Akupunktur ile Sıçan ve Farelerde Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) Manipülasyon ve Uyku

Bu prosedürün genel amacı, bir hayvan modelinde epilepsi, uyku ve akupunkturun etkilerini değerlendirmektir. Bu yöntem, küçük bir hayvan modelinde epilepsinin nasıl kurulacağı, uykunun nasıl analiz edileceği ve akupunkturun nasıl yapılacağı ile ilgili sinirbilim alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin başlıca avantajları, o dönemdeki lateral kortikal ve lateral miyogram elektrotlarının stereotaksik cerrahi ile hızlı ve kolay bir şekilde implante edilebilmesidir.

Bu prosedürü göstermek, laboratuvarlarımdan bir yüksek lisans öğrencisi olan Yi-Jou Wu olacak. Bir ayak parmağı tutamına yanıt vermeyerek uygun sedasyon derinliğini onayladıktan sonra, ilk gruptan altı ila sekiz haftalık 250 ila 350 gram Spregg Dolly sıçanına göz merhemi uygulayın. Kafatasının üst kısmındaki tüyleri çıkarmak için makas kullanın.

Cildi sıralı povidon iyot çözeltisi ve yüzde 75 etanol uygulamalarıyla dezenfekte edin, ardından enfeksiyonu önlemek için antibiyotik enjeksiyonu yapın. Ardından, hayvanı bir stereotaksi makinesine monte edin ve ardından kulak kanalına bir kulak çubuğu yerleştirin. Bir neşter kullanarak, kulaklar arasındaki kafatası boyunca yaklaşık iki santimetrelik orta hat kaudal kesi yapın.

Daha sonra deri fleplerini klipslemek, kafatasını açığa çıkarmak için kanama durdurucular kullanın ve dokuyu çıkarmak için bir neşter kullanın. Kafatası temiz olduğunda, açıkta kalan kemiğin hem sol hem de sağ yarım kürelerinde frontal, parietal ve oksipital loblara ve beyinciklere yaklaşık 0,7 milimetre çapında sekiz delik açmak için döner bir alet kullanın. Daha sonra fokal epilepsi tespiti için sekiz elektrokortikogram elektrotunu deliklere vidalayın.

Ayrı bir sıçan grubunda, üç delik açın ve ilk gruptaki ile aynı koordinatlara sahip kortekslerin sağ frontal ve parietal loblarına iki vidalı elektroensefalogram elektrot yerleştirin. Daha sonra, hayvanı topraklamak ve sinyal artefaktlarını azaltmak için sol beyincik üzerine üçüncü bir elektroensefalogram elektrodu yerleştirin. Boyun derisini ve kasını ayırın ve boyun kasına iki elektromiyogram elektrodu yerleştirin.

Kafatasına başka bir delik açın ve amigdalanın sol orta çekirdeğine bir mikroenjeksiyon kılavuz kanülü yerleştirin. Ardından, kafatasında 1.6 milimetrelik bir delik açın ve kortikal sıcaklığı izlemek için parietal korteksin yüzeyine kalibre edilmiş 30 kilovoltluk bir termoster yerleştirin. İzole edilmiş elektrokortiko ve elektromiyogram elektrot uçlarını bir kaideye yönlendirin.

Kaideyi yapıştırmak için diş akrilik kullanarak, kanülü kafatasına yönlendirin ve ardından termosteri ipe bağlayın. Daha sonra, enfeksiyonu önlemek için insizyonu polisporin ile topikal olarak tedavi edin ve hayvanlara ameliyattan sonra bir hafta boyunca ibuprofin ve penisilin G ile takviye edilmiş su verin. Fokal temporal lob epilepsisini indüklemek için, dakikada 0,2 mikrolitre hızla enjeksiyon kılavuz kanülü yoluyla amigdalanın sol merkezi çekirdeğine 0,5 mikrolitre pilokarpin uygulamak için bir mikroenjeksiyon pompası kullanın.

Tekrarlayan durum epileptikus ile genelleştirilmiş epilepsiyi indüklemek için, kilogram başına 300 miligram pilokarpin IP'si enjekte edin. Akupunktur için önce akupunktur noktalarını manuel olarak bulun. Örneğin, feng chi akupunktur noktaları, boyundaki kulaklar arasındaki arka medyan çizgiden üç milimetre uzakta bulunur. İlgili akupunktur noktalarında düşük cilt empedansını onayladıktan sonra, paslanmaz çelik iğneleri akupunktur noktalarına iki milimetre derinlikte yerleştirin.

Daha sonra, fonksiyonel bir elektrik stimülatörü kullanarak, iğne aracılığıyla akupunktur noktalarına bir miliamper yoğunluğa sahip 10 hertz'lik 150 milisaniyelik bir fazik darbeler dizisi verin. Burada, sol hemisferin parietal lobu üzerindeki elektrokortikogram elektrotundan elde edilen baskın bir epileptiform elektrokortikogram gösterilmektedir. Pilokarpin uygulamasından sonra, elektrokortikogram elektrotlarının geri kalanından nadir epileptik aktiviteler alınır, bu da başarılı bir fokal temporal lob epilepsi indüksiyonunu gösterir.

Beş dakika içinde, davranış üzerinde ciddi kolinerjik etkiler ortaya çıkar ve bir elektrokortikogram jeneralize nöbet meydana gelene kadar şiddeti kademeli olarak artar ve ardından bir durum epileptikus olayı gelir. İlk pentilen tetrasol enjeksiyonundan sonraki karanlık dönemde veya ikinci karanlık dönemde, beşinci pentilen tetrasol enjeksiyonuna kadar enjeksiyon için kapalı bir günde, spontan ve tekrarlayan jeneralize epilepsi ile birlikte epileptiform elektrokortikogram gözlenmez. Uyanıklık, yüksek genlikli bir elektromiyogram ve bol miktarda lokomotor aktivite sergiler ve uyanık durum REM dışı veya REM uykusundan uyanıklığa geçerken kortikal sıcaklıkta kademeli bir artış gösterir.

Non-REM uykusu, yüksek genlikli ve düşük frekanslı senkronize elektrokortikogramlar, kademeli bir elektromiyogram amplitüdü azalması ve lokomotor aktivitesi olmaması ve ayrıca uyanık durum uyanıklıktan NREM uykusuna geçerken kortikal sıcaklıkta bir azalma ile karakterize edilir. REM uykusu sırasında, elektrokortikogram dalgası azaltılmış bir genlik ile senkronize edilmez. Baskın elektroenkaphalogram güç yoğunluğu, teta frekansı içinde gerçekleşir.

Elektromiyogram aktivitesi en düşüktür, fazik vücut seğirmesi görülür ve kortikal sıcaklık hızla artar. Bilateral feng chi akupunktur noktalarına 100 hertz elektroakupunktur uygulanması, pilokarpin ile indüklenen epileptiform elektrokortikogramları şiddetlendirirken, 10 hertz elektroakupunktur epileptiform elektrokortikogramları baskılar. Ayrıca, amigdalanın sol merkezi çekirdeğine pilokarpin uygulanması, 12 saatlik aydınlık / karanlık döngüsünün aydınlık döneminde REM dışı uykuyu da baskılar.

100 hertz elektroakupunktur, REM dışı uykunun pilokarpin kaynaklı baskılanmasını daha da kötüleştirir. Buna karşılık, bilateral feng chi akupunktur noktalarına yapılan 10 hertz'lik bir elektroakupunktur, karanlık dönemde REM dışı uykuyu arttırır ve ışık döneminde pilokarpin kaynaklı REM dışı uykunun azalmasını engeller. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde uygulanırsa bir buçuk saat içinde tamamlanabilir.

Bu prosedürü denemeden önce, stereotaksik cerrahi becerisini yeterliliğe kadar uygulamak önemlidir. Bu teknik, geliştirilmesinin ardından nörobilim alanındaki araştırmacıların epilepsi ve uyku bozukluğunda akupunkturun etkilerini keşfetmelerinin önünü açmaktadır. Bu videoyu izledikten sonra, elektroensefalo ve elektromiyogram elektrotlarının, bir kılavuz kanülün ve uyku düzenlerini ve akupunkturun beyin aktivitesi üzerindeki diğer etkilerini değerlendirmek için bir sömestrin cerrahi olarak nasıl implante edileceğini iyi anlamış olmalısınız.