Kronik Transkraniyal elektriksel stimülasyon ve Sıçanlarda Intracortical kayıt

Bu prosedürün genel amacı, kronik transkraniyal stimülasyon elektrotlarını üretmek ve implante etmek için adım adım bir protokol göstermektir. Bu yöntem, zamansal olarak hedeflenen dağınık transkraniyal elektriksel stimülasyonun uzun vadeli etkileri gibi nöro-stimülasyon alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, implantın küçük boyutunun, bu yöntemi serbest hareket eden hayvanlarda düzenli elektro-fizyolojik, optogenetik ve görüntüleme teknikleri ile kombine edilmeye uygun hale getirmesidir.

Bu tekniğin sonuçları, epilepsi, depresyon ve diğer nöro-psikolojik bozuklukların tedavisine odaklanmıştır, çünkü büyük ölçekli beyin ağlarını derhal etkileyebilir. Bir stimülasyon elektrodu yapmak için, 10 santimetre uzunluğunda altı adet minyatür bağlantı teli kesin. Kaplamanın bir ucunda iki santimetre, diğer ucunda bir santimetre çıkarın.

Ardından, iki kabloyu birlikte bükün ve daha kısa soyulmuş tarafıyla lehimleyin. Daha sonra, SOT-353 kasalı herhangi bir entegre devrenin üç bantlı ambalajından oluşan bir şerit edinin. Bükülmüş telleri paketin üç deliğinden geçirin.

Tellerin daha uzun soyulmuş kısmı paketin boşluklarında olmalıdır. Kabloyu, yalıtımın ucu deliklerin kenarı ile aynı hizada olacak şekilde konumlandırın. Ardından, telleri sabitlemek için deliklere diş çimentosu sürün.

Çimento katılaştıktan sonra, gözenekli çimentoya doğru su tipi bir sızdırmazlık oluşturmak için deliğe ince bir süper yapıştırıcı tabakası girmek için paketi çevirin. Soyulmuş telleri yapıştırmaktan kaçının. Bundan sonra, kabloları daha kısa soyulmuş tarafta birlikte bükün ve lehimleyin.

Tellerin daha uzun soyulmuş kısmını ince cımbızın ucuyla tutun. Onları yuvarlayın ve boşluklara sarın. Gerekirse fazla kabloyu kesin.

Bir kayıt üçlü elektrodu yapmak için, yüksek hızlı bir döner testere kullanarak bir santimetre uzunluğunda paslanmaz çelik boru parçasını kesin. Kanatçığı keskin bir iğne ile tüpün uçlarından çıkarın ve tüpün kalıntı içermediğinden ve tamamen geçirgen olduğundan emin olun. J şeklinde bir tutucu oluşturmak için altın kaplama tahta ara pimini en az üç santimetre uzunluğunda bükün.

J şeklinin daha uzun bacağını kesin ve stereotaksik cihaz tarafından tutulacak olan uzun doğrusal parça ile elektrotu tutacak ve bir ankraj noktası görevi görecek olan U şekli arasında çıkarılabilir bir bağlantı yapmak için orijinal şekli geri almak için birlikte lehimleyin. Ardından, tüpü ve J tutucunun kısa bacağını birbirine yapıştırın. Stabilite için gerekirse bir santimetre uzunluğunda çubuklar daha yapıştırın.

Ardından, paslanmaz çelik ultra ince makasla 2,5 santimetre uzunluğunda üç adet elektrot teli kesin. Net ve keskin bir kesim olduğundan ve elektrot telinin dairesel yüzeyinde yalıtımın sağlam olduğundan emin olun. Ayrıca, uygulanan kuvvet nedeniyle kesilen ucun bükülmediğinden emin olun.

Ayırt edilebilir hale getirmek için tellerin her birinin bir ucunda farklı açılarda bir veya iki milimetre bükün. Daha sonra, tüpü tellerle doldurun ve deney için uygun bir elektrot aralığı seçin. Uygun bir kanal sırasını korumak için hangi telin hangi derinliğe karşılık geldiğine dikkat edin.

Teller yan yana hizalandığında ve tüpe paralel olduğunda, tüpün her iki ucuna keskin bir iğne ile tek bir damla sıvı süper yapıştırıcı yerleştirerek elektrot tellerini sabitleyin. Kılcal etki nedeniyle yapıştırıcının tüpe aktığından, ancak çıkıntılı uçlardaki kayıt bölgelerine doğru akmadığından emin olun. Kullanılacak bir kayıt sistemi ile uyumlu uygun bir mikro konektöre sahip bir elektrot arayüz kartı hazırlayın.

Ardından, tellerin bükülmüş uçlarını, istenen kayıt kanalına karşılık gelen elektrot arayüz kartının deliklerine sokun. Tüm teller yerine oturduğunda, altın pimleri cımbızla deliklere itin. Bu prosedürde, bir saç kesme makinesi ile hayvan kafa derisindeki saçın çoğunu çıkarın.

Ardından, saç derisine tüy dökücü krem sürün. Yüzeye eşit şekilde yayın ve birkaç dakika bekleyin. Kremi ve kalan tüyleri nazikçe çıkarmak için bir spatula kullanın.

Cildi dezenfektan ile durulayın. Cildi uyuşturmak için deri altına %1 ila %2 lidokain enjekte edin. Ardından, her göze tek bir damla veteriner merhemi sürün.

Alnından boyuna kadar bir neşter ile orta hat boyunca kapsamlı ve uzun bir sagital kesi yapın. Daha sonra, kafatasından periost dahil olmak üzere dokuları inceleyin. Daha sonra bir keski veya diş cımbızı kullanarak, iki temporal kemiğin kıvrımları arasındaki alanı temizleyin.

Dört bulldog kullanarak disseke edilmiş cildi geri çekerek kafatasını açıkta tutun. İnce cımbızı temporal kemiğin dik kenarı ile kaslar arasına nazikçe yerleştirin ve ayırın. Kaslara zarar vermeden, tercihen oksipital kemiğin kenarından koronal sütürlerin düzlemine kadar, temporal kemiğin geniş yüzeyinin mümkün olduğunca fazlasını ortaya çıkarmak için sallama hareketleri yapın.

Bunu takiben, temporal kemikleri açıkta tutmak için ekartörleri iki zamanlı olarak yerleştirin. Kafatasının yüzeyini bir ila iki mililitre% 3 hidrojen peroksit ile durulayın. Daha sonra bir ila iki mililitre su ile çok dikkatli bir şekilde yıkayın ve temporal kemiklerin yüzeyini oküler çubuklarla nemi temizlemek için bırakın.

Ardından, stimülasyon elektrotlarının temizlenmiş dikey kafatası yüzeyine uyup uymadığını test edin. Stimülasyon elektrodunun üst kenarı, temporal kemiğin cristasının kenarı ile aynı hizada olmalıdır. Bulldogları ve ekartörleri yeniden ayarlayın veya gerekirse stimülasyon elektrotlarını makasla şekillendirin.

Bunu takiben, stimülasyon elektrotlarının boşluklarını elektro iletken jel ile doldurun. Ve elektrotların kenarına ince bir tutkal tabakası sürün. Stimülasyon elektrodunu tek bir doğru hareketle temporal kemiğin kuru yüzeyine yerleştirin ve ince cımbızla bir dakika boyunca sıkıca yerinde tutun.

Yapıştırıcı ile nem temas etmediğinden emin olun ve gerekirse oküler çubuklarla silin. Stimülasyon elektrodunun kuru temporal kemiğe eşit şekilde yapıştırıldığından emin olun. Nemi sık sık silin ve çevredeki dokuları dikkatlice geri çekin.

Gerekirse yardım isteyin. Bundan sonra, dokulardan sızan nem oküler çubuklarla sürekli olarak kurutulurken, stimülasyon elektrodunun kenarlarına diş çimentosu uygulayın. Tüm stimülasyon elektrodunu çimento ile kaplayın.

Çimento tamamen sertleştikten sonra, bu adımları karşı tarafta tekrarlayın. Daha sonra, vida çapına kıyasla %10 daha küçük çaplı bir matkap kafası kullanarak, vidaları sabitlemek için kafatasının her yerine birkaç delik açın. Minyatür vidaları deliklere sürün ve üzerlerine diş çimentosu sürün.

Ardından, kayıt elektrotlarının implantasyonuna devam edin. Konektörleri lehimleyin ve sonunda yapıya sabitleyin. Daha sonra açıkta kalan mendilleri bol miktarda dezenfektan ile yıkayın.

Deri altına %1 ila %2 lidokain enjekte edin. Daha sonra, yara kenarlarını oluşturmak için, bunları konektör implantının etrafına basit kesintili dikişlerle çevreleyin. Daha sonra, yarayı povidon iyot ile dezenfekte edin.

Burada, Long-Evans sıçanlarına uygulanan ve spontan nöbetleri ifade eden kapalı döngü epileptik nöbet tespit ve müdahale sisteminin temsili sonuçlarını gösteriyoruz. Bu trenin, spike ve dalga akıntısı adı verilen absans epilepsi elektrografik kalıplarında davranışsal semptomları gösterdiği bilinmektedir. Burada, nöbetleri 16 hafta boyunca kesmede zamansal olarak hedeflenen uyaranların istikrarlı performansını gösteren, nöbet müdahalesinin LFP izleri gösterilmektedir.

Bu, implante edilen stimülasyon elektrotlarının sağlamlığını ve güvenilirliğini gösterir. Bu sonuçları bir bağlama oturtmak için, elektrotların yanlış sızdırmazlığı ve çimentolanması nedeniyle temporal kemik ile elektrot yüzeyi arasında ikincil dokunun büyüdüğü iptal edilmiş bir deneyin kaydı burada. Bu videoyu izledikten sonra, transkraniyal stimülasyon elektrotlarının nasıl implante edileceğini iyi anlamış olmalısınız.

Bu prosedürü takiben, stimülasyon sırasında farklı modaliteleri kaydetmek için kayıt elektrotlarının veya kraniyal pencerelerin implantasyonu gibi diğer yöntemler de uygulanabilir.