Name: İnsan Epileptik Ameliyat sonrası Kortikal Doku Çok elektrot Dizi Kayıtlar (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-10-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 14 s
Description: Öğrenin, çok elektrot dizisi kayıtları ile insan epileptik kortikal dokudan interiktal ve ictal benzeri olayları nasıl kaydedeceğinizi. Bu yöntem, nöroglial etkileşimleri ve ilaç direnci mekanizmalarını incelemek için kullanılır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma ANR (Program Blanc Nörobilim), FRC (la Recherche sur le Cerveau dökmek Federasyonu) hibe tarafından desteklenmiştir, Paris (Program Doğuşu) Şehir, INSERM ve Neuropôle DE NR La Pitié Salpêtrière Hastanesi (Translational araştırma sözleşme), Université Pierre et Marie Curie UPMC (Program Yakınsama) ve Institut du Cerveau ve e la Moelle epiniere (Paris) GH için ED Recherche Francilien (nerf),

NOT: Burada açıklanan protokol Fransız &quot;Comité consultatif National d&#39;Ethique&quot; yönergeleri takip ve INSERM&#39;deki tarafından bir toplama faaliyeti olarak ilan edilir. İnsan Epileptik Doku 1. Rezeksiyonu <ol><li> Hastalar <ol><li> Dirençli epilepsi hastası hastaların beyin dokusunu edinin. Ameliyattan önce yazılı bilgilendirilmiş olurunu. </li><li> Tüm epileptik hastalar nörolojik muayene, nöropsikolojik değerlendirme, yüzey EEG ve nörogörüntülemenin dahil olmak üzere geniş bir cerrahi öncesi ortamda tetkik işletilen; çıkarılan dokunun cerrahi sonrası histolojik inceleme ile takip (MRG ve bazen 18 FDG-PET taraması Şekil 1A), (Şekil 1B) . NOT: farklı keşifler benzer nöbet başlangıç ​​bölgesi ve zaman onun kaldırma yararı cerrahi riskleri aştığında lokalize zaman endikedir. </li></ol></li><li> Cerrahlık <ol><li> Maintain antiepileptik ilaçlar ameliyat öncesi. Genel anestezi altında ameliyat: indüksiyonu İntravenöz sufentanil sahip ile devam inhale sevofluran (% 6 teslim oranı ve O 2% 100 inhale fraksiyonu), içi venöz sufentanil (0.3 ug / kg) ve antracurium (0.5 mg / kg) ile (0.5 mg / kg / saat) ve sevofluran inhalasyon (1 MAC). </li><li> Lezyonlu korteks (Şekil 1C) kesin bir lokalizasyon izin vermek için bir nöronavigasyon sistemi kullanın. Cilt kesisi sonra, yüksek bir dökülme matkap ile bir Kraniotomi ile takip kemikte bir çapak delik gerçekleştirin. Yavaşça kemik flep yükseltmek ve makas (Şekil 1D) ile dura açın. </li><li> Işletme mikroskop altında anormal korteksin kimlik ve mikrocerrahi aletleri ve ultrasonik aspiratör kolaylaştırmak için intra-operatif ultra ses kullanın. </li><li> Katılaştırır ve sulkal limitlerine uygun pio-araknoidal uçağı kesti. R subpial diseksiyon kullanıneLease lezyonlu alanı çevresinde pia gelen korteksi yer alır. </li><li> Damar mümkün olduğunca tutumlu, rezeksiyon &quot;en blok&quot; tek parça gerçekleştirmek için anormal korteksin altında beyaz maddeyi kesti. Korteksin travmatik manipülasyon kaçının. </li><li> Sulkus alt ve geçiş korteks de dahil olmak üzere, pial yüzeyine bir istikamet takip boyunca çıkarılan dokunun dışında bir 1 cm kalınlığında dilim kesti. </li></ol></li></ol> 2. Yapay Beyin Omurilik Sıvısı Dilim Hazırlama, Kuluçka ve Kayıt için (ACSF) <ol><li> Dilim hazırlanması için ACSF <ol><li> (MM olarak), sakroz-esaslı ACSF 7,8 1 L &#39;nin Hazırlanması: 250 sükroz, 3 KCİ, 25 NaHCO3, 10 D-glikoz, 1 CaCl2, 10 MgCI2; iyonu giderilmiş su içinde, bu tuzlar eritildi ve en az 10 dakika karbojen ile çözüm oksijenize. </li><li> 50-60 dakika boyunca (ya da 15-20 dakika -150 ° C) -80 ° C &#39;de sükroz ACSF ~ 700 ml koyun. Geri kalanı tutmakbuz oksijenasyon altında çözelti. Not: dilim hazırlanması için ACSF 4 ° C&#39;de saklanabilir; Bu durumda, bu soğutulmadan önce, deney günü CaCl2 ve MgCI2 ekleyin. </li></ol></li><li> Dilim inkübasyon ve kayıt için ACSF <ol><li> (MM olarak), kayıt ACSF 7,8 arasında en az 3 L &#39;nin Hazırlanması: 124 NaCl, NaHCO3 3 KCİ, 26, 10 D-glikoz, 1.6 CaCl2, 1.3 MgCl2; iyonu giderilmiş su içinde, bu tuzlar eritildi ve karbojen ile çözüm oksijenize. MgCl2 eklemeden önce, 0 Mg 2+ ACSF kayıtları gerçekleştirmek için bazı ACSF tutmak. Not: İnkübasyon / kayıt ACSF 4 ° C&#39;de saklanabilir; Bu durumda, CaCl2 ve MgCI2 deney günü ekleyin. </li></ol></li></ol> Dilim İNKÜBASYONI ve Kayıt için 3. Ekipman <ol><li> Dilim inkübasyon için arabirim odası <ol><li> Dilimleri ex vivo yaşayan korumak için bir beyin dilim odasını kullanın &lt;/ Arayüz modunda em&gt;. Not: Bölme dilimler düzlükteki mercek dokularından bir tabaka üzerine dayanmak ısıtma ve sensör elemanları ve seramik bubbler içerir ve damıtılmış su ile doldurulan bir alt bölüm, ve bir üst bölüm, oluşmaktadır odasının merkezi (Şekil 2A - B) gerçekleştirildi. </li><li> Preoxygenated ACSF odasına girdiği aracılığıyla iki ayrı ince PTFE tüpleri kullanılmalıdır. Not: tüpler ısıtılmış su içinde sarmal ve bölmenin üst kısmı ulaşmak; daha sonra çözelti çıkış kuyu içine çözeltinin taşır mercek dokularından olan kılcal hareket yoluyla çıkar. </li><li> Preoxygenated orta dilim sürekli perfüzyon izin vermek için, bir peristaltik pompa arayüzü odasının PTFE borularını. </li><li> Seramik fokurdatıcısı aracılığıyla karbojen (% 95 O 2 ve% 5 CO 2) ile oksijenlendirilmesi tarafından yüksek oksijen gerilimi sürdürmek. NOT: Bu ısıtılır ve nemlendirilir gaz karışımı ulaşırUygun delikler vasıtasıyla, bölmenin üst kısmında dilimleri. </li><li> Odası ısıtma elemanı için bir konektörü ve bir ucunda harici bir sıcaklık sensörü içeren, özel bir çift uçlu kablo, bir sıcaklık kontrol cihazına bölmeyi bağlanarak bölmenin üst kısmında sıcaklığı muhafaza edin. İnkübasyon (Şekil 2C) boyunca sıcaklığı kontrol etmek dilimleri yakın sensörü yerleştirin. </li></ol></li><li> Çok elektrot dizisi kayıtları <ol><li> 200 um merkez-merkez aralığında olan 12 x 12 matris içerisinde düzenienen silikon nitrid ve iç referans elektrodu ile izolasyonlu 120 titanyum nitrür elektrotlar (30 um çapında), düzlemsel çok-elektrot tertiplerinin kullanın. Not: farklı bir diğer elektrot çapında ve aralıkta bulunan diğer şekiller de mümkündür. Özellikle, MEA çip insan dokularının geniş dilim örnek için genişletilebilir. </li><li> (Öncesi ve fi MEA2100-120 sistemini kullanarak 10 kHz elektrik sinyallerini Edinmeözel bir yazılım (MC_Rack) üzerinden entegre veri toplama ve analog-dijital dönüştürücü, 16 bit veri çözünürlüğü, giriş gerilimi aralığı ve bant genişliği yazılımı ile ayarlanabilir) ile FiltreLi amplifikatör. NOT: MEA2100 headstage sürekli kayıt oturum boyunca dilim serpmek, manyetik tutucu ile ısıtılabilir perfüzyon elemanının sabitlenmesi için bir metal plaka donatılmış. </li><li> Dilim ve elektrotlar arasında iyi bir elektrik bağlantısını sağlayan küçük bir ev yapımı platin çapa ile MEA doku basılı tutun. </li></ol></li></ol> 4. Arayüz Odası hazırlanması Dissekan ve Dilimle Araçları <ol><li> Arayüz odası <ol><li> Damıtılmış su ile arabirim odasının alt bölümüne doldurun. Su seviyesi tamamen ısıtma elemanını doya ve bölmenin alt ve üst bölüm arasındaki birleşme, aşağıda 2-4 mm olduğundan emin olun. Günlük ısıtma açmadan önce bu seviyesini kontrol edin,amacıyla, ısıtma elemanının zarar görmesini önlemek için. </li><li> Gaz basıncı ince ayarlamalar için ikincil bir akış regülatörü ile donatılmış bir karbojen kaynağına odasına bağlayın. </li><li> Dilim odasının düz alana sığdırmak için mercek dokusunun bir yaprak kesin ve dilimleri ulaşmadan önce giriş hattı herhangi bir kabarcık çıkmasını sağlamak için, giriş çözüm tüpe yakın konumlandırmak. </li><li> Mercek dokularından parçasının sürece iplikçikli pamuk iplik iki adet kesin ve bölmenin düz alan ana tarafı boyunca pozisyon. Not: Bu hafif bölme içinde perfüzyon çözeltisi düzeyini yükseltmek için yardımcı olur. </li><li> 1 ml / dakikada peristaltik pompa akış hızını ve pompayı çalıştırın. </li><li> Bölmenin alt kısmında suyun oksijen başlatın. </li><li> 37 ° C&#39;de sıcaklık kontrolörünün sıcaklığını ayarlamak ve açın. Parafilm bir parça ile ara bölmenin üst kısmı kapatılır ve sıcaklığından en az 30 dakika beklemekobilyaları artırmak ve stabilize etmek. </li></ol></li><li> Diseksiyon ve dilimleme araçları <ol><li> İki ince forseps, bir spatula, bir küçük kaşık ve bıçak oluşan bir diseksiyon seti hazırlamak; iki cam petri, iki fırça yanı sıra siyanoakrilat tutkal. </li><li> Vibratome parametrelerini ayarlayın: kalınlığında, 400 mm; Frekans, 70-90 Hz; genlik, 0,9-1 mm, hız: 0.1 mm / sn. </li></ol></li></ol> 5. İnsan Kortikal Dilim Hazırlık <ol><li> -80 ° C derin dondurucuda gelen sakaroz tabanlı ACSF kaldırmak ve çalkalanma bir tür elde etmek için karıştırın. Hastanenin ameliyathane gidiyor doku almak için ise, bir cam şişe içinde ~ 250 ml koymak ve buz dolu bir Dewar şişesi içinde tutmak, karbojen ile oksijenize. Bu arada, -20 ° C &#39;de geri kalanı tutmak. NOT: Ameliyat sırasında, beyin cerrahı kortikal doku küçük bir blok inceliyor. Hemen laboratuara transferi için buz gibi soğuk sükroz ACSF numuneyi. </li><li> 30 dakika maksimum laboratuara hastaneden transferi için gerekli zamanı tutmak. Laboratuarda, bir rüşvet var karıştırarak, -20 ° C derin dondurucuda dışarı sakaroz tabanlı oksijenli ACSF almak bir petri ve Vibratome tampon tepsiyi doldurun ve karbojen hem oksijenli başlar. Dikkatli bir kaşıkla şişeden insan dokusunda bir parça almak ve petri (Şekil 2D) koyun. </li><li> Forseps kullanarak, dikkatli dilimleme sırasında direncini önlemek için, kan pıhtıları, damarları ve meninks çıkarın. Kortikal yüzeyine zarar vermemeye dikkat, doku bloğu tarafında başlayan, pia-konuda oluşan meninks çıkarın. Bir bıçak ile, vibratome numune plakası üzerinde yapıştırılmış olacak düz bir yüzey elde etmek için doku, bir tarafı kesin. NOT: pia-konuda oluşan beyin zarları, kortikal yüzeyine zarar vermemeye dikkat, doku bloğu tarafında başlayan çıkarılmış olduğu. </li><li> Eğer ti blokssue MEA odasına daha büyük, örnek plaka (Şekil 2E) üzerine yapıştırma önce uygun boyutlarda bir parça kesti. </li><li> Enine kortikal dilimler elde etmek için doku yapıştırıcısı tampon tepsisine koyun ve düşük hızda (0.1 mm / sn) (Şekil 2F), 400 mikron kalınlığında dilimler kesilmiştir. </li><li> Dilim boyutları ile objektif doku parçalarını kesmek; Bir spatula ve bir fırça ile, bu tür mercek dokularda dilimleri transferi ve kayıt (Şekil 2G - I) &#39;başlamadan önce en az 1 saat süre ile 37 ° C&#39; de arayüz odasında inkübe. Sürekli kullanılana kadar aynı koşullarda dilimleri saklayın. NOT: lens kağıda dilimleri yerleştirmek dilimler alt tarafının perfüzyon ve kaydetmeden önce arayüzü odasından dilim çıkarılmasını hem kolaylaştırmak için önemli bir adımdır. <ol><li> Objektif doku üzerinde dilimleri transfer ederken, ile kortikal tabaka alana dokunmak kaçınarak, çok dikkatli bir şekilde yönetmekfırça. </li><li> Bir seferde dilimleri birini hazırlayın ve hemen uygun oksijen kaynağı ve sıcaklığı sağlamak amacıyla, arayüz odasına her biri aktarmak; mümkün olduğunca çabuk çıkarılan dokunun blok dilim. </li></ol></li></ol> Kayıtlar için MEA Kur 6. hazırlanması <ol><li> Bir bilgisayara bir peristaltik pompa ve MEA sisteme perfüzyon sistemi takın. Kayıt ACSF oksijenize. Amplifikatör içinde boş MEA çipi yerleştirin. </li><li> Isıtma kanül elemanı MEA bölmesi içinde 37 ° C&#39;ye ulaştığı ve 5-6 mL / dakika ile perfüzyon başlatmak için ısı kontrol ayarlayın. NOT: Bu sıcaklığını ayarlamak için genellikle gerekli olan 3-4 ° C oda sıcaklığı ve akış hızına bağlı olarak, arzu edilen bir daha yüksek olur. <ol><li> Elektrot alanının dokunmadan, bu merkezine en yakın yerleştirilmesi, ince bir termometre ile MEA, fırın sıcaklığının kontrol edin. </li></ol></li><li> Softwar Kayda başlayıne ve tüm MEA elektrotlar iyi bağlı olup olmadığını kontrol edin ve perfüzyon nedeniyle gürültü olduğunu. </li><li> Kamera tablonun işleyişini kontrol etmek MEA_Monitor başlayın. </li></ol> Kayıt için MEA Chip Arayüz Odası From Dilim 7. Transferi <ol><li> Bazı, cam bir Petri tabağına ACSF kayıt ısıtıldı dökün; bir forseps ile, objektif doku aracılığıyla kapma, arabirim odasından bir dilim almak ve petri koydu. Dikkatle doku dilim ayırın. Arabirim odasındaki çözeltinin seviyesi dikkatlice kuluçkalama süresi esnasında ayarlanır, dilim yalnızca çözelti içinde daldırarak mercek dokularından ayırır; aksi halde, ayrılmasını kolaylaştırmak için küçük bir fırça kullanılır. </li><li> Bazı ACSF bir MEA çip doldurun ve bir spatula ile, içine dilim aktarın. Plastik bir Pasteur pipeti ile hafifçe dilim elektrot alanı yapışması ve bir platinyum Anch ile yerinde tutmak için çözeltinin ayrılmasıveya. Kayıt ACSF 1 ml ilave edilir, amplifikatöre MEA çip yerleştirin ve 5-6 ml / dak perfüzyon başlar (Şekil 2J - l). </li><li> , MEA_Monitor kullanarak MEA kayıt alanında dilim pozisyonunu kontrol edin, gerekirse kortikal katmanları kayıt ve bir resim çekmek için ayarlayın. Kaydı başlatın. </li></ol>

<ol><li>Huberfeld, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamatergic+pre-ictal+discharges+emerge+at+the+transition+to+seizure+in+human+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy.</a> Nature Neuroscience. 14 (5), 627-634 (2011).</li>
<li>Kwan, P., Brodie, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+identification+of+refractory+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Early identification of refractory epilepsy.</a> New England Journal of Medicine. 342 (5), 314-319 (2000).</li>
<li>Van Pelt, J., Corner, M. A., Wolters, P. S., Rutten, W. L. C., Ramakers, G. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longterm+stability+and+developmental+changes+in+spontaneous+network+burst+firing+patterns+in+dissociated+rat+cerebral+cortex+cell+cultures+on+multielectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Longterm stability and developmental changes in spontaneous network burst firing patterns in dissociated rat cerebral cortex cell cultures on multielectrode arrays.</a> Neuroscience Letters. 361 (1-3), 86-89 (2004).</li>
<li>Sun, J. -J., Luhmann, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatio-temporal+dynamics+of+oscillatory+network+activity+in+the+neonatal+mouse+cerebral+cortex%3A+Network+oscillations+in+neonatal+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Spatio-temporal dynamics of oscillatory network activity in the neonatal mouse cerebral cortex: Network oscillations in neonatal cerebral cortex.</a> European Journal of Neuroscience. 26 (7), 1995-2004 (2007).</li>
<li>Dossi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Regeneration+of+the+ex-vivo+Reconstructed+Mesocorticolimbic+Dopaminergic+System%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+cortex%22%5BJournal%5D)">Functional Regeneration of the ex-vivo Reconstructed Mesocorticolimbic Dopaminergic System.</a> Cerebral cortex. 23 (12), New York, N.Y. 2905-2922 (1991).</li>
<li>Darbon, P., Scicluna, L., Tscherter, A., Streit, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+controlling+bursting+activity+induced+by+disinhibition+in+spinal+cord+networks%5BTitle%5D)+AND+%22The+European+journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Mechanisms controlling bursting activity induced by disinhibition in spinal cord networks.</a> The European journal of neuroscience. 15 (4), 671-683 (2002).</li>
<li>Cohen, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Origin+of+Interictal+Activity+in+Human+Temporal+Lobe+Epilepsy+in+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">On the Origin of Interictal Activity in Human Temporal Lobe Epilepsy in Vitro.</a> Science. 298 (5597), 1418-1421 (1126).</li>
<li>Huberfeld, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perturbed+chloride+homeostasis+and+GABAergic+signaling+in+human+temporal+lobe+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Perturbed chloride homeostasis and GABAergic signaling in human temporal lobe epilepsy.</a> The Journal of neuroscience. 27 (37), 9866-9873 (2007).</li>
<li>Maier, N., Morris, G., Johenning, F. W., Schmitz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Approach+for+Reliably+Investigating+Hippocampal+Sharp+Wave-Ripples+In+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">An Approach for Reliably Investigating Hippocampal Sharp Wave-Ripples In Vitro.</a> PLoS ONE. 4 (9), (2009).</li>
<li>Hájos, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintaining+network+activity+in+submerged+hippocampal+slices%3A+importance+of+oxygen+supply%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply.</a> European Journal of Neuroscience. 29 (2), 319-327 (2009).</li>
<li>Wittner, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+epileptic+human+hippocampal+cornu+ammonis+2+region+generates+spontaneous+interictal-like+activity+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">The epileptic human hippocampal cornu ammonis 2 region generates spontaneous interictal-like activity in vitro.</a> Brain. 132 (11), 3032-3046 (2009).</li>
<li>Dzhala, V., Valeeva, G., Glykys, J., Khazipov, R., Staley, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traumatic+alterations+in+GABA+signaling+disrupt+hippocampal+network+activity+in+the+developing+brain%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Traumatic alterations in GABA signaling disrupt hippocampal network activity in the developing brain.</a> The Journal of neuroscience. 32 (12), 4017-4031 (2012).</li>
<li>Menendezdela de la Prida, L., Huberfeld, G., Cohen, I., Miles, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threshold+Behavior+in+the+Initiation+of+Hippocampal+Population+Bursts%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Threshold Behavior in the Initiation of Hippocampal Population Bursts.</a> Neuron. 49 (1), 131-142 (2006).</li>
<li>Avoli, M., Drapeau, C., Louvel, J., Pumain, R., Olivier, A., Villemure, J. -G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epileptiform+activity+induced+by+low+extracellular+magnesium+in+the+human+cortex+maintained+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+neurology%22%5BJournal%5D)">Epileptiform activity induced by low extracellular magnesium in the human cortex maintained in vitro.</a> Annals of neurology. 30 (4), 589-596 (1991).</li>
<li>Heinemann, U., Dreier, J., Leschinger, A., Stabel, J., Draguhn, A., Zhang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+anticonvulsant+drugs+on+hippocampal+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Effects of anticonvulsant drugs on hippocampal neurons.</a> Hippocampus. 4 (3), 291-296 (1994).</li>
<li>Li Zhang, C., Dreier, J. P., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paroxysmal+epileptiform+discharges+in+temporal+lobe+slices+after+prolonged+exposure+to+low+magnesium+are+resistant+to+clinically+used+anticonvulsants%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsy+research%22%5BJournal%5D)">Paroxysmal epileptiform discharges in temporal lobe slices after prolonged exposure to low magnesium are resistant to clinically used anticonvulsants.</a> Epilepsy research. 20 (2), 105-111 (1995).</li>
<li>Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+extracellular+fields+and+currents+-+EEG%2C+ECoG%2C+LFP+and+spikes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The origin of extracellular fields and currents - EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li>
</ol>

Çok kanallı Systems tarafından Sponsorluk görüntü ve açık erişim yayının üretimi için temin edilmiştir.

İLACA epilepsi in vitro insan dokusunda keşfedilmeyi nadir görülen bir durumdur. Bu sadece kısmen hayvan modellerinde çoğaltılamaz spesifik kusurları görüntüler epileptik insan korteks, eğitim verir. Burada anlatılan yöntemi hazırlanması ve insan postoperatif dokuları kayıt sağlayan ex vivo korunmuş hücresel canlılığı ve ağları kendiliğinden epileptik faaliyetleri üretmek ve böylece ile. In vivo kaydedilenler dışındaki benzer faaliyetleri İstinat patolojik faaliyetlerin oluşum mekanizmaları incelemek için çok önemlidir. Bundan başka, bu gibi yöntemler, insan dokusu keşfetmek ve hastalığın olmayan mükemmel bir hayvan modelleri önlemek izin verir. Ancak, insan dokusu okuyan beyin cerrahları ve deneysel laboratuar arasındaki senkronizasyonu gerektirir. Doku taşıma travmatik olmamak için özel dikkat gerektirir. Buna ek olarak, numune miktarı ve doku hem de sınırlıdır. Son olarak, uygun kontrol dokularında erişim mai olduğunun endişe. Bu hazırlık, operasyon sonrası dokular kendiliğinden, normal ACSF 7,8 interiktal benzeri deşarjlar üretirler. Nöbetlere interiktal devletten nöbet başlatılması ve geçiş mekanizmaları araştırılmaktadır böylece İktal-benzeri olaylar da modifiye, proconvulsive ACSF elde edebilir. İnsan dokusu girişim koşullarında kadar 10 saat boyunca canlı tutulabilir. Çok birim faaliyet veya alan potansiyelleri kendiliğinden gözlendi zaman ve bu tür faaliyetlerin dışı potasyum artar ve / veya magnezyum azaltılması yoluyla heyecanlanma artırarak uyarılmış zaman dilimleri geçerli kabul edildi. Aktivitesinde değişkenlik olasılıkla patolojileri ve kortikal alanlarda farklılıkları yansıtan, meydana gelmesine rağmen, biz sadece spontan interiktal gösteren sağlıklı dilimleri içinde bir doku Epileptojenik özelliklerini araştırdı ve iktal deşarjların uyarılmış. Doku canlılığını ve aktivitesini korumak için, bir ara-yüz odası T saklamak için kullanılano MEA sistemi ile kayıt önce kurtarma için 36-37 ° C&#39;de dilimler. Nitekim, çeşitli gruplar açıkça bu tür kendiliğinden keskin dalga-dalgaların veya kolinerjik kaynaklı salınımların 9,10 standart olarak beher depolama ve ağ etkinliğinin korunması için sıcaklık önemine göre arayüzü tabanlı depolama sisteminin avantajlarını göstermiştir. Dilimleri Arayüz depolama önce insan hipokampus ve subiküler dilimleri 1,11 epileptik aktiviteyi kaydetmek için kullanılır olmuştur. Mevcut MEA tekniği ile, girişim koşullarında dilimleme iyileşme süresinden sonra, ağ etkinliği MEA sistemi ile birlikte, 37 ° C&#39;de yüksek bir akış hızı (5-6 ml / dak) varlığında, daldırılmış koşullar kaydedilir. Birlikte, daha yüksek akış hızı ile küçük hacimli bir gözü (&lt;1.5 mi) sınırlandırması MEA yongası, indirgenmiş çapı (1.8 cm), spontan ve PHA için kritik bir faktör olduğu gösterilmiştir dilim, oksijen kaynağı artırırağ faaliyetleri 9,10 rmacologically kaynaklı. Dahası, dolaşımdaki ACSF miktarda bulunması farmakolojik test kolaylaştırır. Dilimleme prosedürünün, dokular 12 bir travmatizm olup. Nöronal mimarisi ve klorür homeostazisinde Hem doku yüzeyi (50 mikron) de tedirgin görünmektedir. Çoğunlukla yüzeysel derin penetrasyon olmadan doku, travmatize alanlarda oluşabilecek örnek MEA cips, tarafından kaydedilen faaliyetlerin kökeni. Ancak, bizim veri bizim hazırlık kayıtlı nöbetler olması muhtemel olduğunu öne sürerek, hücre dışı alan potansiyelleri yerel olarak en MEA elektrotlar ve kayıt sitesinden 13 bir 100 ile 200 mikron mesafe üzerinden entegre önceki iş gösterisinde kaydedilir detected olduğunu göstermektedir travma alanlar ile üretilir. Ayrıca, derin penetrasyon sağlayan tungsten elektrotlar ile yapılan çalışmalarda, insan dokularında kaydedilen epileptik faaliyetleri benzerEpileptik hastalarda 1,7,8 gözlenen olanlar. Ex vivo doku kayıt diğer bir limiti böylece dinamik neuromodulations kısıtlayan, farklı beyin bölgeleri arasındaki bağlantıların bozulmasıdır. Böyle dokusunda hiçbir iktal-benzeri olay kendiliğinden kaydedildi, ancak iyonik manipülasyon ya da farmakolojik stimülasyon geliştirerek uyarılabilirliğindeki tarafından tetiklenen gerektirir neden açıklayabilir. Bu duruma göre, bu protokolde, nöbet benzeri olaylar doku uyarılabilirliğini artırmak için, hücre dışı bir K + 3&#39;den 6 mM arasında bir değişim ve -serbest ACSF 2+ 1,3 mM ila Mg dış Mg + 2 bir azalma birleştirerek uyarılmaktadır ve Mg 2 + bağımlı NMDA reseptör bloğu kaldırmak. Aslında, bir önceki epileptiform aktivite -serbest ACSF vivo 14 kaydedilen elektrografik nöbetlerin benzer Mg + 2 kullanılarak insan neokortikal ve hipokampal dilimlerde neden olduğu gösterilmiştir. Yanı sıra,Bu temporal lob dilimleri elde edilen epileptiform deşarjların böylece in vitro, farmakolojik nöbet benzeri olayları araştırmak için bir model sağlayan, Mg 2+ -ücretsiz ACSF 15,16 uzun süre maruz kaldıktan sonra klinik olarak kullanılan antikonvülsanlara dirençli hale gösterilmiştir. ÇÇA&#39;lar nöronal aksiyon potansiyellerinin ex vivo oluşan alan potansiyelleri ve multi-unit faaliyetler hem kayıt sağlar. Böylece, ÇÇA&#39;lar in vivo nöronal topluluklarından senkron faaliyetlerinden oluşturulan alan potansiyellerini keşfetmek, ama tek bir nöron erişim 17 davranışları vermeyin EEG ile karşılaştırıldığında güçlü bir elektrofizyolojik araçtır. Daha yeni Mikroelektronlar nöronal aksiyon potansiyelleri oluşan in vivo çoklu birim faaliyetleri kaydedebilirsiniz rağmen bunların kullanımı çoğunlukla intrakranial kayıtları sırasında araştırma yapmak amacıyla sınırlıdır, bu yüzden onlar, invaziv. Özellikle, ÇÇA&#39;lar kayıtları seçtiğiniz bir tekniği temsilEpileptik olayların uzay-zamansal desen çalışması için, nöbet başlangıcı ve yayılmasının ve klasik ve yeni antiepileptik ilaçların etkisini kontrol mekanizmaları. Dikkate değer, hücre tiplerini ve epileptik deşarjların sinyal temelini çözülmeye sıralama teknikleri başak ve farmakolojik test MEA teknikleri ile kombine edilmelidir üzere. ÇÇA&#39;lar bireysel sivri erişim verebilir rağmen, sinaptik ve biyofizik özellikleri hakkında bilgi vermemektedir. Gelecekte, diğer teknikler iyi örnek hücresel davranış, ağ etkinlikler ve sinaptik işaret verme amacıyla MEA kayıtları birleştirilmelidir. Örneğin, flüoresan görüntüleme ÇÇA&#39;lar kayıtları ile kombine edilebilir, nöronlar ya da glial hücreleri davranışı, hem de iyon dinamikleri çözülmeye. Epileptik faaliyetlerinin yeri belirli düzenlemeler ile korele edilebilir, böylece daha fazla ve post hoc histolojik analizi hücre tipleri, protein veya reseptörlere özel değişiklikler ortaya çıkarabilirsinir yapısı. ÇÇA&#39;lar sistemi de nüfus faaliyetleri ile tek hücreler veya iletkenliklerin ilişkilendirmek için bir yama-kelepçe set-up gömülü olabilir. Gelecekte, Optogenetic araçları da kullanılabilir Organotipik dilim için gerçekleştirilen gibi özel hücre tiplerinin transfeksiyon ya da enjeksiyon yapılabilir, böylece, insan dilimler, uzun vadede kültive edilebilir sağlanabilir.

Epilepsi milisaniye onlarca kalıcı senkron nöronal deşarjların varlığı ile karakterize klinik bulgularla birlikte elektroensefalografi (EEG) kayıtları saniye onlarca birkaç saniye süren aralıklı desenli deşarjları ise epileptik nöbetler, bir interiktal devlet kesintiye kronik bir bozukluktur ve interiktal olaylar 1 çağırdı. Yaklaşık% 1 dünya nüfusunu etkiler ve nöbetler hastaların çoğunda kontrol rağmen, epilepsisi olan kişilerin yaklaşık üçte biri antiepileptik ilaçlara 2 yeterli yanıt görünmüyor. Bu durumda, kimin mekanizmalar hala açıkça tanımlanmalıdır, farmakolojik epilepsi ve nöbet başlangıçlı bölgesi olarak tanımlanan beynin belirli bir kısmının cerrahi rezeksiyon hastalara olumlu bir sonuç veren tek alternatif tedavi kalır denir. Böylece, ameliyat rezeke numuneler oppor verimolgunluk ex vivo olarak uygulanabilir insan merkezi sinir dokusu üzerindeki interiktal deşarjları ve nöbetlerin ve yayılma mekanizmaları, aynı zamanda, farmakolojik çalışma için. Aralıklı olarak dağılmış mikroelektrot bir düzenleme oluşturduğu çoklu elektrot dizileri (MEA&#39;lar), spontan ve uyarılmış aktivite uzay-zaman desen çalışması için böylece, mükemmel bir yaklaşım sağlamaktadır, bir dizi doku sitelerden elektrofizyolojik aktivite eş zamanlı olarak uyarılması ve kaydedilmesine . Bu teknik, ilk olarak nöronal hücre kültür aktivitesi 3 gelişimsel değişiklikleri izlemek için uygulanır ve daha sonra akut ve Organotipik bir beyin ve omurilik dilimleri 4 için uyarlanmış, 6 - halen değerli elektrofizyolojik bir araç olarak kabul edilir. Geçerli protokol cerrahi rezeksiyon dokusundaki insan kortikal dilimleri hazırlamak ve ÇÇA&#39;ları güvenilir eski vi ile kayıt açıklarvo interiktal ve bu kesitlerden nöbet benzeri olaylar. Bu teknik epileptik faaliyetleri başlatma, yayılma ve hem hücresel hem de network seviyelerinde antiepileptik ilaçların etkilerinin altında yatan temel mekanizmaları ele için bir yol sağlar. İnsan dilimleri elde hazırlanması, korunması ve kaydetmek için kullanılan tüm prosedürler, burada ayrıntılı olarak tarif edilmektedir.

<table><tbody><tr><td>Beyin Dilimi Odası-2: Arayüz</td><td>AutoMate Scientific, Inc.</td><td>S-BSC2</td><td>Ayrı sıcaklık kontrol cihazı gerektirir</td></tr><tr><td>2 kanallı Sıcaklık Kontrol Cihazı</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>TC02</td><td>2 arayüz odasının takılmasına ve kullanılmasına izin verir.</td></tr><tr><td>Harici referanslı TC01'in S-BSC2'ye bağlantısı için özel kablo PT100</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>CA3</td><td>Referans PT100 dilimlerin yakınına yerleştirilmiştir&nbsp;</td></tr><tr><td>PT100 Çok Kanallı Sistemlere sahip 6pin fişli konnektör</td><td>, Almanya</td><td>TS-PT100</td><td>CA3 kablosu için harici referans</td></tr><tr><td>120 elektrotlu MEA'lardan veri kaydetmek için MEA iş istasyonu</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>MEA2100-120</td><td>MEA2100-120 başlık ve MEA2100 arayüz kartı içerir.</td></tr><tr><td>www.multichannelsystems.com MEA2100-120</td><td>Çok Kanallı Sistemler için Mikroelektrot Dizisi, Almanya</td><td>120MEA200 / 30</td><td>Elektrot aralığı: 200 & m; elektrot çapı: 30 ve mikro; m; Cam halka: 6 mm yüksekliğinde. Farklı konfigürasyonlar (aralık, çap, halka) mümkündür.</td></tr><tr><td>Video Mikroskop Masası</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>MEA-VMT-1</td><td>Masanın üstüne yerleştirilmiş bir amplifikatörde MEA'ların elektrot alanını görüntülemek ve görüntüyü bir bilgisayara aktarmak için altında bir video mikroskobu bulunan masa.</td></tr><tr><td>Perfüzyon kanülü</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>PH01</td><td>Sıcaklık sensörlü ısıtılabilir perfüzyon kanülü; sıcaklık TC02 kontrolör ile programlanabilir</td></tr><tr><td>MC_Rack</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td></td><td>Veri toplama ve kayıt yazılımı</td></tr><tr><td>Manyetik Perfüzyon Tutucu</td><td>Çok Kanallı Sistemler, Almanya</td><td>MPH</td><td>Perfüzyon kanülünü sabitlemek ve perfüzyon sistemini amplifikatörün toprağına bağlamak için PH01 elemanı için manyetik perfüzyon tutucu</td></tr><tr><td>Neuroexplorer</td><td>Nex Technologies</td><td></td><td>Veri analizi için yazılım; info@neuroexplorer.com</td></tr><tr><td>Peristaltik pompa (tahrik ünitesi)</td><td>Gilson</td><td>F155001</td><td>0,01 ila 48 rp</td></tr><tr><td>Peristaltik pompa (pompa kafası)</td><td>Gilson</td><td>F117800</td><td>R2 iki kanallı</td></tr><tr><td>Ultrasonik aspiratör</td><td>Integra Yaşam bilimleri, ABD</td><td>Cusa Excel +</td><td>Korteksin künt subpial diseksiyonuna izin verir</td></tr><tr><td>Neuronavigation</td><td>Isis Solutions, Fransa</td><td>Surgiscope</td><td>Preoperatif MR'da beyin yapısının gerçek zamanlı olarak tanımlanmasını sağlar</td></tr><tr><td>Vibratom HM 650 V</td><td>Microm</td><td></td><td>Blok 400 &mu'ya dilimleme; m kalınlığında dilimler</td></tr></tbody></table>

İnsan epileptik ameliyat sonrası kortikal doku Çok elektrot dizi kayıtlar

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Epilepsi, nüfusun yaklaşık% 1&#39;inde, normal beyin fonksiyonunu bozan nöbetlerin periyodik oluşumu ile karakterize edilen nörolojik bozukluklar, bir grup ihtiva eder. Mevcut antiepileptik ilaçlar, nöronal fonksiyonları hedefleme ile tedaviye rağmen, epilepsi hastalarının üçte biri, farmakolojik vardır. Bu durumda, nöbetler üreten beyin bölgesinin cerrahi rezeksiyon tek alternatif tedavi kalır. Insan epileptik dokuları inceleyerek son 10 yılda yeni Epileptojenik mekanizmaları anlamak için katkıda bulunmuştur. Nitekim, bu dokular spontan interiktal epileptik deşarjların yanı sıra klasik elektrofizyoloji teknikleri ile kaydedilebilir farmakolojik kaynaklı iktal olayları oluşturabilir. Dikkate değer, mekansal düzenlenmiş Mikroelektronlar bir dizi gömme microfabricated cihazlar multi-elektrot dizileri (MEA&#39;lar), aynı anda uyarmak için benzersiz bir fırsat ve kayıt alan POTE sağlamakntials yanı sıra, doku farklı alanlarından birden fazla nöron aksiyon potansiyeli. Böylece ÇÇA&#39;lar kayıtlar kendiliğinden interiktal ve uzay-zamansal desenleri ve uyarılmış nöbet benzeri olaylar ve nöbet başlangıcı ve yayılmasının altında yatan mekanizmaları incelemek için mükemmel bir yaklaşım sunmak. Burada cerrahi rezeksiyon dokusundaki insan kortikal dilimleri hazırlamak ve ÇÇA&#39;lar interiktal ve iktal-benzeri olaylar ile ex vivo kayıt nasıl açıklar.

(Daha önce tarif edildiği gibi) normal kayıt ACSF ile doku 7,8 perfüze ise insan kortikal dilim aktivitesinin kaydı başlar. Doku iyi hastane ve dilim hazırlanması doku nakil sırasında daha sonra ameliyat süresince korunur ve, bu durumda, içinde, tek bir MEA elektrotların küçük kümelerden tespit küçük İnteriktal benzeri olayların şeklinde, spontan gözlemleyebiliriz. Interiktal gibi boşalmalar milisaniye onlarca süren uzun bir ters dalga izledi mikrovoltluk onlarca ulaşan, ilk keskin negatif sapmayı içeren bir alan potansiyeli, genellikle bifazik oluşuyordu. Hızlı çoklu ünite faaliyetleri genellikle esas olarak ilk kısmında potansiyel alanı içinde yer almaktadır. İnteriktal benzeri etkinliği temsili bir örneği, bir MEA elektrot tarafından kaydedilen iz gösterilir Şekil 3Aii, görüntülenmiştir. Içinde epileptik nöbetler kaydetmek içinİnsan kortikal dilimleri nitro, bu bir "epileptik" ACSF ile perfüze edilmesi için gerekli olduğu Mg + 2, mevcut değildir ve K + 'doku uyarılabilirliğini 1 (K + 3-6 mM artışı artırmak için, 6 mm' ye yükseltilir Tek başına nöbet meydana gelmesi için yeterli değildir; veriler gösterilmemiştir). 0 Mg + 2, 6 mM K + ACSF ile perfüzyon başladıktan sonra, 5 hastadan, kortikal dilimlerin aktivitesi giderek artar ve ilk nöbet, 20 dakika (15.4 ± 1.7 dakika için 15 içinde görünen, n = 10; Şekil 3, Ai ). Test edilen hastaların% 75 ve her kaydedilen dilimleri% 66.7 ', Şekil 3'te görüldüğü gibi, İktal benzeri aktiviteye uyarılmış. Epileptik faaliyetleri MEA çipin komşu elektrotlar kaydedilir ve saha potansiyel olayların başlangıcı dinamikleri karşılaştırılması doğuşu ve yayılması kendi sitesini inceleyerek sağlar. Uğultu bir dilim kaydedilmiş bir temsilci nöbetMEA sistemi ile bir serebral korteks (Şekil 3 Aiii yüksek zamansal çözünürlükte, tek bir MEA elektrot ile kaydedilen bir nöbet temsil eden bir iz) Şekil 3B'de gösterilmiştir. Nöbet bu nedenle geniş bir kortikal alanı yaymak mümkün olduğunu gösteren, MEA çip hemen hemen tüm elektrodlardan kaydedilir unutmayın. Ayrıca, her elektrot kaydedilen tek izlerini bakarak, o doku boyunca nöbet ilerici yayılmasını gözlemlemek mümkün: aslında, elektrot dizisinin sağ yarısını kaplayan kortikal alanda ilk başlar ve yavaş yavaş yayılır sol yarısını kapsayan alanı (.. yani, elektrot L6 ve B6 izleri karşılaştırın, Şekil 3B). <img alt="Şekil 1," fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig1highres.jpg" width="300"> Şekil 1: Bir kortikal displazi bir. Bir sol frontal lob sulkusta gömülü d onun cerrahi olarak çıkarılması bir Taylor tipi fokal kortikal displazi (beyaz ok) preoperatif MR (A) görüntülendi ve daha sonra histolojik inceleme (B) MAP kinaz etiketlemesi ile teyit edilir; Ölçek çubuğu: 200 mikron) alt beyaz madde bir eksik göç ile nöronlar üzerinde bir kortikal dyslamination, anormal nöronlar ve bir parça gösteren. Ameliyat sırasında, displazi nöronavigasyon sistemi (C) ile MR verilerine göre lokalize olur. Cerrahi (D) sırasında displazi içeren girus görselleştirme. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig2highres.jpg" width="400"> Şekil 2:. Insan kortikal dilim hazırlanması için donatım ve prosedür bir arayüz kamara insan kortikal dilimleri korumak için kullanılan ex vivo (A); Bir sıcaklık sensörü (sol C) bir çiftli aracılığıyla bir ısı kontrol cihazı (kadar Cı, sağa) bağlı bölme (B), bir üst kısmında düz bir alan mercek dokularından bir tabaka üzerine dilimler kalanı uçlu kablo (C, sağa, aşağı), dilim inkübasyon süresi boyunca 37 ° C korumak için yerleştirilir. Bir kez buz gibi soğuk sükroz bazlı ACSF (D) ile doldurulmuş bir petri kabına doku rezeke blok yerleştirmek ve dilimleme kolaylaştırmak için, kan pıhtılaşması, damarları ve meninks kaldırmak elde edilmiştir. Doku bloğu MEA haznelerine göre daha büyük olması durumunda, bir kanadın (E) uygun boyutlarda bir parça izole etmek ve vibratome numune plakasına (F) tutkal. 400 um kalınlığında dilimler kesme ve bir spatula (G) yardımı ile mercek dokularından (H) parçaları üzerine aktarmak ve ara-yüz bölmesine (I) 'de inkübe. Kayıt, remo önceACSF ile dolu bir petri dilim daldırarak mercek doku ettik ve bir spatula (J) ile bir ACSF dolu MEA çipi aktarmak. Dilim MEA (K) üzerine yapışır ve bir platin çapa kullanarak pozisyonda tutmak izin çözüm çıkarın. Amplifikatör (L) olarak MEA yerleştirin, perfüzyon ve kaydetmeye başlayın. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig3highres.jpg" width="300"> Şekil 3: insan kortikal dilimleri epileptik nöbetler MEA kayıtları (A) MEA elektrot tarafından kaydedilen insan kortikal dilim aktivitesinin bir temsilcisi iz panelinde i gösterilir.. Normal ACSF varlığında, (panelde ii uzaklaştırdınız küçük gri dikdörtgen) interiktal gibi spontan aktivitesini gözlemlemek mümkündür; daha sonra, 0, Mg + 2, 6 mM K + ACSF ile perfüzyon başlamıştır, birinci seizuyeniden bir ~ 15 dakika bekledikten sonra görünür ve 2-3 dakika aralığında diğer olaylar tarafından takip edilmektedir. Panel iii Zumlu ölçeğine panelinde i büyük gri dikdörtgenin içinde nöbet gösterir. Mavi çizgi ve oklarla gösterildiği gibi mavi iz, bir faaliyet zoom göstermektedir. Panel iv) (mavi iz) uzaklaştırdınız zaman çoklu-ünite aktivitesini ortaya 250 Hz süzülmüş panelinde iii gösterilen verileri) yüksek geçiren gösterir. (B) 0 varlığında Mg 2 + 6 mM K bir nöbet Temsilcisi kayıt + tüm MEA elektrotlar ACSF. Her kare 12 x 12 MEA dizinin bir elektrot temsil eder ve 80 sn zaman penceresi gösterir; kesikli çizgi nispeten MEA dizisine kortikal yüzeyinin konumunu gösterir.

Biz burada insan epileptik kortikal doku çoklu elektrot dizisi kayıtları nasıl gerçekleştirileceğini açıklar. Interiktal ve iktal olayların epileptik doku rezeksiyonu, dilim hazırlık ve multi-elektrot dizisi kayıtları ayrıntılı olarak gösterilmiştir.

İnsan Epileptik Ameliyat sonrası Kortikal Doku Çok elektrot Dizi Kayıtlar

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

Bu prosedürün genel amacı, insan epileptik kortikal dokusundan ex vivo, interiktal ve nöbet benzeri olayların çoklu elektrot dizisi kayıtlarını gerçekleştirmek, böylece epileptik aktivitelerin altında yatan temel mekanizmaları, başlatmayı, yayılmayı ve anti-epileptik ilaçların hem hücresel hem de ağ düzeyindeki etkilerini ele almanın bir yolunu sağlamaktır. Bu, ilk olarak, ameliyat sırasında farmakoya dirençli epilepsili hastalardan insan kortikal dokusunun dikkatlice rezeke edilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım, dilimlemeden önce kan pıhtılarını, damarları ve meninksleri ve fazla beyaz maddeyi çıkarmaktır.Daha sonra, doku bloğunu 400 mikronluk dilimler halinde kesin. Son adım, dilimleri yavaş perfüzyon ile yüksek oksijenasyon ve kontrollü sıcaklık arayüz koşullarında tutmaktır. Sonuç olarak, çoklu elektrot dizisi tekniği, spontan interiktal benzeri aktiviteyi ve uyarılmış iktal benzeri olayları kaydetmek için kullanılır.Laboratuvarımız, nöral hücrelerin insanlarda nasıl patolojik ağ aktivitesi oluşturabileceğini incelemek için serebral fizyopatolojide nöroglial etkileşimlerin rolünü araştırmaktadır. Yakın zamanda, boyun bakımı ve lap Petri hastaneleri ile işbirliği içinde insan epileptik, postoperatif kortikal dokunun çoklu elektrot dizisi kayıtlarını oluşturduk. Bugün, Boyun Bakım Hastanesi'nde beyin cerrahı olan Thomas Blo, Lapis Hastanesi'nde Feld epileptolog ve araştırmacı ve laboratuvarımdaki Elena DOI doktora sonrası ile birlikte size bu tür tekniklerin nasıl uygulanacağını ve iyi bir şekilde kullanılacağını gösterecek.İnsan epileptik dokusunun toplanmasından MEA kayıtlarına ex vivo, Epileptik hastaları tedavi etmek için insan kortikal doku EKT'sinin kullanılması, belirli ağlarda birbirine bağlı olan işlevsel olarak korunan insan epileptik nöronlarının ve glial hücrelerin doğrudan araştırılmasına izin verir. İn vitro araştırmalar, bir insan dokusu, in vivo olarak tam olarak ele alınamayan tek hücrelere ve ağ aktivitelerine, iyonik tabanlı mekanizmalara erişim sağlar. İnsan kortikal dokusunun MEA kaydı, epilepsi alanında, ekzogenezin altında yatan hücresel mekanizmalar ve nöbet yayılımı gibi önemli bir soruyu yanıtlamaya yardımcı olabilir.Bu tekniğin anlamı, lezyonel epilepsiye ve tedavisine kadar uzanır, çünkü farmako direncinin mekanizmalarını ve anti-epileptik ilacın insan kortikal dilimlerinde kaydedilen nöbet benzeri olay üzerindeki etkisini anlamaya izin verir. Laboratuvar ortamında. Çoklu elektro dizilerin e, e, g veya in vivo mikro elektrotlar gibi mevcut yöntemlere göre ana avantajı, dokunun çeşitli tarafından alan potansiyellerinin ve çok birimli aktivitenin invaziv olmayan, eşzamanlı stimülasyonuna ve kaydedilmesine izin vermeleridir.Prosedüre başlamak için, önce alt kısmı damıtılmış suyla doldurarak arayüz odasını hazırlayın. Ardından odayı bir karbojen kaynağına bağlayın. Ardından, dilim haznesinin düz alanına sığacak şekilde bir parça lens dokusu kesin.Dilimlere ulaşmadan önce kabarcıkların giriş hattından kaçmasına izin vermek için giriş borusunun yanına yerleştirin. Bundan sonra, lens dokusu parçasıyla aynı uzunlukta iki parça telli pamuk ipliği kesin. Bunları odanın düz alanının yanlarına yerleştirin, peristaltik pompanın akış hızını dakikada bir mililitreye ayarlayın.Daha sonra, odanın alt kısmındaki su için oksijenasyonu açın. Ardından sıcaklık kontrol cihazını 37 santigrat dereceye ayarlayın. Arayüz odasının üst kısmını bir parça paraform ile örtün ve sıcaklığın artması ve stabilize olması için en az 30 dakika bekleyin.Şimdi, iki ince forseps, bir spatula, küçük bir kaşık ve bir bıçak, iki cam Petri kabı, iki fırça ve siyanoakrilat yapıştırıcısı içeren diseksiyon aletlerini hazırlayın. Ardından, dilimleme parametrelerini ayarlayarak vibratoyu hazırlayın. Bu prosedürde, hazırlanan sükroz bazlı A CSF'yi eksi 80 santigrat derece dondurucudan çıkarın ve sulu kar haline getirin.Karbojen ile oksijenlendirin. Daha sonra 250 mililitre A BOS sulu karını bir cam şişeye aktarın ve ameliyathanede doku toplanması için buzla dolu bir şişede saklayın. Standart genel anestezi altında, korteksin kesin bir lokalizasyonuna izin vermek için bir nöronavigasyon sistemi kullanın.Daha sonra deride bir kesi yapın, ardından kemikte bir frez deliği oluşturun ve ardından bir kraniyotomi yapın. Ardından, kemik kanadını yavaşça kaldırın ve durayı makasla açın. Daha sonra epileptik korteksin blok rezeksiyonu üzerinde çalışın ve yoğun pıhtılaşmayı önleyin.Bir santimetre kalınlığında bir kortikal blok kesin ve donmuş oksijenli sükroz bazlı A BOS'a yerleştirin. Daha sonra, donmuş sükroz bazlı A CS'deki dokuyu mümkün olduğunca hızlı, ancak mekanik şoklardan kaçınarak laboratuvara aktarın. Şimdi, bir Petri kabını ve vibrato tampon tepsisini sakaroz bazlı oksijenli A BOS sulu karı ile doldurun ve A BOS sulu karını karbojen ile oksijenlendirmeye devam edin.Daha sonra dokuyu bir kaşıkla şişeden dikkatlice çıkarın ve Petri kabına yerleştirin. Forseps kullanarak, dilimleme sırasında direnci önlemek için kan pıhtılarını, damarları ve meninksleri dikkatlice çıkarın. Dokunun karşı tarafına mümkün olduğunca paralel düz bir yüzey elde etmek için dokunun yan tarafını bir bıçakla kesin.Daha sonra enine kortikal dilimler hazırlamak için dokuyu vibrato numune plakasına yapıştırın. Daha sonra tampon tepsisine yerleştirin ve düşük hızda 400 mikron kalınlığında dilimler kesin. Ardından, bir spatula ve bir fırça ile birkaç parça lens dokusu kesin.Bu lens dokusu dilimlerini arayüz odasına aktarın. Kaydetmeden önce en az bir saat boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Bu prosedürde, perfüzyon sistemini peristaltik bir pompaya ve MEA sistemini bir bilgisayara takın.Ardından amplifikatörün içine boş bir MEA çipi yerleştirin. Ardından, MEA odasındaki kanül elemanını ısıtmak için sıcaklık kontrol cihazını 37 santigrat dereceye ayarlayın. Oksijenli A BOS'un perfüzyonunu dakikada beş ila altı mililitre olarak başlatın.Bundan sonra, kayıt yazılımını açın. Tüm MEA elektrotlarının iyi bağlandığından ve perfüzyon nedeniyle gürültü olmadığından emin olun. Şimdi bir cam petri kabına biraz ısıtılmış kayıt A CSF dökün.Lens dokusunu tutarak arayüz odasından bir dilimi Petri kabına aktarın. Daha sonra dilimi çözeltiye batırarak dokudan dikkatlice ayırın veya ayrılmayı kolaylaştırmak için küçük bir fırça kullanın. Ardından, MEA çipini bir miktar A CSF ile doldurun.Dilimi, plastik bir pipet ile bir spatula ile MEA çipine aktarın. Dilimin elektrot alanına yapışmasını sağlamak için çözeltiyi nazikçe çıkarın ve platin bir ankraj ile yerinde tutun. Bundan sonra, MEA çipine bir mililitre CSF kaydı ekleyin ve amplifikatöre yerleştirin.Ardından perfüzyonu dakikada beş ila altı mililitre olarak başlatın. Ardından, MEA kayıt alanındaki dilim konumunu kontrol edin. MEA monitör yazılımını kullanarak, gerekirse ayarlayın.Kortikal tabakalardan kayıt yapmak ve fotoğraf çekmek için kayda başlayın. Bu, bir MEA elektrodu tarafından kaydedilen insan kortikal dilim aktivitesinin temsili bir izidir. Normal A BOS'ta, magnezyum içermeyen altı milimolar potasyum A BOS ile perfüzyondan 15 dakika sonra interiktal benzeri spontan aktivite gözlemlemek mümkündür.İlk nöbet ortaya çıkar ve bunu iki ila üç dakikalık aralıklarla diğer olaylar takip eder. Mavi iz, yakınlaştırılan etkinliği gösterir. Bu panel, 250 hertz'de filtrelenmiş veri yüksek geçişini gösterir, bu da yakınlaştırıldığında çok birimli aktiviteyi ortaya çıkarır, burada magnezyum içermeyen tüm MEA elektrotlarından bir nöbetin temsili bir kaydı vardır.Altı milimolar potasyum A BOS. Her kare, 12'ye 12 MEA dizisinin bir elektrotunu temsil eder ve 82. bir zaman penceresi gösterir. Noktalı çizgi, kortikal yüzeyin MEA dizisine göre konumunu gösterir.Bu videoyu izledikten sonra, insan kortikal dokusunun nasıl güvenli bir şekilde taşınacağını, canlı kortiko sedef hastalığının nasıl hazırlanacağını ve saklanacağını ve spontan ve indüklenmiş epileptik aktivitelerin MEA kayıtlarını nasıl gerçekleştireceğinizi iyi anlamalısınız Bu prosedürü denerken, hastanedeki klinik ekip ile laboratuvardaki araştırmacılar arasında yakın bir işbirliğine sahip olmak önemlidir. İnsan dokusu ile çalışmanın tehlikeli olabileceğini asla unutmayın ve bu prosedürü takiben olası herhangi bir bulaşıcı hastalıktan kaçınmak için eldiven giymek gibi her zaman koruma sağlanmalıdır. Floresan görüntüleme, yama lambası, kayıt, spike sıralama ve histolojik analiz gibi diğer teknikler, sinaptik özellikleri, tek hücre davranışını, iyon dinamiklerini ve hücre ve moleküler anormallikleri popülasyon aktiviteleriyle ilişkilendirmek için em EA kayıtlarına bağlanabilir.İnsan epileptik dokularının MEA kayıtlarının yapılması, araştırmacının ekzogenez ve farmakodirencin altında yatan mekanizmaları ve bu fenomende nöroglial etkileşimin rolünü açıklığa kavuşturmak için lezyonel epilepsileri keşfetmesinin yolunu açabilir. İzlediğiniz için teşekkür ederiz ve denemenizde iyi şanslar.

multi-electrode-array-recordings-human-epileptic-postoperative

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Silikon sondalar anestezi sıçan kullanarak nöronal aktivitenin Ekstrasellüler kayıtları açıklanacaktır. Bu teknik, aynı anda 100 den fazla nöron birden çok beyin bölgelerinin daha fazla bilgi almak sağlar. Bu tek hücre çözünürlük ile, birden fazla yerel devrelerin nöronal toplulukları dinamikleri hakkında bilgi sağlar.

Anestezi Rat Silikon Probları Büyük ölçekli Nöronal Toplulukları Kaydı

Biz kronik sinir kayıt elektrot implante süreci öğrenen cerrahlar için yararlı bilgiler sağlar. Delici ve yüzey iki elektrot sistemleri için teknikler, bir kemirgen hayvan modeli olarak açıklanmaktadır.

Tek Birim Faaliyet ve elektrokortikografik Sinyalleri Kayıt için Kronik Sinir Elektrotların Cerrahi İmplantasyonu

Biz invaziv epilepsi izleme gören insanlardan araştırma amaçlı elektrokortikografik sinyalleri toplamak için bir yöntem sunuyoruz. Biz veri toplama, sinyal işleme ve uyaran sunum için BCI2000 yazılım platformu nasıl kullanılacağını göstermektedir. Özellikle, Sigfried, gerçek zamanlı fonksiyonel beyin haritalama için BCI2000 tabanlı bir araç göstermektedir.

Nörobilimsel Araştırma ve Gerçek-zamanlı Fonksiyonel Kortikal Haritalama İnsan elektrokortikografik (ECoG) Sinyaller Kayıt

Formaldehit sabit insan Kadavra beyin cerrahı elektrot dizilerin implantasyon yeni korteksimiz insan beyninin içine için eğitim yardımcı olmak için kullanılan bir yordam dizayn ettik.

Bir insan Kadavra formaldehit sabit modeli kullanarak Neocortical elektrot dizilerin implantasyonu için cerrahi eğitim

Bu çalışmada yerel alan potansiyelleri beyin, Elektrokardiyogram, electromyograms aynı anda kayıt ve sinyalleri serbestçe hareket sıçan nefes bir yöntem sağlar. Deneysel maliyetlerini azaltır ve veri analizi kolaylaştırır, bu tekniği, beyin ve periferik organlarda arasındaki etkileşimler anlayış katkıda bulunacaktır.

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Biz bir bütün-kortikal electrocorticographic dizi sürekli korteks, şakak oksipital kutup ve frontal direkleri neredeyse tüm yan yüzeyine kapsayan ortak marmoset için geliştirdik. Bu iletişim kuralı dizinin marmoset beyin epidural uzayda bir kronik implantasyon yordam açıklanır.

Kronik yaygın Marmoset bütün kortikal Electrocorticographic dizide implantasyonu

Biz insanlarda eşzamanlı göz izleme ile tek nöron kayıtları yürütmek için bir yöntem açıklanmaktadır. Biz bu yöntemin yardımcı programı göstermek ve görsel bir arama hedefleri kodlamak insan medial temporal lob nöronlar elde etmek için bu yaklaşımı nasıl kullanıldığını göstermek.

Insan Epilepsi hastalarında eşzamanlı göz Izleme ve tek nöron kayıtları

Burada Ti3C2 MXene mikroelektrot dizileri imal etmek ve in vivo nöral kayıt için bunları kullanmak için bir yöntem açıklar.

In Vivo Nöral Kayıt için Ti3C2 MXen Mikroelektrot Dizilerinin İmalatı

Burada, bir minipig modelinde yumuşak subdural elektrot dizilerinin uzun süreli performans ve güvenlik değerlendirmesi için cerrahi yöntem ve araçları, postoperatif manyetik rezonans görüntülemeyi, işitsel korteksin elektrofizyolojisini, implantın elektrokimyasal özelliklerini ve postmortem immünokimyayı açıklayan bir yöntem sunuyoruz.

Minipiglerde Subdural Yumuşak Elektrokortikografi (ECoG) Dizisi İmplantasyonu ve Uzun Süreli Kortikal Kayıt

Burada, ex vivo beyin dilimlerinden nöbet benzeri aktiviteyi kaydetmek için tamamlayıcı metal oksit yarı iletken yüksek yoğunluklu mikroelektrot dizi sistemlerini (CMOS-HD-MEA'lar) kullanmak için bir protokol özetliyoruz.

Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken Yüksek Yoğunluklu Mikroelektrot Dizi Sistemi Kullanılarak Akut Beyin Dilimlerinden Yüksek Kaliteli Nöbet Benzeri Aktivite

Bu protokol, in vitro epilepsiyi modellemek için dorsal-ventral kaynaşmış asembloidleri çoklu elektrot dizileri üzerinde stabil bir şekilde plakalamayı amaçlamaktadır.

İnsan Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Beyin Topluluklarını Kullanarak Epilepsiyi Modellemek için Çok Elektrotlu Bir Dizi Platformu

Öğrenin, çok elektrot dizisi kayıtları ile insan epileptik kortikal dokudan interiktal ve ictal benzeri olayları nasıl kaydedeceğinizi. Bu yöntem, nöroglial etkileşimleri ve ilaç direnci mekanizmalarını incelemek için kullanılır.

İnsan Epileptik Ameliyat sonrası Kortikal Doku Çok elektrot Dizi Kayıtlar

Daha fazla video keşfet