Name: Fare Beyin Dilim Hazırlık içinde nöbet benzeri Faaliyet doğrudan akım Stimülasyon ve Multi-elektrot Dizi Kaydı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-07T14:15:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Öğrenin fare beyin dilimlerinde katod transkraniyal doğru akım stimülasyonu ile nöbet benzeri aktiviteyi çoklu elektrot dizisi kaydıyla değerlendirme yöntemini. Bu teknik ilaç dirençli epilepsi tedavileri için potansiyel sunar.

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

Academia Sinica'daki Neural Circuit Electrophysiology Core'dan gelen teknik destek için minnettarız. Bu çalışma Ulusal Bilim Konseyi (102-2320-B-001-026-MY3 ve 100-2311-B-001-003-MY3) ve Academia Sinica Nörobilim Programı tarafından desteklenmiştir.

hayvan denekleri içeren Prosedürler Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi, Academia Sinica, Taipei, Tayvan tarafından onaylanmıştır. 1. multielectrode Dizi Kayıt için deneysel Çözüm ve Ekipman hazırlanması <ol><li> Yapay beyin omurilik sıvısı (CSF hazırlanması; 124 mM NaCI, 4.4 mM KCI, 1 mM NaH 2% 95 O fokurdatıldı PO 3, 2 mM MgSO 4, 2 mM CaCl2, 25 mM NaHCO 3, ve 10 mM glükoz, 2 ve % 5 CO2). </li><li> 6 x 10 düzlemsel MEA ve 8 x 8 MEA: MEA prob iki tür kullanın. Eski prob korteks, striatum ve talamus oluşur bölgeyi kapsar. İkinci prob sadece kortikal bölgeyi kapsar. </li><li> 0.1 Hz ve 1.200 amplifikasyonu 3 kHz arasında yer alan bir bant geçiren filtre ile 60 kanallı amplifikatör kullanın. 10 kHz örnekleme hızında veri edinin. </li><li> DCS MEA odasının içine iki AgCl kaplı gümüş telleri yerleştirin. AgCİ kullanın-kaplı gümüş teller izole bir stimülatör tarafından oluşturulan elektrik alanları üretmek. </li><li> tungsten elektrot (; uzunluk, 7,62 cm; 8 ° AC konik uç, çap, 127 mikron direnç, 5 M?) koyun talamik stimülasyon için, ve MEA odasında referans elektrot yerleştirin. Darbe üreteci tarafından kontrol edilir izole bir stimülatörü kullanılarak tungsten elektrotun akımları sunun. </li></ol> 2. Beyin Dilim Hazırlık <ol><li> 4-8 haftalık erkek C57BL / 6J fareler, kullanın. Ev klimalı odada hayvanlar yiyecek ve suya serbest erişimi (21-23 ° C;% 50 nem / 12 saat aydınlık / karanlık döngüsü, 8:00 ışıklar 12 saat). </li><li> Aşama 1.1&#39;de elde edilmiştir aCSF 250 ml&#39;lik bir şişe alın ve buz içeren bir behere yerleştirin. Aynı zamanda,% 95 O2 ve% 5 CO2 oluşan sürekli gaz kaynağı. </li><li> cerrahlık <ol><li> bir bardak% 4 izofluran ile hayvan anestezisiYaklaşık 3 dakika boyunca kutu. hayvan (ayak tutam yanıt eksikliği ile gösterilir) anestezi cerrahi derinliğe ulaştığında, ezilmiş buz dolu sığ bir tepsiye yerleştirin ve makas kullanılarak baş kaldırmak. </li><li> kafatası maruz ve kalan kas keserek. Daha sonra, rongeurs kullanılarak, beyinden kafatası dorsal yüzeyini soyularak. rongeurs kullanılarak kafatası kenarlarını uzak kesin. % 75 etanol çözeltisi ile cerrahi aletler tüm sterilize edin. </li><li> Bir spatula kullanarak, beynin ventral yüzeyi boyunca koku ampuller ve sinir bağlantılarını kesti ve beyin kaldırmak. Başlarının kesilmesi işleminden sonra, hızlı bir şekilde buz gibi soğuk oksijenli aCSF ile dolu bir beher beyin aktarın. </li></ol></li><li> Medial Talamus (MT) -ACC Beyin Slice hazırlanması Not: ACC 13 MT yolu ihtiva dilimleri hazırlayın. <ol><li> 2,0 mm Her yarımkürede orta hatta yanal iki sagital kesim ile beyin blok El-cutsubkortikal anatomiyi görüntülemek için. Sonra iki açılı kesimler yapmak. striatum görünür lif yollarının ilk çapraz kesim paralel olun. </li><li> thalamocingulate yoluna ventral ve paralel olan ön komissür ve optik yolu arasındaki orta noktasına beyincik ve görsel korteks arasındaki bağlantıdan ikinci çapraz kesim olun. </li><li> siyanoakrilat yapıştırıcı ile bir açısal plaka (~ 120 °) beyin bloğunu takın ve sadece yolun dönüm noktasının üzerinde bir kesim yapmak. , Plaka açın düzeltin ve bir vibratome odası sahneye tutkal. </li><li> Medial talamus-ACC beyin kesitleri daha sonra (500 mikron kalınlığında) ve 1 oksijenli ACSF kayıt odasına buz soğukluğunda oksijenli aCSF.Transfer dilimleri sokmaktan ve sürekli perfüzyon (12 ml / dakika) altında 32 ° C &#39;de devam olun hr. </li></ol></li></ol> Multielectrode Dizi Kayıt için Perfüzyon Odası 3. hazırlanması <ol><li> HazırlıkPerfüzyon Odası <ol><li> Bir çok kanallı sistemde, bir MEA sonda yerleştirin ve bir peristaltik pompa prob bağlamak için iki ayrı polietilen boru kullanımı. MEA odası ve odanın dışına çıkması aCSF kılavuz diğer tüp içine aCSF yol bir tüp kullanarak. Son olarak, sürekli sıcak (29-30 ° C), oksijenli aCSF (8 mL / dakika) ile hazırlanmasını serpmek. </li></ol></li><li> MEA beyin dilim aktarın. ıslak pamuklu çubuk kullanarak MEA beyin dilim basılı tutun. Dikkatle ACC elektrotlar üzerinde odaklı sağlamak için beyin dilim taşıyın. </li><li> beyin dilim basın dilim çapa kitleri tutun-çıkışlar kullanın. Bu adım, bir dilim ve elektrotların arasında iyi bir elektrik bağlantısı sağlar. </li></ol> DCS Elektrik Alanlarının 4. Nesil Not: elektrik alan yönlendirme tanımı ACC Aksodendritik ekseni yönünde dayanmaktadır. dendrit ve soma bölmelerinin yönelimleri vardıGolgi boyama 12 kullanılarak doğruladı. <ol><li> ACC proksimal (anot olarak tanımlanır) AgCl elektrot yerleştirin ve ACC uzak (katot olarak tanımlanır) diğer elektrot yerleştirin. MEA iki alan yönelimleri (ACC Aksodendritik liflere paralel ve dik) tarafından oluşturulan alan mukavemetini kaydedin ve bir uyarıcı kullanarak elektrik alanların akımlarını sunar. </li><li> AgCl elektrotlar (yaklaşık 1.5-2 cm) mesafe düzeltmek ve mA 0.5 ila 2 DCS yapmak için stimülatörü mevcut gücünü ayarlamak. </li></ol> 5. Elektrik kaynaklı Kortikal Synaptic Yanıtları Not: Bir programlanabilir elektriksel uyarı jeneratör dikdörtgen bifazik akım darbeleri üreten hangi MT elektrik stimülasyonu ile ACC sinaptik yanıtları neden. <ol><li> Yukarıda tekrarlayın Bölüm 3. </li><li> MT tungsten elektrot yerleştirin ve Thal stimülatör gelen bakliyat teslimBipolar tungsten elektrotlar aracılığıyla dilim amic bölgesi. </li><li> ACC tepkisi uyandıran eşik belirlemek için çeşitli akım şiddetleri kullanın. Burada, en dilimler halinde ACC% 80 maksimal yanıtı ortaya çıkardı 200 mikro saniye olduğu bir ± 150 uA yoğunluğunu ve süresini, kullanın. </li><li> Optimal cevabı profillerini elde etmek için MT-ACC dilim (korpus kallosum için MT) thalamocingulate yolu boyunca tungsten elektrot hareket ettirin. </li><li> ACC cevapların 10-20 silerler ve yazılım kullanmak, MT uyarılması ile ACC tüm ortalama otomatik. MT-ACC yolunun MT stimülasyon uyarılan ACC sinaptik yanıtları ISS sonucu. </li></ol> 6. Elektrik kaynaklı Nöbet benzeri Etkinlik (250 uM 4-AP) ve bicuculline (5 uM) felç benzeri aktivitesi 4-aminopiridin uygulanması ile indüklendi: edin. Önceki Zaman-kontrol çalışmaları maksimal ve istikrarlı tepkiler ortaya çıktığını gösterdiIlaç uygulaması 14 sonra 2-3 saat. <ol><li> Yukarıdaki tekrarlayın Bölüm 5. </li><li> perfüzyon çözeltisine ilaçlar ekleyin. 4-AP (250 uM) ve bicuculline (5 mcM) kullanın. eşit uyuşturucu karıştırın ve 2-3 saat perfüzyon devam ediyor. </li><li> nöbet gibi aktivitesi sağlamak için, ayrıca bir pH gradyanı birikmesini önlemeye yardımcı olabilir nispeten hızlı bir perfüzyon oranı (8 mL / dakika), perfüzyon pompası korumak. </li><li> MT tungsten elektrot yerleştirin ve ACC yanıt profillerini elde etmek için elektrik stimülasyonu (150 uA, 200 mikro-sn süre) teslim. </li><li> 10-20 silerler ve yanıtları ortalama. </li><li> uyuşturucu yıkamak için taze aCSF ile perfüzyon çözümü değiştirin. Tekrarlayın Adım 6.5. </li></ol> Uyarılmış Kortikal Yanıtları üzerinde DCS 7. Test Etkisi <ol><li> Tekrarlayın Bölüm 3 ve 4. o üniforma elektrik alanları M içine yerleştirilir iki paralel AgCl kaplı gümüş telleri arasındaki akımlar geçirerek tarafından oluşturulan emin olunEA odası. herhangi bir sorun varsa, DCS 0.5 ve 2 mA arasında kalır. </li><li> DCS kapatın ve (150 uA, 200 mikro-sn süresi ±) talamus uyarmak için bir tungsten elektrot yerleştirin. ACC, maksimum sinaptik yanıtları elde 10-20 silerler ve yanıtları ortalamasını. </li><li> Eşzamanlı olarak DCS (2 mV / aa DCS gücü) ve talamik stimülasyon (350 uA, 200 mikro-sn süre) açın. DCS sırasında talamik stimülasyon uyarılmış ACC yanıtı genlik değişiklikleri değerlendirmek. </li><li> DCS kapatın ve perfüzyon çözüm 4-AP (250 uM) ve bicuculline (5 mcM) ekleyin. Sonra 2-3 saat bekleyin. Uyuşturucu beyin dilim etkiler zaman dilim kortikal nöbet yanıtları üretir. </li><li> ACC yanıtların 10-20 Piyango yapın ve ardından elektrik uyarılmış kortikal nöbet yanıtları genlik ve süresini ölçün. </li><li> Adım 7.5 sonra aynı anda (DCS (2 mV / aa DCS gücü) ve talamik stimülasyon 150 uA, 200 durati çevirmekmikro-saniye üzerinde). DCS uygulama esnasında genlik ve uyarılmış kortikal nöbet yanıtları süresi değişiklikleri değerlendirmek. </li><li> uyuşturucu yıkamak için taze aCSF ile perfüzyon çözümü değiştirin ve tekrar 7.2 ve 7.3 adımları tekrarlayın. </li><li> farklı deneysel koşullar veri kayıt tüm verileri toplamak ve grup. farklı deneysel koşullar altında kortikal nöbet yanıtları genlik ve süresini değerlendirin. </li></ol> 8. Veri Analizi <ol><li> (Örneğin, MC Raf yazılım) otomatik olarak kaydedilir yanıtları ortalamasını yazılımı kullanın ve bir elektronik tabloya ham veri ihracat. Ham veri genliği ve süresi Analiz ve renkli resimler üretir. </li><li> salınım nöbet olaylarını tespit etmek, temel değer ve standart sapma (SD) ölçmek için yazılımı kullanın. eşik olarak gürültü seviyesi 3 SD ayarlayın. Bu eşiği aşan bir salınım olayı sırasında zirvelerin genlikleri otomatik olarak tespit edilirEd. </li><li> Student t-testi kullanılarak istatistiksel analiz. </li><li> Dilim sayısını belirten n Ekspres ölçümler ve SE ortalama ± olarak metinde varyans (ANOVA) sonuçları tek yönlü analizi, 12 okudu. </li></ol>

<ol><li>Schiller, Y., Najjar, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+the+response+to+antiepileptic+drugs%3A+effect+of+past+treatment+history%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Quantifying the response to antiepileptic drugs: effect of past treatment history.</a> Neurology. 70 (1), 54-65 (2008).</li>
<li>Fregni, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+controlled+clinical+trial+of+cathodal+DC+polarization+in+patients+with+refractory+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">A controlled clinical trial of cathodal DC polarization in patients with refractory epilepsy.</a> Epilepsia. 47 (2), 335-342 (2006).</li>
<li>Auvichayapat, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+for+treatment+of+refractory+childhood+focal+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation for treatment of refractory childhood focal epilepsy.</a> Brain Stimul. 6 (4), 696-700 (2013).</li>
<li>Chung, M. G., Lo, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+brain+stimulation%3A+the+potential+for+use+in+the+rehabilitation+of+pediatric+acquired+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Noninvasive brain stimulation: the potential for use in the rehabilitation of pediatric acquired brain injury.</a> Arch Phys Med Rehabil. 96 (4 Suppl), S129-S137 (2015).</li>
<li>Del Felice, A., Magalini, A., Masiero, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slow-oscillatory+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+Modulates+Memory+in+Temporal+Lobe+Epilepsy+by+Altering+Sleep+Spindle+Generators%3A+A+Possible+Rehabilitation+Tool%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Slow-oscillatory Transcranial Direct Current Stimulation Modulates Memory in Temporal Lobe Epilepsy by Altering Sleep Spindle Generators: A Possible Rehabilitation Tool.</a> Brain Stimul. 8 (3), 567-573 (2015).</li>
<li>Garnett, E. O., Malyutina, S., Datta, A., den Ouden, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Use+of+the+Terms+Anodal+and+Cathodal+in+High-Definition+Transcranial+Direct+Current+Stimulation%3A+A+Technical+Note%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromodulation%22%5BJournal%5D)">On the Use of the Terms Anodal and Cathodal in High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation: A Technical Note.</a> Neuromodulation. , (2015).</li>
<li>Biraben, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fear+as+the+main+feature+of+epileptic+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol.+Neurosurg.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Fear as the main feature of epileptic seizures.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 70 (2), 186-191 (2001).</li>
<li>Zaatreh, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frontal+lobe+tumoral+epilepsy%3A+clinical%2C+neurophysiologic+features+and+predictors+of+surgical+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Frontal lobe tumoral epilepsy: clinical, neurophysiologic features and predictors of surgical outcome.</a> Epilepsia. 43 (7), 727-733 (2002).</li>
<li>Karim, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+truth+about+lying%3A+inhibition+of+the+anterior+prefrontal+cortex+improves+deceptive+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb.+Cortex%22%5BJournal%5D)">The truth about lying: inhibition of the anterior prefrontal cortex improves deceptive behavior.</a> Cereb. Cortex. 20 (1), 205-213 (2010).</li>
<li>Keeser, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prefrontal+transcranial+direct+current+stimulation+changes+connectivity+of+resting-state+networks+during+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Prefrontal transcranial direct current stimulation changes connectivity of resting-state networks during fMRI.</a> J. Neurosci. 31 (43), 15284-15293 (2011).</li>
<li>Nelson, J. T., McKinley, R. A., Golob, E. J., Warm, J. S., Parasuraman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+vigilance+in+operators+with+prefrontal+cortex+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Enhancing vigilance in operators with prefrontal cortex transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Neuroimage. 85 (Pt 3), 909-917 (2014).</li>
<li>Chang, W. P., Lu, H. C., Shyu, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+with+direct-current+stimulation+against+cingulate+seizure-like+activity+induced+by+4-aminopyridine+and+bicuculline+in+an+in+vitro+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Treatment with direct-current stimulation against cingulate seizure-like activity induced by 4-aminopyridine and bicuculline in an in vitro mouse model.</a> Exp. Neurol. 265, 180-192 (2015).</li>
<li>Lee, C. M., Chang, W. C., Chang, K. B., Shyu, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+organization+and+input-specific+short-term+plasticity+in+anterior+cingulate+cortical+neurons+with+intact+thalamic+inputs%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synaptic organization and input-specific short-term plasticity in anterior cingulate cortical neurons with intact thalamic inputs.</a> Eur. J. Neurosci. 25 (9), 2847-2861 (2007).</li>
<li>Chang, W. P., Shyu, B. C. Involvement of the thalamocingulate pathway in the regulation of cortical seizure activity. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChang%2C+WP+%22Recent+Research+Developments+in+Neuroscience%22">Recent Research Developments in Neuroscience</a>. Pandalai, S. G. 4, Research Signpost. Kerala. 1-27 (2013).</li>
<li>Brummer, S. B., Turner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+considerations+for+safe+electrical+stimulation+of+the+nervous+system+with+platinum+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Electrochemical considerations for safe electrical stimulation of the nervous system with platinum electrodes.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 24 (1), 59-63 (1977).</li>
<li>Durand, D. M., Bikson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+and+control+of+epileptiform+activity+by+electrical+stimulation%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+IEEE%22%5BJournal%5D)">Suppression and control of epileptiform activity by electrical stimulation: a review.</a> Proc. IEEE. 89 (7), 1065-1082 (2001).</li>
<li>Fritsch, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+current+stimulation+promotes+BDNF-dependent+synaptic+plasticity%3A+potential+implications+for+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Direct current stimulation promotes BDNF-dependent synaptic plasticity: potential implications for motor learning.</a> Neuron. 66 (2), 198-204 (2010).</li>
</ol>

Yazarlar, herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Bu çalışmada, ACC nöbet benzeri aktivite üzerine DCS süresine ve yönlendirme etkileri test edildi. fare beyin dilimleri kararlı veri elde etmek, nasıl MT-ACC yolunun bütünlüğünü korumak için ve iki açılı ventral kesikler ve korteksin dorsal kesim yapıldığı özellikle adımlar anahtarıdır zarar görmemesi için. Ayrıca, beyin dilim hazırlamak için zaman taze ve güçlü beyin tutmak için mümkün olan en kısa zaman olmalıdır beyin dilim, aktivitesini etkileyebilir. Önceki bir çalışmada, hedeflenen dokuya elektrokimyasal hasarı <e...

Epilepsi sık görülen bir nörolojik bozukluktur. Epilepsili hastaların yüzde otuzu ilaca dirençli nöbetlerden muzdariptir1. Transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS), nöbetler gibi büyük beyin alanlarındaki ağ aktivitelerini kontrol etmek veya değiştirmek için invaziv olmayan bir yaklaşım sağlar. Klinik çalışmalar, tDCS'nin inatçı nöbetleri2 etkili bir şekilde tedavi ettiğini venöbetler 3-5 üzerinde hem kısa hem de uzun vadeli baskılayıcı etkiler üretebileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, tDCS etkilerinin terapötik mekanizması hala belirsizdir. Sunulan beyin dilimi modeli, tDCS eylemlerinin terapötik mekanizmasının nöbet benzeri beyin aktivitelerinin semptomlarını nasıl değiştirdiğini araştırmak için in vitro bir yöntemdir. Buna göre, optimal etkilerini elde etmek için, oryantasyon, alan kuvveti ve stimülasyon süresi dahil olmak üzere spesifik stimülasyon parametrelerinin deneysel bir modelde test edilmesi gerekir. Önceki çalışmalar, elektrik alanın oryantasyonunun terapötik etkiler elde etmek için önemli olduğunu göstermiştir6. Bu nedenle, elektrotların oryantasyonunun test edilen beyin diliminin konumuna göre test edilmesi ve düzenlenmesi mümkündür.
Frontal lob epilepsisi ve anterior singulat korteks (ACC) nöbetleri sıklıkla ilaca dirençlidir7,8. Bazı çalışmalar, singulat korteks9-11'de tDCS uygulamasını bildirmiştir. tDCS'nin ACC aktivitelerinin değiştirilmesi yoluyla uyanıklık, karar verme ve duyguyu etkilediği gösterilmiştir ve bu beyin bölgesindeki nöronal uyarılabilirliği ve nöbet aktivitesini modüle edebilir12. Bu nedenle, tDCS'nin ACC nöbetleri üzerindeki baskılayıcı etkileri klinik tedavi ve alternatif tedavilerin değerlendirilmesi için yardımcı olabilir.
Mevcut protokol, bir beyin diliminin DCS'si için kayıt odasında bir elektrotun hazırlanmasını ve bunun bir çoklu elektrot dizisi (MEA) ile nöbet benzeri aktivite kaydı üzerindeki etkisini açıklar.

<table><tbody><tr><td>< güçlü > Anestezik: < / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>İzofluran</td><td>Halokarbon Ürünleri Şirketi & nbsp;</td><td>NDC 12164-002-25</td><td>%4</td></tr><tr><td><güçlü>Adı</güçlü></td><td><güçlü>Şirket<></td>güçlü<td><güçlü>Katalog Numarası<güçlü></td><td>güçlü<güçlü>Yorumlar</güçlü></td></tr><tr><td>güçlü<güçlü>aCSF (toplam: 1 L):</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>D (+) - Glikoz</td><td>MERCK</td><td>1.08337.1000</td><td>10 mM</td></tr><tr><td>Sodyum hidrojen karbonat</td><td>MERCK</td><td>1.06329.0500</td><td>25 mM</td></tr><tr><td>Sodyum klorür</td><td>MERCK</td><td>1.06404.1000</td><td>124 mM</td></tr> <tr><td>(+) - Sodyum L-askorbat, >=%98</td> <td>SIGMA</td><td>A4034-100G</td><td>0.15 g/2 cc</td></tr><tr><td>Magnezyum sülfat, susuz, ReagentPlus</td><td>SIGMA</td><td>M7506-500G</td><td>2 mM</td></tr><tr><td>Kalsiyum klorür dihidrat</td><td>MERCK</td><td>1.02382.1000</td><td>2 mM</td></tr><tr><td>Sodyum dihidrojen fosfat monohidrat</td><td>MERCK</td><td>1.06346.1000</td><td>1 mM</td></tr><tr><td>Potasyum klorür</td><td>Mayıs & Baker LTD Dagenham İngiltere</td><td>MS 7616</td><td>4.4 mM</td></tr> <tr><td>< güçlü > Adı< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Şirket<</td> <td>> < güçlü>Katalog Numarası< / güçlü > <</td> <td>güçlü > Yorumlar< / güçlü</td></tr> <tr><td>>< güçlü > İlaçlar: < / güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>(+) - Bicuculline</td><td>TOCRIS</td><td>0130</td><td>5 & mikro; aCSF</td></tr><tr><td>4-Aminopiridin</td><td>TOCRIS</td><td>0940</td><td>250 & mikro; aCSF'de M</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Beyin dilimi Hazırlanışı: < / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Vibratom</td><td>Serisi</td><td>1000</td><td>Blok 500 ve mikro dilimleme; m kalınlığında dilimler</td></tr> <tr><td>< güçlü > İsim< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Şirket< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Katalog Numarası < / güçlü ></td> <td>< güçlü > Yorumlar< / güçlü ></td></tr><tr><td>< güçlü > MEA sistemi: < / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Çok elektrotlu dizi (MEA) probları: 6 x 10 düzlemsel MEA</td><td>Çok Kanallı Sistemler</td><td>60MEA500 / 30iR-Ti-pr MEAS 6x10</td><td>elektrot çapı, 30 ve mikro; m; elektrot aralığı, 500 & mikro; m; empedans, 50 k & Omega; 200 Hz'de</td></tr><tr><td>Çoklu elektrot dizisi (MEA) probları: 8 x 8 MEA&nbsp;</td><td>Ayanda Biosystems</td><td>60MEA200 / 10iR-Ti-pr MEAS 8x8</td><td>piramidal şekilli elektrot; çap, 40 ve mikro; m; uç yüksekliği, 50 & m; elektrot aralığı, 200 & mikro; m; empedans, 1.000 k & Omega; 200 Hz'de</td></tr><tr><td>60X amplifikasyonda 0.1 Hz ile 3 KHz arasında ayarlanmış bir bant geçiren filtre ile 1,200 kanallı bir amplifikatör kullanıldı</td><td>Çok Kanallı Sistemler</td><td>MEA-1060-BC</td><td></td></tr><tr><td>10 KHz örnekleme hızında MC Raf yazılımı</td><td>Çok Kanallı Sistemler</td><td></td><td>Veri toplama ve kayıt için yazılım</td></tr> Bir <tr><td>puls üretecinin kontrolü</td> Çok <td>Kanallı Sistemler</td><td>STG 1002</td><td></td></tr><tr><td>dilim ankraj kitleri ve tutucular</td><td>Warner Instruments</td><td>SHD-26H/10; WI64-0250</td><td></td></tr><tr><td>Peristaltik Pompa-minipuls3</td><td>Gilsom</td><td>MINIPULS3</td><td>perfüzyon hızı: 8 ml / dak</td></tr> <tr><td>< güçlü > Adı< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Şirket< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Katalog Numarası< / güçlü ></td> <td>< güçlü > Yorumlar< / güçlü</td></tr> <tr><td>> < güçlü > Stimülasyon sistemi: < / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>İzole stimülatör</td><td>A-M Sistemleri</td><td>Model 2100</td><td>&plusmn yoğunluğu; 350 ve mu; A , 200 &mu süresi; sec</td></tr><tr><td>Tungsten elektrot</td><td>A-M Sistemleri</td><td>575300</td><td>talamus içine yerleştirilmiş</td></tr></tbody></table>

fare beyin dilim hazırlık içinde nöbet benzeri faaliyet doğrudan akım stimülasyon ve multi-elektrot dizi kaydı

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

Katot transkranial doğru akım stimülasyonu (TEKMER) ilaca dirençli nöbetler üzerinde baskılayıcı etkisi neden olur. Etkili eylemleri gerçekleştirmek için, stimülasyon parametreleri (örneğin, yönlendirme, alan şiddeti ve stimülasyon süresi) fareler beyin dilim hazırlıkları muayene edilmesi gerekir. Test ve fareler beyin dilim konumuna elektrot göreceli yönünü düzenlenmesi mümkün bulunmaktadır. Mevcut yöntem anterior singulat korteks nöbet benzeri faaliyetleri DCS etkisini değerlendirmek için thalamocingulate yolu korur. Çok kanallı dizi kayıtların sonuçları katot DCS anlamlı 4-aminopiridin ve bicuculline kaynaklı nöbet benzeri aktivite uyarılması-uyarılmış yanıtlar genlik ve süresini azalttığını göstermiştir. Bu çalışma, 15 dakika ile katot DCS uygulamaları thalamocingulate yolunda uzun süreli depresyon neden olduğu bulunmuştur. Bu çalışma thalamocingulat üzerinde DCS etkilerini incelemektedirE sinaptik plastisite ve akut nöbet benzeri aktiviteler. Geçerli yordam bir in vitro fare modelinde yönlendirme, alan kuvveti ve stimülasyon süresi de dahil olmak üzere optimum stimülasyon parametreleri test edebilirsiniz. Ayrıca, yöntem hem hücresel hem de ağ seviyelerinde kortikal nöbet benzeri faaliyetleri DCS etkilerini değerlendirebilir.

Thalamocingulate Dilim ve MEA Kayıt Sistemi Kurulumu hazırlanması Farelerden alınan MT-ACC dilim thalamocingulate yolunun elektrofizyolojik özelliklerinin incelenmesini sağlar özel bir dilim hazırlıktır. Şekil 1A MT-ACC dilim hazırlanmış olan yolu gösterir. Fare beyni hızla ayrılmış ve (Şekil 1A, a, b) serin oksijenli ACSF tutuldu. Subkortikal anatomisini ortaya çıkarmak için beyin sagital bey...

Çalışmalar, katodal transkraniyal doğru akım stimülasyonunun ilaca dirençli nöbetler üzerinde baskılayıcı etkiler yaratabileceğini göstermiştir. Bu çalışmada, farelerin beyin dilimi hazırlığında nöbet benzeri aktivitenin doğru akım stimülasyonu ve çoklu elektrot dizisi kaydının değerlendirildiği bir in vitro deney düzeneği tasarlanmıştır. Doğru akım stimülasyon parametreleri değerlendirildi.

Fare Beyin Dilim Hazırlık içinde nöbet benzeri Faaliyet doğrudan akım Stimülasyon ve Multi-elektrot Dizi Kaydı

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

Bu deneysel prosedürün genel amacı, bir beyin kesitinin doğrudan akım stimülasyonu için kayıt odasındaki elektrot düzenlemesine ve bunun çok elektrotlu bir dizi ile kaydedilen nöbet benzeri aktivite üzerindeki etkisine erişmektir. Bu, doğrudan akım stimülasyonu ile ilgili temel soruların yanıtlanmasına ve fare beyin kesitinde çok elektrotlu bir dizi ile kaydedilen nöbet benzeri aktivitenin anlaşılmasına daha iyi yardımcı olabilir. Bu tekniğin bir avantajı, doğrudan akım stimülasyonunun etkilerinin fare beyin kesitinin spesifik yolaklarında değerlendirilebilmesidir.Prosedürü, laboratuvarımdan teknisyenler Hsiang Chin ve Wei-Jen Chang uygulamalı olarak gösterecekler. Bu prosedürde, deneyden önce tüm cerrahi aletleri %75 etanol çözeltisi ile sterilize edin. Ardından, hayvanın kafatasını açığa çıkarın ve kalan kas dokularını temizleyin.Ardından, rongeur kullanarak kafatasının dorsal yüzeyini soyun ve yan kısımları kesin. Sonrasında, bir spatula yardımıyla, beyni çıkarmadan önce olfaktör bulbları ve beynin ventral yüzeyi boyunca uzanan sinir bağlantılarını kesin. Beyni hızla, buz gibi soğuk, oksijenlendirilmiş ACSF ile dolu bir behere aktarın.MT-ACC yolunu içeren kesitler hazırlamak için, subkortikal anatomiyi göstermek amacıyla her bir hemisferde orta hattın 2 mm lateralinden sagittal bir kesi yapın. Ardından, striatumdaki görünür lif demetine paralel, açılı bir çapraz kesi yapın. İkinci açılı çapraz kesiyi, serebellum ile görsel korteks arasındaki bağlantıdan, talamus singulat yolunun ventralinde ve ona paralel olan anterior komissür ile optik traktus arasındaki orta noktaya doğru yapın.Ardından, beyin bloğunu bir siyanoakrilat yapıştırıcı ile açılı bir plakaya sabitleyin. Yolun dönüş noktasının hemen üzerinden bir kesik atın. Daha sonra plakayı açın, düzleştirin ve bir vibratomun hazne tablasına yapıştırın.Ardından, beyin kesitlerini 500 micrometers kalınlığında dilimleyin ve buz gibi soğuk, oksijenlendirilmiş ACSF içinde tutun. Bir kesiti, bir saat boyunca oksijenlendirilmiş ACSF'nin sürekli perfüzyonuyla 32 degrees Celsius sıcaklıktaki kayıt haznesine aktarın. Çok kanallı sistem üzerindeki MEA probunun yerleşimini doğrulayın.Bir tüpü ACSF'yi MEA haznesine yönlendirmek için, diğer tüpü ise ACSF'yi hazne dışına aktarmak için kullanın. Hazırlığı, 30 °C'de ısıtılmış ve oksijenle zenginleştirilmiş ACSF ile sürekli perfüze edin. Islak bir pamuklu çubuk yardımıyla bir beyin dilimini MEA üzerine transfer edin.Beyin kesitini, ACC'yi elektrotların üzerine gelecek şekilde dikkatle hareket ettirin; ardından, kesit ile elektrotlar arasında iyi bir elektriksel bağlantı sağlamak için beyin kesitini bir kesit sabitleyici ile sabitleyin. Sonrasında, anot elektrodunu ACC'ye proksimal, katot elektrodunu ise ACC'ye distal olarak yerleştirin. MEA'nın iki alan yönelimiyle alan şiddetini kaydedin.Ardından, bir stimülatör kullanarak elektrik akımlarını uygulayın. İki gümüş klorür elektrot arasındaki mesafeyi yaklaşık 1,5 ila 2 cm olacak şekilde ayarlayın ve stimülatörün akım şiddetini, DCS'yi 0,5 ile 2 miliamper arasında tutacak şekilde ayarlayın. Bu prosedürde, MT'ye bir tungsten elektrot yerleştirin ve stimülatörden kesitin talamik bölgesine darbeler gönderin.Ardından, ACC yanıtını tetikleyen eşiği belirlemek için çeşitli akım şiddetleri kullanın. Optimal yanıt profilini elde etmek için tungsten elektrodu talamus singulat yolu boyunca hareket ettirin. 1-20 arası ACC yanıtı kaydedin ve MT stimülasyonu ile uyarılan tüm ACC yanıtlarının otomatik olarak ortalamasını almak için yazılımı kullanın.Nöbet benzeri aktiviteyi indüklemek için, perfüzyon solüsyonuna 250 micromolar 48P ve 5 micromolar bikukulin ekleyin ve kesiti iki ila üç saat boyunca perfüze etmeye devam edin. pH gradyanı oluşumunu önlemeye yardımcı olması için pompayı nispeten hızlı bir perfüzyon hızında tutun. Ardından, tungsten elektrodu MT'ye yerleştirin ve bir ACC yanıt profili elde etmek için elektriksel stimülasyon uygulayın.10-20 tarama kaydedin ve yanıtların ortalamasını alın. Ardından, ilaçları temizlemek için füzyon öncesi çözeltiyi taze ACSF ile değiştirin. Bu prosedürde, MEA odasına yerleştirilmiş iki paralel gümüş klorür kaplı gümüş tel arasından akım geçirerek homojen elektrik alanlarının oluşmasını sağlayın.Herhangi bir sorun yoksa, DCS 0,5 ile 2 miliamper arasında kalmalıdır. Ardından, DCS'yi kapatın ve talamusu bir tungsten elektrot ile uyarın. ACC'de maksimal sinaptik yanıtlar elde etmek için 10-20 yanıt kaydedin ve ardından bunların ortalamasını alın.Ardından, DCS'yi açın ve eş zamanlı olarak talamusu stimüle edin. DCS sırasında, talamik stimülasyonla uyarılan ACC yanıtının amplitüd değişimlerini değerlendirin. Şimdi DCS'yi kapatın, perfüzyon solüsyonuna 250 micromolar 48P ve 5 micromolar bikukulin ekleyin ve 2-3 saat bekleyin.İlaçlar beyin kesiti üzerinde etkili olursa, kesit kortikal nöbet yanıtları üretmelidir. Ardından, 10-20 anterior singulat kortikal yanıt toplayın ve elektriksel olarak uyarılan kortikal nöbet yanıtlarının amplitüdünü ve süresini ölçün. Sonrasında, DCS'yi açın ve eş zamanlı olarak talamusu uyarın.DCS uygulaması sırasında uyarılmış kortikal nöbet yanıtlarının amplitüdündeki ve süresindeki değişiklikleri değerlendirin. Ardından, ilaçları uzaklaştırmak için perfüzyon solüsyonunu taze ACSF ile değiştirin. Bu şekil; ACC'deki talamik stimülasyonla uyarılmış yanıtları, ilaç kaynaklı nöbet benzeri aktiviteyi ve hem talamik stimülasyon hem de ilaç kaynaklı nöbet benzeri aktiviteyi içeren farklı uyarılmış yanıtları göstermektedir.Bu şekil, elektrik alanındaki farklı yönelimler gibi DCS'deki farklı yönelimlerin etkisini, DCS ile talamik stimülasyon tarafından uyarılan yanıtları ve katodik DCS'nin nöbet benzeri aktivite üzerindeki etkisini göstermektedir. Ayrıca bu şekilde, 15 dakikalık katodik DCS'nin uzun süreli depresyonu etkili bir şekilde indüklediği ve uyarılan yanıtları baskıladığı görülmektedir. DCS uygulaması yapılmayan duruma kıyasla, 15 dakikalık katodik DCS sonrası nöbet süresinin önemli ölçüde azaldığı belirlenmiştir.daha hızlı; teknik olarak, uygun şekilde gerçekleştirilirse bu işlem dört saat içinde tamamlanabilir. Bu prosedürün ardından, dirençli nöbetlerin kontrolü için noninvaziv yaklaşımlar sağlamak gibi ek soruları yanıtlamak amacıyla transkraniyal manyetik stimülasyon gibi diğer işlemler uygulanabilir. Bu gelişmeden sonra, bu teknik, noninvaziv terapi alanındaki araştırmacıların hayvan modellerinde nöbet tedavilerini keşfetmelerine yol açmıştır.Bu videoyu izledikten sonra, beyin kesitlerinde nöbet benzeri aktiviteyi değerlendirmek için akım stimülasyonunun nasıl kullanılacağı konusunda iyi bir anlayış kazanmış olmalısınız.

direct-current-stimulation-multi-electrode-array-recording-seizure

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Bu video, yerel alan potansiyellerini ölçmek için fare beynine çok uçlu bir lineer silikon prob implante etmek için bir protokolü özetlemektedir. Prosedür, probun stereotaksik bir üniteye sabitlenmesini, hedef beyin bölgesi üzerinde doğru bir şekilde konumlandırılmasını, beyne yerleştirilmesini ve diş çimentosu ile sabitlenmesini içerir. İmplantasyondan sonra, montaj bir kılıf ile korunur. İyileşmeyi takiben, kurulum, nöronal aktivite hakkında bilgi sağlayarak yerel alan potansiyellerinin...

Çok Şaftlı Lineer Silikon Problar Kullanılarak Davranan Farelerde Beyin Elektriksel Aktivitesinin Kaydedilmesi

Bu protokol, nöbete neden olan bir ilaca maruz kalan bir beyin dilimindeki elektriksel aktiviteyi kaydetmek için bir mikroelektrot dizisi (MEA) kullanmayı içerir. Prosedür, beyin diliminin bir MEA kayıt odasına yerleştirilmesini, yapay nöbetleri indüklemek için elektriksel stimülasyon uygulanmasını ve elde edilen sinyallerin analiz edilmesini içerir.

Mikroelektrot Dizileri Kullanılarak Beyin Dilimlerinde Nöbet ile İndüklenen Nöral Elektriksel Aktivitenin İzlenmesi

Bu videoda, transkraniyal doğru akım stimülasyonunun (tDCS) anterior singulat korteks (ACC) ve talamus bölgelerini içeren beyin dilimleri üzerindeki etkileri, elektrik sinyallerini ölçmek için çok elektrotlu bir dizi (MEA) kullanılarak araştırılmaktadır. Çalışma, elektrik darbeleri vererek ve nöbete neden olan ilaçları infüze ederek, nöbetlere ACC yanıtını araştırır.

Nöbet İndükleyici Ajanlara Yanıt Olarak Beyin Korteksinin Çok Elektrotlu Bir Dizi ile İzlenmesi

Video, doğru akım stimülasyonunun (DCS) fare beyin dilimlerinde epileptik nöbetler üzerindeki etkisini değerlendirmek için yapılan bir çalışmayı göstermektedir. Bağlı medial talamus (MT) ve anterior singulat korteks (ACC) bölgelerini içeren beyin dilimleri çok elektrotlu bir diziye (MEA) yerleştirilir. ACC'de epileptik nöbetleri indüklemek için MT'ye elektriksel uyaranlar ve nöbet indükleyici ilaçlar uygulanır. DCS daha sonra uyarılmış nöbetler üzerindeki etkisini değerlendirmek için uygulanır.

Doğru Akım Stimülasyonunun Fare Beyin Dilimlerinde Uyarılmış Epileptik Nöbetler Üzerine Etkisi

Bu video, kortikal uyarıcı piramidal nöronlarda ışıkla aktive olan katyon kanallarını eksprese eden transgenik bir fareden alınan koronal kortikal dilimlerde iktal olayların indüksiyonunu göstermektedir. Dilim bir kayıt odasına yerleştirilir ve yüzeysel kortikal tabakaya bir kayıt elektrodu yerleştirilir. Potasyum kanallarını tıkayan nöbet indükleyici bir ilaçla perfüzyon üzerine, nöronlar hipereksitabl hale gelir ve spontan iktal olaylar oluşturur. İsteğe bağlı iktal olaylar oluşturmak için,...

Fare Beyni Kortikal Dilimlerinde Spontan ve İsteğe Bağlı İktal Olayların Üretilmesi

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

4 aminopyridine uyarılan epileptiform aktivite kayıt ve elektrik modülasyon elektrot dizileri kullanma kemirgen beyin dilimler halinde gerçekleştirme göstermektedir. Özel kayıt odası doku canlılığı uzun süreli deneysel oturumları boyunca korur. Elektrot eşleme yaşamak ve uyarıcı çiftlerinin seçimi özel bir grafik kullanıcı arabirimi tarafından yapılmaktadır.

Kayıt ve modülasyon Epileptiform aktivite elektrot dizilerin birleştiğinde kemirgen beyin dilimleri içinde

Akut kriz modelleri epileptiform olaylar altında yatan mekanizmaları eğitim için önemlidir. Ayrıca, epileptiform olaylar üstünde-istek oluşturma yeteneği kendi başlatma altında yatan olay tam sırası çalışmaya son derece verimli bir yöntem sağlar. Burada, fare ve insan dokusu içinde kurulan akut 4-aminopyridine kortikal nöbet modelleri açıklar.

Akut Ictal faaliyet kemirgen ve insan dokusu üretimi ve isteğe bağlı başlatma

Sunulan protokol, potansiyel antiepileptik maddeler için bir preklinik değerlendirme aracı olarak hayati beyin dilimleri kullanmak nihai hedefi ile rezeke insan hipokampal doku taşıma ve hazırlanması açıklar.

Elektrofizyolojik Kayıtlar için Akut İnsan Hipokampal Dilimlerinin Hazırlanması

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

Öğrenin fare beyin dilimlerinde katod transkraniyal doğru akım stimülasyonu ile nöbet benzeri aktiviteyi çoklu elektrot dizisi kaydıyla değerlendirme yöntemini. Bu teknik ilaç dirençli epilepsi tedavileri için potansiyel sunar.

Fare Beyin Dilim Hazırlık içinde nöbet benzeri Faaliyet doğrudan akım Stimülasyon ve Multi-elektrot Dizi Kaydı

Daha fazla video keşfet