İntravenöz Metamfetamin Self-İdaresi Derin Beyin Stimülasyonu Etkileri değerlendirilmesi için Genel Bir Yöntem

Bu prosedürün genel amacı, kemirgenlerde intravenöz metamfetaminin uyuşturucu kullanım ortamından zamansal ve mekansal olarak ayrı olan derin beyin stimülasyonunun etkilerini değerlendirmektir. Bu yöntem, bağımlılık psikiyatrisinde aşağıdaki gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir: ayrı beyin bölgelerinin elektriksel stimülasyonu uyuşturucu kullanımını azaltabilir mi ve bu terapi hangi durumlarda en etkilidir? Bu tekniğin temel avantajı, elektrik tedavisinin ilaç kullanım ortamından farklı bir zamanda ve farklı bir ortamda verilmesidir.

Bu, insan hastalarda neyin mümkün olacağına daha yakından yaklaşır. Bu prosedürü gösteren, laboratuvarımızdaki doktora sonrası araştırmacılarımızdan biri olan Dr. Vinita Batra ve baş laboratuvar teknisyenimiz Bay Glenn Guerin olacaktır. Bu deney için hazırlıklar metin protokolünde özetlenmiştir.

Başlamak için, davranışsal artefaktları en aza indirmek için fareleri mümkün olduğunca hızlı ve sakin bir şekilde ameliyat odalarına yükleyin. Deneyin başlamasından önce hattın açıklığını sağlamak için sıçanın kateterini 0.1 mililitre% 0.9 salin solüsyonu ile yıkayın. Ardından, kemirgenin sırtındaki kılavuz kanüle paslanmaz çelik bir yaylı tasma takın.

Kanülün diğer ucunu, çalışma odasının üzerinde sızdırmaz bir sıvı fırdöndüsüne bağlayın. Sıçanların kendi kendine yönetim görevini hızlı bir şekilde öğrenmeleri için, oturumları art arda dört ila beş gün boyunca günde altı saat ve her zaman günün aynı saatinde çalıştırın. Her aktif kol presi için bir metamfetamin infüzyonu sağlayın ve ardından kolun hiçbir şey sağlamadığı 30 saniyelik bir zaman aşımı izleyin.

İlk haftanın sonunda, kemirgenler kendilerine metamfetamin vermede usta olacaklar. Eğitimin ikinci haftası boyunca, IV metamfetamin kendi kendine uygulamalarını sürdürmek ve iyileştirmek için fareleri Pazartesi'den Cuma'ya kadar günlük iki saatlik seanslarda çalıştırın. Oturumları otuz saniyelik zaman aşımları ile sabit bir oranda yürütmeye devam edin.

Her üç ardışık seansta toplam metamfetamin infüzyonu sayısı yüzde ondan daha az değiştiğinde kararlı, yoğun yanıta ulaşılır. Stabil yoğun yanıtın bir başka göstergesi, ilk otuz dakika boyunca kümülatif infüzyon sayısı, ikinci otuz dakika boyunca kümülatif infüzyon sayısından daha büyük olduğunda ortaya çıkar. Sıçanlar bu ilaç yükleme modelini geliştirdiğinde, sadece gündelik kullanım değil, bağımlılık davranışını gösterir.

Her seansın sonunda, kateteri yıkamak için bir şırınga hazırlayın ve tasmayı kemirgenin sırtından çıkarın. Kan pıhtılarını önlemek için sıçanın kateterini 800 IU streptokinaz içeren 0.1 mililitre% 0.9 salin solüsyonu ile yıkayın. Yıkamanın ardından, tıkanmayı önlemek için her bir kılavuz kanülün üzerine bir kılıf yerleştirin.

Ardından, fareyi ev kafesine geri koyun. Kateterlerin açıklığının test edilmesi ve bu deneyle ilgili yaygın sorunların nasıl ele alınacağı ile ilgili metin protokolüne bakın. Bu deney için on ila on iki Pleksiglas kutu hazırlayın.

Her kutuda, farelerin birbirini görmesini önlemek için üç duvarın dışını sert opak kağıtla örtün. Ancak, stimülasyon seansları sırasında hayvanları görmek için ön duvarı açık bırakın. Daha sonra, farelerin kaçmasını önlemek için kutuların üst kısımlarını sert bir panelle kısmen örtün, ancak yine de hava akışına izin verin.

Üst panelde, kemirgen kafa başlığı ile stimülasyon sistemi arasındaki elektrik bağlantısı için komütatörleri destekleyin. DBS deneyleri için aynı anda birden fazla hayvana sabit akım sağlayabilen bir stimülasyon sistemi kullanın. Programlanabilir bir arayüz içermelidir.

Özel uzunluktaki kablolarla, stimülatörlerin kanal portlarını her bir komütatörün üstün elektronik kaidesine bağlayın. Ardından, koütatörün alt elektronik kaidesini, paslanmaz çelik bir yay içine yerleştirilmiş 16 inç kablolar kullanarak kemirgenin kafa kapağındaki implante edilmiş elektrot kaidesine bağlayın. Kablo, kafa kapağı üzerinde önemli bir gerilim oluşturmadan farenin muhafazanın her alanına serbest hareketine izin vermelidir.

Dört ayak üzerindeyken farenin kafasının gidebileceği yere ulaşan bir kablo genellikle yeterince uzundur. Sistemi programlamak için, her bir cihazın deneysel uç noktaları karşılamak için hangi işlevleri gerçekleştireceğini ve hangi verilerin gerçek zamanlı olarak görüntülenmek üzere depolanacağını ve/veya yansıtılacağını belirtmek için görsel bir programlama dili kullanın. Deney başlamadan önce görsel kontrol paneline istenen frekansı, darbe genişliğini ve genliği belirtin.

Sıçanlarda yüksek frekanslı stimülasyon için tipik parametreler, klinik insan derin beyin stimülasyonunda kullanılanlara benzer. 130 ila 180 Hertz frekans, 60 ila 90 milisaniye darbe genişliği ve 100 ila 250 mikroamper akım genliği. Beyin stimülasyonu deneyi için, fareleri kutulara yüklerken, komütatörden gelen paslanmaz çelik yay kablosunu kafa kapağındaki her bir elektrot kaidesine takın.

İlk olarak, iki saniye boyunca 1000 Hertz'de beş mikroamper akım kullanarak her elektrotun empedansını test edin. Bir elektrotun empedansı 125 kilo Ohm'a eşit veya daha düşükse, deneye devam edin. Ancak değilse, hayvanı deneyden çıkarmayı düşünün, çünkü elektrotun direnci akımı potansiyel olarak alt terapötik seviyelere kesebilir.

Fareleri alıştırmak için bir veya iki sahte seansla başlayın. Bu seanslar sırasında herhangi bir aktif tedavi uygulamayın. Her sahte seansın hemen ardından, fareleri günlük iki saatlik IV metamfetamin kendi kendine uygulama seansları için operant kutularına taşıyın.

Deney için, sıçanları iki gruba, aktif bir stimülasyon kohortuna ve sahte seanslar alan sahte bir stimülasyon kohortuna ayırın. Günlük derin beyin stimülasyon seanslarını beş gün boyunca, günde üç saat boyunca gerçekleştirin. Stimülasyonun davranışta belirgin bir değişikliğe neden olup olmadığını not etmek için her stimülasyon seansının bir bölümünde hayvanları dikkatlice gözlemleyin.

Her derin beyin stimülasyon seansının hemen ardından, farelerin günlük IV metamfetamin kendi kendine uygulama seansına başlayın. İntravenöz juguler kateterlerin ve intrakraniyal derin beyin stimülasyon elektrotlarının yerleştirilmesini takiben, sıçanlar metamfetamine iki günlük uzun süreli erişimden sonra kendi kendine ilaç uygulamasını edindi ve artırdı. Daha sonra, sıçanlar metamfetamin toksisitesini önlemek ve çeşitli terapötik müdahalelerle manipüle edilebilecek stabil bir yanıt oranı oluşturmak için günlük iki saatlik bir edimsel eğitim programına taşındı.

Edimsel eğitimin altıncı gününde, sıçanlar, önden yüklemeli bir alım modelinin ortaya çıkmasıyla belirtildiği gibi, ilacı almak için artan bir motivasyon geliştirdiler. Bu model, sonraki oturumlarda büyük ölçüde sürdürüldü. Bu stabilize uyuşturucu bağımlılığı paterninin oluşturulmasını takiben, tarif edilen protokole göre derin beyin stimülasyonu uygulandı.

Bu, operan IV metamfetamin kendi kendine uygulamasında belirgin bir azalmaya neden oldu. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, grup başına yaklaşık on ila on iki hayvan kullanılarak iki ila dört haftalık bir zaman diliminde tamamlanabilir. Bu, metamfetamin kullanan kemirgenlerde kafa başlıklarının ve IV kateterlerin sınırlı ömrü göz önüne alındığında, derin beyin stimülasyonunun etkilerini test etmek için idealdir.

Bu prosedür, alternatif elektriksel parametreleri, farklı beyin hedeflerini ve yeni uygulama modellerini ve ayrıca uzun süreli davranış değişikliğine neden olabilecek elektrik tedavisi ve farmasötik ajanların kombinasyonlarını araştırmak için kullanılabilir.