Mikroelektrod Uzun vadeli Derin Beyin Stimülasyonu için Sıçan Subtalamik Nucleus içine elektrotlar implantasyonu Rehberli

Sıçanların subtalamik çekirdeğine (STN) elektrotların implante edilmesi için bir yöntem açıklanmıştır. STN'nin daha iyi lokalizasyonu, bir mikro kayıt sistemi kullanılarak sağlandı. Ayrıca, hayvanın başı ile stimülatör arasında uzun süreli bağlantılar ile karakterize edilen bir stimülasyon kurulumu sunulmaktadır.

Bu prosedürün genel amacı, sıçanların subtalamik çekirdeğine mikro elektrotların kayıt kılavuzluğunda implantasyonunu gerçekleştirmek ve daha sonra bu çekirdeğin uzun süreli bir şekilde uyarılmasını sağlamaktır. Bu, önce açıkta kalan kafatasından bir elektrot deliği açılarak gerçekleştirilir. İkinci adım, elektrodu elektrot deliğinden beyne ilerletmek ve STN'nin spesifik aktivitesi tespit edilene kadar beynin farklı bölgelerindeki elektriksel aktiviteyi aynı anda kaydetmektir.

Daha sonra, elektrot şaftının etrafına diş çimentosu uygulanarak elektrot sabitlenir ve kafa tapası elektrot pimine takılır. Son adım, tapayı diş çimentosu ile sabitlemek ve stimülatöre giden tele bağlamaktır. Son olarak, hasat edilen beyin sekiz mikron kalınlığında dilimler halinde kesilir ve elektrotun ucunun subtalamik çekirdeğe yerleştirildiğini göstermek için hemat, toin ve eoin ile boyanır.

Bu tekniğin kör elektrot implantasyonu gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, mikro elektrotların rehberli implantasyonunun kaydedilmesinin, subtalamik çekirdeği yüksek doğrulukla hedeflemeyi iyileştirmesidir Hayvan deneyleri, Burg Üniversitesi ve yasal devlet yetkilileri tarafından onaylanmıştır ve deneysel inme çalışmalarındaki araştırma tavsiyelerine ve in vivo deneylerin mevcut hayvan araştırma raporlamasına göre gerçekleştirilmiştir. Yönergeler, sıçanı dakikada iki litre hava verilen ve %3,5'te flor bulunan bir indüksiyon odasında uyuşturarak başlar: Sıçanı indüksiyon odasından çıkarın ve kulaklar ile gözler arasındaki alanı tıraş edin. Traş edilen bölgeyi temizlemek için antiseptik solüsyonla ıslatılmış bir pamuklu çubuk kullanın.

Gevşek tüyleri çıkarmak için, hava akışını burun konisine geçirin ve anesteziyi dakikada bir litrelik bir akış hızında verilen% 2,5 flor seviyesine ayarlayın. Fareyi burun konisine yerleştirin ve Stereotaksik çerçeveye yerleştirin. Interdigital alanını sıkıştırarak anestezi seviyesini kontrol edin.

Sıçan yeterince uyuşturulursa, savunma refleksleri ortadan kalkar. Anestezi altındayken kuruluğu önlemek için gözlere veteriner merhemi sürün. Sıçanın vücut ısısını 37 santigrat derecede izleyin ve koruyun.

Cerrahi alanı uyuşturmak için traş edilen alanın merkezine deri altından 0.2 mililitre mepivakain enjekte edin ve bu noktadan itibaren steriliteyi sağlayın. Kulaklar arasından başlayıp yaklaşık iki santimetre öne doğru uzanan bir orta hat kesisi yapmak için bir neşter kullanın. Periosteumun da kesildiğinden emin olun ve ardından kafatasını dört kelepçe ile ortaya çıkarın.

Koronal ve sagital dikişler açığa çıkana kadar periosteuumu nazikçe çıkarmak için bir pamuklu çubuk kullanın. Pamuk yünü ile herhangi bir kanı saklayın. Bir iğneyi bir prob tutucusuna sabitleyin ve ardından iğnenin ucunu siyah keçeli kalemle işaretleyin.

Ön, arka, orta hat, lateral ve dorso, ventral tahrik vidalarını kullanarak. İğnenin ucunu doğrudan bgma'nın üzerine yerleştirin. AP ve ML kaplama ölçeği okumalarını alın.

Sağ STN'ye elektrot implantasyonu için AP okumasından 3,6 milimetre ve ML okumasından 2,5 milimetre çıkarın. Enjeksiyon bölgesini keçe uçlu kalemden gelen boya ile işaretlemek için iğnenin ucunu kafatasının yüzeyine indirin, diş matkabını stereotaksik aletin büyük prob tutucusuna sıkıştırın. Diş matkabını kafatasındaki işaretli noktaya getirin ve mikroskoptan bakarken, dura görünene kadar kafatasından yaklaşık bir milimetre çapında bir delik açın.

Bu elektrot için delik. Mikrodiseksiyon forsepsleri veya steril bir iğne kullanarak durayı geri çekin, çünkü dura elektrotun ucunu tahrip edecek kadar serttir. Diş matkabı ile her bir frontal squama'da ve elektrot deliğinin karşısındaki parietal squama'da bir delik açın.

Daha sonra, her bir inter parietal squama'da bir delik açın. Beş deliğin her birine bir kemik vidası vidalayın. Vidaları çok derine geçirmekten kaçının, bu beyne baskı uygulayacaktır.

Dönüş sayısı vidanın eğimine bağlı olacaktır. Burada her vidanın iki ila üç dönüşü kullanılır. Prob tutucuyu stereotaksik aletten ayırın ve kelepçe prob tutucuyu mikro manipülatördeki elektrotla.

AP ML ve DV tahrik vidalarını kullanarak, prob tutucuyu elektrotla birlikte, uç neredeyse Breg ma'ya değene kadar hareket ettirin. Breg ma'daki AP, ML ve DV kaplama ölçeği okumalarına dikkat edin. Ardından, elektrotun hareket sırasında kafatasını kazımasını önlemek için elektrodu birkaç milimetre kaldırın.

Elektrotun deliğe yerleştirilmesi gereken konumun koordinatlarını belirlemek için, AP okumasına 3,6 milimetre ekleyin ve ML okumasına 2,5 milimetre ekleyin. AP ve ML tahrik vidalarını kullanarak elektrodu hesaplanan konuma getirin. Bu noktada, elektrot ucu doğrudan delinmiş elektrot deliğinin üzerine yerleştirilmelidir.

Daha sonra, mikroskoptan bakarken, elektrodu dura seviyesine indirin. Bunu DV yönünde sıfır olarak not edin. Ardından elektrotun ucunu nazikçe beyne yerleştirin.

Mikroskoptan bakarken elektrot pimini kayıt sisteminin konektörüne bağlayın. Stereotaksik aleti odanın karşı duruşu ile topraklayın. Daha sonra bir faraday kafesi yerine stereotaksik alette sıçanın üzerine bir faraday kafesi yerleştirin.

Etkisi Faraday kafesininkiyle aynı olduğu için burada gösterildiği gibi alüminyum folyo da kullanabilirsiniz. Varsa kayıt sistemini başlatın. Elektrodu ilerletirken tek ünitelerin deşarjlarının sesli sinyalini almak için bir hoparlör kullanın.

Elektrotun ilerlemesi sırasında elektriksel aktiviteyi kaydederken elektrodu yavaşça beyne yerleştirin. Kayıt sırasında, anesteziyi mümkün olduğunca %0,8 ila %1'e düşürün, çünkü düşük anestezi uygulanmış hayvanlar daha net bir elektriksel beyin aktivitesi gösterir. STN'nin spesifik elektriksel aktivitesi genellikle duradan 7,5 ila 8,1 milimetre arasında bir derinlikte tespit edilebilir.

STN'deki nöronların tipik aktivitesi, düzensiz bir ateşleme paterni ve yüksek bir ateşleme hızı ile karakterize edilir. Şimdi, elektrodu indirirken kafatasının yüzeyinde yer değiştiren herhangi bir kan veya beyin omurilik sıvısını alın, ardından az miktarda diş çimentosu karıştırın ve ardından elektrotun etrafına ve beş vidanın dördünün etrafına uygulamak için küçük bir spatula kullanın. Diş çimentosu sertleştiğinde, elektrot pimini elektrot tutucusundan ve kayıt sisteminin konektöründen ayırın.

Ardından diş çimentosu ile sabitlenmemiş beşinci vidayı sökün. Fişi elektrot pimine takın ve fişin topraklama kablosunu dördüncü vidayla sabitleyin. Çimento kalınlaştıkça tapanın etrafına diş çimentosu uygulayın.

Bir kapak oluşturmak için fişin etrafına kalıplayın. Diş çimentosunun hayvana zarar verebilecek keskin kenarlarından kaçının ve sertleşme sırasında bunları çıkarın. Yara kenarlarını debride edin ve kapağın arkasındaki bir dikişle kapatın ve önde yara kenarlarını dezenfekte edin.

Kafa fişini bir fırdöndü üzerine sabitlenmiş kabloya bağlayın. Daha sonra fareyi stereotaksik aletten çıkarın, uygun postoperatif analjezi uygulayın. Kilogram başına 12.5 miligram.

Burada tramadol kullanılmaktadır. Fareyi termal destekli temiz bir kafese yerleştirin ve fırdöndüyü bu kafese sabitleyin. Hayvanın iyileşmesini gözlemleyin.

Bu görüntü, implantasyondan 14 gün sonra safiye edilen bir hayvandan hemat, toin ve eoin ile boyanmış sekiz mikron kalınlığında bir kesiti ve elektrotun ucunun bulunduğu konumu görselleştirmek için sürekli stimülasyonu göstermektedir. STN'yi düz bir çizgi çevreler. 14 günlük bir stimülasyon periyodu sırasında elektrot ucunun bulunduğu yerde küçük bir lezyon görülebilir.

Elektrotun görünür bir penetrasyon kanalının bulunmadığına dikkat edilir, bu da elektrotun çevredeki dokuyu bozmadığını gösterir. Bu görüntü aynı bölgeyi daha yüksek büyütme oranında göstermektedir. Beyin dokusunun elektrot ucuna verdiği reaksiyona bağlı olarak lezyon etrafında az sayıda inflamatuar hücre tespit edildi.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik düzgün bir şekilde yapılırsa bir buçuk saat içinde yapılabilir.