşan karmaşık sinyallerdir. Karmaşıklıklarına rağmen, iOS sinyalleri güvenilirdir ve vahşi tip fareler18'de yakalanabilir. Bu teknik, özel virüslere veya transgenik hayvanlara ihtiyaç duymadan herhangi bir laboratuvarda uygulanabildiğinden, bu protokol iOS'u görüntüleme yöntemini açıklar.

Bu yöntemin genel amacı, eşzamanlı görüntüleme ve elektrofizyoloji kullanarak hafif bir travmatik beyin hasarını (mTBI) takiben yayılan bir depolarizasyonun (SD) varlığını veya yokluğunu deneysel olarak doğrulamaktır. Gelişmiş yükselteçler tarafından kolaylaştırılan in vivo elektrofizyoloji, yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Bununla birlikte, bu amplifikatörler karakteristik "DC kaymasını" algılayamaz. Bu nedenle, bu protokolde açıklandığı gibi, SD'lerin varlığını veya yokluğunu güvenle doğrulamak için görüntüleme teknikleri kullanılır. Görüntüleme ve elektrofizyolojiyi birleştirmenin avantajı, görüntülemenin SD'nin yayılmasını tespit edebilmesi, elektrofizyolojinin ise ilişkili yüksek frekanslı depresyonu tanımlayabilmesidir.

Genel olarak, bu yöntem travmatik beyin hasarını (TBI) takiben yayılan depolarizasyonların (SD'ler) varlığını araştırmak için uygundur. Uygulaması, TBI ve SD'lerden sonra kortikal ağ fonksiyonunun anlaşılmasını artırabilir. Bu protokol, kapalı bir kafatası darbe modelinden kontrollü kortikal darbe, sıvı perküsyonu veya ağırlık düşüşü gibi diğer modellere uyarlanabilir. Bu protokolün birden fazla laboratuvarda uygulanması, SD'lerin değişen TBI şiddetlerindeki rolünü açıklığa kavuşturabilir. Yerleşik herhangi bir TBI modeli kullanılabilir, ardından bu protokolde açıklanan iOS görüntüleme ve elektrofizyoloji prosedürleri takip edilebilir.

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

Protokol

Tüm prosedürler, New Mexico Üniversitesi'ndeki Enstitü'nün Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'ne (IACUC) uygun olarak gerçekleştirildi. C57BL / 6J fareleri ticari bir kaynaktan elde edildi. 8-14 haftalık yaş aralığında eşit sayıda erkek ve dişi fare kullanıldı. Tüm fareler yaklaşık 20 g ağırlığındaydı. Bu çalışmada kullanılan hayvanların, reaktiflerin ve ekipmanların ayrıntıları Malzeme Tablosunda listelenmiştir. Ek Dosya 1 kısaltmaların listesini içerir.

1. Kafatasının görüntüleme ve elektrofizyoloji için hazırlanması

  1. Hayvanı% 100 oksijen içinde% 2 -% 3 izofluran içeren bir izofluran indüksiyon kutusunda uyuşturun, böylece bir pençe tutamından ürkmeden uygun anestezi derinliğini sağlayın.
  2. Hayvanı stereotaksik bir çerçeveye yerleştirmeden önce preoperatif analjezikler (Yavaş salınan Buprenorfin, 3.25 mg / kg, SQ) uygulayın ve anesteziyi koruyun (% 2 izofluran).
  3. Oftalmik merhem ekleyin ve vücut ısısı geri bildirimi olan bir ısıtma yastığı ile hayvanın vücut ısısını koruyun.
  4. Kesiğin olacağı kafatasının üzerindeki saçları, oküler fissürün orta hattından lambdaya kadar
    5. tıraş edin.
  5. Cildi antiseptik ve dezenfektan bir ovma ve solüsyonla sterilize etmeden önce kırpılmış tüyleri çıkarın. % 70 etanol ile bitirin ve steril bir cerrahi alan sağlamak için üç kez tekrarlayın.
  6. # 10 neşter bıçağı kullanarak, rostraldan kaudal e orta hatta bir kesi yapın, hemen ardından insizyona tıbbi sınıf siyanoakrilat yapıştırıcı uygulayın. Kafatasını ortaya çıkarmak için cildi yanlamasına yayın.
  7. Kafatasına ek koruma sağlamak için kafatasının üzerine bir veya iki damla daha siyanoakrilat yapıştırıcı ekleyin.
    NOT: Yapıştırıcı uygulaması zamana duyarlıdır, çünkü kafatası 10 saniyeden daha uzun süre havaya maruz kaldığında opaklaşmaya başlayacaktır. Bu, SD'nin görüntüleme yöntemleriyle görselleştirilmesini gizleyecektir.
  8. Yapıştırıcı kururken, beyincik üzerindeki kesi boyutunu artırmak için steril cerrahi makas kullanın. Yapıştırıcı ayarlandıktan sonra, kafatası vida elektrotlarının implantasyonuna başlayın.
    1. İmplantasyondan önce kafatası vidalarını bir boncuk sterilizatörü ile 20-30 saniye sterilize edin.
    2. Açık bir görsel pencere sağlamak için kafatası vidalarını SD başlatma bölgesinden uzak bir bölgeye yerleştirin.
      NOT: Birincil görsel korteksteki kronik kayıtlar için üç kafatası vidası kullanılır. İlk vida, bregmadan yaklaşık y = -6.00 mm uzaklıkta, beyincikte yerleştirilir ve referans elektrot görevi görür. Kayıt elektrotları, sol ve sağ hemisferler içinde, bregmadan y = -2.79 mm ve orta hattan x = ±2.5 mm olacak şekilde konumlandırılır.
    3. 0,8 mm boyutunda bir matkap ucu ile kafatasına pilot delikler açın. Alttaki dokuya zarar vermemek için, z'de -0,5 mm idealdir. Paslanmaz çelik tel ile altın pimlere önceden lehimlenmiş #00-90 vidaları kullanın.
    4. Vidaları kafatasına doğru çevirin.1.5-2 tam tur vidayı kafatasından geçirecek ve kortikal yüzeyle temas ettirecektir.
    5. Fazla teli vidanın etrafına sarın ve daha sonra headstage yerleşimi için telde biraz gevşeklik sağlayın.
    6. Aynı prosedürleri kullanarak diğer kafatası vidalarını yerleştirin.
    7. Tüm kafatası vidaları yerine oturduktan sonra, tüm altın pimleri istediğiniz headstage konektörüne takın. Stereotaksik kolu kullanarak konektörü yerinde tutun ve kabloların birbirine değmediğinden emin olarak konektör pimlerini vida başlarının üzerinde yakın tutun.
    8. Kafatası vidalarının önündeki görüntüleme alanını bozmamaya dikkat ederek tüm alanı siyanoakrilat yapıştırıcı ile kapatın.
    9. Altın pimlerin tabanının etrafında diş çimentosu oluşturun ve kafatası vidalarından gelen altın pimlerin kafa aşamasındaki altın pimlere bağlanmadığından emin olun.
    10. Başlık konektörünü, çıkarmadan önce diş çimentosunun kurulaşmasına izin verin.
    11. Hayvanı stereotaksik çerçeveden çıkarın ve iyileşmesi için ev kafesine geri koyun. Standart ameliyat sonrası bakımı takip edin ve anesteziden iyileşirken hayvanları bir ısıtma yastığı üzerinde tutun.
      NOT: Ameliyattan sonra, hayvanlar tek başına barındırıldı ve günlük olarak ağrı açısından izlendi. Analjezi için yerel kurumsal yönergeleri izleyin. Yavaş salınan bir buprenorfin kullanıyorsanız, ağrıyı izleyin ve potansiyel olarak 72 saatte ek bir doz verin.
  9. Muhafaza ve zenginleştirme dahil olmak üzere elektrotlara takılabilecek tüm nesneleri çıkarın. Yiyecek ve suya ad libium erişimi olan standart yatak takımları kullanın.
    NOT: Ameliyat ve kayıt arasında iki günlük bir iyileşme süresi tanıyın.

2. İçsel optik sinyal (iOS) görüntüleme ve AC-elektrofizyoloji ile yayılan depolarizasyonların tespiti

  1. Hayvanları %100 oksijen içinde %2 izofluran ile anestezikleştirin.
    NOT: Bu prosedürün görüntüleme kısmı ~ 5 dakika sürmeli ve izofluran maruziyet miktarı tutarlı olmalıdır.
  2. Hayvanı stereotaksik bir çerçeveye yerleştirin. Burun konisi aracılığıyla, oksijende% 1 -% 2 izofluran bulundurun.
    NOT: İzofluranın SD'leri azalttığı bilindiği için uygun anestezi derinliğini korumak çok önemlidir. Deney boyunca 60-70 nefes / dk'nın sürdürülmesi önerilir.
  3. Hayvanı kameranın altına yerleştirin ve odak halkasını ayarlayarak kameranın kortikal yüzeye odaklandığından emin olun.
  4. Şeffaflığı artırmak için görüntüleme alanına mineral yağ sürün.
  5. Bilgisayarları, LED panel kartını ve elektrofizyoloji ekipmanını açın.
    NOT: LED panel kartı, tepe ışıkları kapalıyken görüntüleme penceresini aydınlatmak için hayvanın önüne yerleştirildiğinde en iyi şekilde çalışır. Işık, 2,400K soğuk sıcaklık ayarıyla ~ 95 lux (% 4000 güç) olarak ayarlandı.
  6. Micro-Manager19,20,21,22 kullanarak iOS için ayarı yükleyin.
    1. Fareyi kameranın altında görüntülemek ve hayvanın kafatasını kameranın altında ortalamak için Canlı düğmesine basın. "Canlı" penceresini kapatın.
    2. Multi-D Acq tuşuna basın.
    3. Çok Boyutlu Alım penceresinde, istediğiniz zaman noktalarını seçin.
      NOT: 250 ms'lik aralıklarla 750 görüntü sayımı önerilir.
    4. Görüntüleri istediğiniz dosya yoluna ve ad önekine kaydedin.
  7. Hayvandan gelen altın pimleri headstage konektörüne ve ardından headstage'e bağlayın.
  8. Intan yazılımı için yük ayarı.
    1. Dosya formatı seç simgesine tıklayın ve açılır pencerede Sinyal Türü Formatı Başına Bir Dosya'yı seçin. Bu, dosyayı MATLAB'da daha fazla kullanım için bir ".dat" olarak kaydedecektir.
    2. Donanım Bant Genişliği altındaki BW sekmesinde, 0.13-500 Hz amplifikatör bant genişliğini seçin.
    3. Filtre Ekranı Seçici altında, en geniş sinyal aralığını kapsayacak şekilde GENİŞLİ'yi seçin.
    4. Kaydetmek istediğiniz dosya yolunu seçmek için Dosya Adı Seç simgesine tıklayın.
  9. Elektromanyetik bir çarpma tertibatı kullanarak darbe gerçekleştirin.
    NOT: Çarpma tertibatı ayarları 4 m/s darbe hızı ve 5 mm sapmadır.
    1. Çarpma tertibatını açın ve ucu geri çekmek ve uzatmak için 3 yönlü düğmeyi hafifçe vurarak ucun geri çekildiğinden ve uygun şekilde uzadığından emin olun. Hayvanı ucun altına yerleştirmeden önce uç uzatılmalıdır.
    2. Hızlı hareket ederek, hayvanı bir köpük yatağa yerleştirin ve yatağı ucun altına kaydırın.
    3. Çarpma tertibatı ucunu orta hatta ve 1 mm bregma rostralına hizalayın.
    4. Çarpma tertibatının ucunu, hayvanın başının üst kısmına sıkıca değene kadar indirin.
      NOT: Ucu kafanın içine doğru itmeyin.
    5. Çarpma tertibatı ucunu geri çekmek için kolu itin ve ardından darbe kolunu etkinleştirmeden önce manuel olarak 5 mm indirin.
    6. Hayvanı hemen köpük yataktan çıkarın ve SD çarpmadan itibaren başlatıldığı için 5 saniye içinde görüntüleme için hayvanı kameranın altına yerleştirin.
  10. Çok Boyutlu Alım penceresinde Acquire! seçeneğine tıklayarak iOS görüntülemeyi başlatın. Tüm SD'yi yakalamak için 4 dakika boyunca görüntü.
  11. Intan yazılımındaki Kayıt simgesine tıklayarak elektrofizyoloji kaydını başlatın.
  12. Hayvanı köpük pedden çıkarın ve hayvanın açık bir arenada veya ev kafesinde iyileşmesine izin verin.
    NOT: Kortikal ağ fonksiyonunun iyileşmesine izin vermek için elektrofizyolojinin en az 1 saat boyunca kaydedilmesi önerilir.
  13. Kaydın tamamlanmasının ardından, hayvanı baş kısmından çıkarıntage ve konektör ve hayvanı kafesine geri yerleştirin.
    NOT: Her darbe ve kayıt oturumu arasında 24 saat izin verilmesi önerilir. Hayvan, kayıt seansları dışında tüm süre boyunca ev kafesinde kalabilir.

3. iOS görüntü görselleştirme ve niceleme

  1. ImageJ19,20,21,22 içinde, Dosya > İçe Aktar > Görüntü dizisine tıklayarak görüntü yığınını açın.
  2. Hareket veya başka herhangi bir yapaylık olmadığından emin olmak için görüntüler arasında manuel olarak kaydırın.
  3. SD'nin grafiğini oluşturmak için, imleci kullanarak bir kare çizerek bir ROI oluşturun.
    NOT: 30 x 30 piksellik bir kare kullanılması önerilir. Herhangi bir şekil veya boyut kullanılabilir, ancak ROI boyutunun hayvanlar arasında değişmediğinden emin olun.
  4. Görüntü > Yığınları > Çizim Z Ekseni Profili'ne tıklayarak bir çizim oluşturun. Yeni oluşturulan grafikte canlı düğmesine tıklayın. SD'nin görüntü yığınına geri dönün ve grafik SD eğrisini gösterene kadar ROI'yi hareket ettirin. Grafik, başlangıçta bir yükseliş, ardından taban çizgisinin altına bir düşüş ve birkaç dakika içinde taban çizgisine yavaş bir dönüş ile bir Günah dalgası gibi görünmelidir.
    NOT: Grafikler, rastgele birimler (AU) veya temel ortalama olarak ilk birkaç görüntü kullanılarak yüzde taban çizgisi olarak ifade edilebilir.
  5. Oluşturulan çizim üzerinde, diğer grafik oluşturma yazılımlarında veya Matlab'da çizilebilecek değerlerin bir listesini oluşturmak için Liste'ye tıklayın.
  6. Görselleştirme için, gri tonlamalı görüntüyü ImageJ'de Image > Fire>'daki Arama Tablolarına bir arama tablosuna dönüştürün.

4. Elektrofizyoloji analizi

NOT: Elektrofizyoloji verilerini görselleştirmek ve analiz etmek için Buzsaki laboratuvarının uzmanlığının ve MATLAB tarafından oluşturulan kodlarının yoğun bir şekilde kullanılması önerilir. Analiz, kurumsal bir aktivasyon kodu ile MATLAB'ın ve GitHub (https://github.com/buzsakilab/buzcode) aracılığıyla Buzsaki lab "Buzcode" zip dosyasının indirilmesini gerektirecektir.

  1. İntan elektrofizyoloji yazılımında, dışa aktarılan ham verilerin ".dat" formatında kaydedildiğinden emin olun.
    NOT: Matlab, MathWorks web sitesinden yüklenebilir. Matlab'ın satın alınması ve kullanılması için kurumsal veya bireysel bir aktivasyon kodu gereklidir. Bu analizi gerçekleştirmek için Matlab'da kod çalıştırmayla ilgili bazı önceki deneyimler gereklidir.
  2. Verileri Matlab.
    içine yüklemek için Buzaki kod bz_LoadBinary işlevini kullanın NOT: Örnek "'data' = bz_LoadBinary ('tam veri dosyası yolu','frekans', örnekleme frekansı, nChannels, kanal sayısı);
  3. 60 Hz.
    'da ortalanmış bir çentik filtresi kullanarak AC gürültüsünü filtreleyin NOT: Örnek notch_freq = 60; [b,a] = iirnotch(notch_freq/(sampling_frequency/2), notch_bandwidth/(sampling_frequency/2)); filtered_data = filtfilt(b, a, veri);
  4. Yayılan depolarizasyonları (SD'ler) analiz etmek ve görselleştirmek için COSBID grubunun tavsiyelerine uygun olarak 0,5-100 Hz aralığında bir bant geçiren filtre kullanarak yüksek frekanslı aktiviteyi izole edin.
  5. MatLab'da pspectrum komutunu kullanarak güç spektrogramını hesaplayın.
  6. Görselleştirmek için, yüksek frekansı ve güç spektrogramını aynı zaman ölçeğinde ve tek bir sütunda çizin.
    NOT: Grafiklerden, yüksek frekanslı depresyonun ve güç kaybının bir uzantısı olacaktır.

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

Sonuçlar

Şekil 1, deneysel düzeneğin grafiksel bir gösterimini örneklendirmektedir. Kayıt kafatası vidaları primer görsel kortekse yerleştirilmiş olup, bir kafatası vida elektrodu toprak elektrodu olarak serebellar vermise yerleştirilmiştir. Kafatası vidaları ve altın pinler, siyanoakrilat yapıştırıcı ve dental siman kullanılarak kafatasına sabitlenir. Darbe ve görüntüleme için yer bırakmak amacıyla dental simanın kafatasının sadece kaudal kısmıyla sınırlandırılması kritik önem taşır. Orta hatta merk...

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

Tartışma

Yayılan depolarizasyonlar, travmatik beyin hasarı (TBI), felç ve migren dahil olmak üzere çeşitli hastalık modellerinde çok önemlidir1. SD'lerin doğru tespiti, akut davranış eksikliklerindeki ve/veya hafif travmatik beyin yaralanmalarını (mTBI'lar) takiben nöroimmün sistemin aktivasyonundaki rollerini anlamak için gereklidir23,24. Tek bir yöntem kullanıldığında SD'lerin kaybolması riskini azaltmak amacıyla, SD'lerin etkili bir şekilde görs...

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

Açıklamalar

Hiç kimse.

Teşekkürler

Bu çalışma NIGMS P20GM109089 ve Savunma Bakanlığı PR200891 hibeleri tarafından desteklenmiştir.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
# 00-90 x .118 Makine VidasıABD Mikro Vida00.90-118-M-SS-P, Amazon
0.8 mm çaplı matkapucu PCB Matkap UcuWYTP21, Amazon
16-A Sahne Altı Intan C3335
2.1 mm Çapak mikro matkap ucuGüzel Bilim Araçları19007-21
AC amplifikatörIntanRHD kayıt sistemi
C57BL / 6J fareler ve nbsp;Jackson Laboratuvarı Jax # 000664
CCD kameraMightexTCE-1304-U
Uzatma lensiZeikos ZE-ETN
Ethiqa XR (yavaş salınan Buprenorfin)Midwest Veteriner MalzemeleriÜrün Numarası 267.10000.3
Altın konektör pimi (dişi)A-M Sistemleri520100
Altın konektör pimi (erkek)A-M Sistemleri520200
ImageJ2/FijiResim JNA
Çarpma Tertibatı BirLeica39463930
LED panel kartıSuponL122t
MATLABMathWorksKurumsal veya bireysel aktivasyon kodu
Tıbbi sınıf siyanoakrilat yapıştırıcıMasterBondMB287
Mikro Yönetici Kamera YazılımıImage JNA
Tırnak matkabı / parlatıcıMakartt Tırnak Matkap Elektrikli Tırnak TörpüsüJD700
Omnetic konektörlerOmneticsA79014-001
RHX Veri Toplama YazılımıIntanNA
Paslanmaz Çelik kaplamasız tel (0.005 ")A-M Sistemleri792800
Stereotaksik ÇerçeveKopf Aletleri1923-B
Teets 'soğuk kürlenen' diş çimentosuA-M sistemleri525000, 526000
XLR kamera objektifiNikonNIKKOR 50 mm f/1.8-16

Kaynaklar

  1. Pietrobon, D., Moskowitz, M. Chaos and commotion in the wake of cortical spreading depression and spreading depolarizations. Nat Rev Neurosci. 15 (6), 379-393 (2014).
  2. Hartings, J. A., et al. Repetitive cortical spreading depolarizations in a case of severe brain trauma. Neurological Res. 30 (8), 876-882 (2008).
  3. Andrew, R. D., et al. Questioning glutamate excitotoxicity in acute brain damage: The importance of spreading depolarization. Neurocrit Care. 37, 11-30 (2022).
  4. Andrew, R. D., et al. Thecritical role of spreading depolarizations in early brain injury: Consensus and contention. Neurocrit Care. 37, 83-101 (2022).
  5. Pacheco, J., et al. Spreading depolarizations are associated with concussion-like behavior. eNeuro. 6 (6), (2019).
  6. Bouley, J., Chung, D. Y., Ayata, C. Y., Brown, R. H., Henninger, N. Cortical spreading depression denotes concussion injury. J Neurotrauma. 35, 1-10 (2018).
  7. Pinkowski, N. J., et al. Spreading depolarizations contribute to the acute behavior deficits associated with a mild traumatic brain injury in mice. J Neurotrauma. 41 (1-2), 271-291 (2023).
  8. Dreier, J. P., et al. Recording, analysis, and interpretation of spreading depolarizations in neurointensive care: Review and recommendations of the COSBID research group. J Cereb Blood Flow and Metab. 37 (5), 1595-1625 (2017).
  9. Herreras, O., Somjen, G. G. Analysis of potential shifts associated with recurrent spreading depression and prolonged unstable spreading depression induced by microdialysis of elevated K+ in hippocampus of anesthetized rats. Brain Res. 610 (2), 283-294 (1993).
  10. Boas, D. A., Dunn, A. K. Laser speckle contrast imaging in biomedical optics. J Biomed Opt. 15 (1), 011109(2014).
  11. Hadjikhani, N., et al. Mechanisms of migraine aura revealed by functional MRI in human visual cortex. PNAS. 98 (8), 4687-4692 (2001).
  12. Dietz, R. M., Weis, J. H., Shuttleworth, C. W. Contributions of Ca2+ and Zn2+ to spreading depression-like events and neuronal injury. J Neurochem. 109 (Suppl 1), 145-152 (2009).
  13. Reinhart, K. M., Shuttleworth, C. W. Ketamine reduces deleterious consequences of spreading depolarizations. Exp Neurol. 305, 121-128 (2018).
  14. Mané, M., Müller, M. Temporo-spectral imaging of intrinsic optical signals during hypoxia-induced spreading depression-like depolarization. PLoS One. 7 (8), (2012).
  15. Brennan, A. M., Connor, J. A., Shuttleworth, C. W. NAD(P)H fluorescence transients after synaptic activity in brain slices: predominant role of mitochondrial function. J Cereb Blood Flow and Metab. 26 (11), 1389-1406 (2006).
  16. Shuttleworth, C. W., Brennan, A. M., Connor, J. A NAD(P)H fluorescence imaging of postsynaptic neuronal activation in murine hippocampal slices. J Neurosci. 23 (8), 3196-3208 (2003).
  17. Sword, J., Croom, D., Wang, P. L., Thompson, R. J., Kirov, S. A. Neuronal pannexin-1 channels are not molecular routes of water influx during spreading depolarization-induced dendritic beading. J Cereb Blood Flow and Metab. 37 (5), 1626-1633 (2017).
  18. Chung, D. Y., et al. Real-time non-invasive in vivo visible light detection of cortical spreading depolarizations in mice. J Neurosci Methods. 309, 143-146 (2018).
  19. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9 (7), 671-675 (2012).
  20. Rueden, C. T., et al. ImageJ2: ImageJ for the next generation of scientific image data. BMC Bioinform. 18 (1), 1-26 (2017).
  21. Edelstein, A., Amodaj, N., Hoover, K., Vale, R., Stuurman, N. Computer control of microscopes using µManager. Curr Protoc Mol Biol. 14, (2010).
  22. Edelstein, A. D., et al. Advanced methods of microscope control using µManager software. J of Biol Methods. 1 (2), e10(2014).
  23. Soldozy, S., et al. Cortical spreading depression in the setting of traumatic brain injury. World Neurosurg. 134, 50-57 (2020).
  24. Zepeda, A., Arias, C., Sengpiel, F. Optical imaging of intrinsic signals: Recent developments in the methodology and its applications. J Neurosci Methods. 136 (1), 1-21 (2004).
  25. Steinzeig, A., Molotkov, D., Castrén, E. Chronic imaging through "transparent skull" in mice. PLoS One. 12 (8), (2017).
  26. Sword, J., Masuda, T., Croom, D., Kirov, S. A. Evolution of neuronal and astroglial disruption in the peri-contusional cortex of mice revealed by in vivo two-photon imaging. Brain. 136 (5), 1446-1461 (2013).
  27. Hudetz, A. G., Vizuete, J. A., Pillay, S. Differential effects of isoflurane on high-frequency and low-frequency oscillations in the cerebral cortex and hippocampus in freely moving rats. Anesthesiology. 114 (3), 1588-1595 (2011).
  28. Reinhart, K. M., Morton, R. A., Brennan, K. C., Carlson, A. P., Shuttleworth, C. W. Ketamine improves neuronal recovery following spreading depolarization in peri-infarct tissues. J Neurochem. 168 (5), 855-867 (2023).

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

In Vivo Elektrofizyolojiİntrinsik Optik GörüntülemeTravmatik Beyin HasarıFare Beyin ModelleriElektrofizyolojik KayıtKortikal GörüntülemeYüksek Frekans BaskılanmasıStereotaksik CerrahiElektromanyetik Darbeci
Farelerde yayılan depolarizasyonları görselleştirmek ve kaydetmek için görüntüleme ve elektrofizyolojiyi birleştirmek
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.