Kronik yaygın Marmoset bütün kortikal Electrocorticographic dizide implantasyonu
1 Şubat 2019
Biz bir bütün-kortikal electrocorticographic dizi sürekli korteks, şakak oksipital kutup ve frontal direkleri neredeyse tüm yan yüzeyine kapsayan ortak marmoset için geliştirdik. Bu iletişim kuralı dizinin marmoset beyin epidural uzayda bir kronik implantasyon yordam açıklanır.
Bu protokol, insan olmayan bir primatın korteksine elektrokortikografik bir dizi nin yerleştirilmesini gösteriyor. Primat vardiya nörolojisinde büyük ölçekli bilgi işlemeye ışık tutmak için. Bu tekniğin en büyük avantajı, yüksek mekansal zamansal çözünürlük ile büyük ölçekli kortikal aktivite izleme için bir fırsat sağlamaktır.
Kafa derisinin orta hattı ile dört santimetrelik deri kesi yaparak başlayın. Tüm cerrahi alan maruz kalana kadar kafatası temporal kas ayırmak için bir curet kullanın. Ve kafatası yüzeyindeki tüm dokuları temizleyin.
Gerektiğinde basınç hemostaz veya kemik balmumu ile kanamayı tamamen durdurun. Nemlendirilmiş gazlı bez ile cilt ve kasların kenarına sarın. Ve dizinin ön kenarını ön direğin kenarına yerleştirin.
Planlanan kraniyotomi, yarımkslar ve kafatası delikleri için alanı işaretlemek için bir kalem kullanın. Ve diseksiyon mikroskobu cerrahi alanın üzerine yerleştirin. Birinci işaret boyunca kraniyotomiyi delin.
Delme sırasında, cerrah için net bir görünüm korumak için kesme kenarında hava darbe, kemik parçası hala merkezinde dura bağlı olacak gibi işareti iki etrafında kemik tüm yol kesme. Yavaş ve dikkatli bir şekilde, parçayı bir kenardan yukarı kaldırın. Ve bir spatula ile dura soyma.
Kemik parçadan kemik uçlarını çıkarın ve işlem sonunda kafatasına döndürülene kadar kemiği nemlendirilmiş gazlı bezle sarılı tutun. Sırasıyla orbital, frontal ve oksipital alanlara elektrotların yerleştirileştirilmesine izin vermek için üç ve dört noktada matkap. Dize düzgün takılıysa onay sağlamak için beşinci işarette matkap lar.
Dura şimdi açığa çıkacak. Bölgeyi tuzlu su yla yıkayın ve gerektiğinde basınç hemostazve jelatin süngerile kanamayı durdurun. Gerekirse açık kraniyotominin kenarını temizleyin ve referans elektrotların yerleştirileceği altı yırtLini yapın.
Dura maddesini korumak için kafatasının altına bir spatula yerleştirerek, konektörün her sapının etrafındaki dört noktada vida deliklerini delmek için bir milimetrelik vida kullanın. Ve kafatası konektörü düzeltmek için çapa olarak tepe vidaları yükleyin. Daha sonra, dizi tutmak için flathead forceps kullanarak, epidural uzaya elektrokardiyografik dizi ekleyin.
Referans elektrotları epidural uzaya yerleştirin. Sonra referans diş akrilik uygulayın. Zemin elektrotlarını kafatası yüzeyine yerleştirin.
Sonra zemin elektrot diş akrilik uygulayın. Yerine kemik parçası geri koyun ve konektör ve kafatası na kafa sonrası düzeltmek için vidadiş akrilik uygulayın. Sonra, alnında ve sonunda deri kapatmak için 6 O naylon dikiş kullanın.
Ve konektörün kenarlarına cilt düzeltmek için cilt kapakları kullanın. Burada, uyanık bir marmoset birden fazla işitsel alanlardan işitsel uyarılmış potansiyelleri örnekler gösterilmiştir. 20 frekans türüile randomize saf tonların maruz kalma sırasında, elektrokardiyografik dizinin mekansal çözünürlüğünün farklı kortikal alanlarda farklı bilgi işleme yi yakaladığını gösteren, alt ve daha yüksek işitsel alanlardan farklı dalga formları gözlemlenebilir.
Seçenek viral marmoset beyinde transduced olabilir çünkü elektrikimplantasyonu uzun vadeli kronik fotoğraf stimülasyonu ve kortikal tepkilerin eşzamanlı izleme sağlamak için.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, ortak marmosetlerde tüm korteksi kapsayan bir elektrokortikografik dizinin implantasyonu için bir protokol sunmaktadır. Bu kronik implantasyon, çeşitli bölgelerdeki kortikal aktivitenin sürekli olarak izlenmesine olanak tanıyarak primat nörobilimindeki geniş ölçekli bilgi işleme süreçlerine dair içgörüler sağlamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Elektrofizyoloji
- Nöroteknoloji
Arka Plan
- Çalışmada, insan dışı bir primat modeli olan yaygın marmoset kullanılmaktadır.
- Elektrokortikografik dizi, korteksin lateral yüzeyinin neredeyse tamamını kapsar.
- Bu yöntem, yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlüklü kortikal izleme imkanı sağlar.
- Çeşitli beyin bölgelerine yapılan implantasyon, işitsel işlemenin fonksiyonel değerlendirmesini destekler.
Çalışmanın Amacı
- Elektrokortikografik bir dizinin kronik implantasyonu için bir protokol geliştirmek.
- Marmosetlerde kortikal aktivitenin sürekli izlenmesini kolaylaştırmak.
- Farklı kortikal alanlar arasındaki bilgi işlem süreçlerine dair içgörüler edinmek.
Kullanılan Yöntemler
- Kullanılan ana platform, bir elektrokortikografik dizi implantıdır.
- Biyolojik model, işitsel bölgelere odaklanan ortak marmosetleri içermektedir.
- Adımlar; cilt insizyonu, kraniyotomi ve elektrotların dikkatlice yerleştirilmesini kapsar.
- Prosedür boyunca salin yıkama ve basınçlı hemostaz uygulanır.
- Bu teknik, kortikal yanıtların uzun süreli izlenmesine ve fotostimülasyonuna olanak tanır.
Ana Sonuçlar
- Ses maruziyeti sırasında birden fazla işitsel alandan farklı dalga formları kaydedilmiştir.
- Elektrokortikografik dizi, korteksteki mekansal olarak farklı işlemeleri etkili bir şekilde yakalamıştır.
- Bu yöntem, yanıtlar izlenirken kronik fotostimülasyona olanak sağlama potansiyeline sahiptir.
- İşitsel işlemleme ve kortikal eksitabiliteye dair bulgular gözlemlenmiştir.
Sonuçlar
- Bu çalışma, bir elektrokortikografik dizinin kronik implantasyonu için bir yöntem sunmaktadır.
- Bu teknik, nöronal mekanizmaların ve plastisitenin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesine olanak tanır.
- İşitsel işlemeyle ilgili kortikal aktivitenin anlaşılmasına ve nöroteknolojideki potansiyel uygulamalara katkı sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulanabilirlik Özeti
Bu protokol, translasyonel bir insan dışı primat modelinde yüksek çözünürlüklü, tüm kortikal elektrofizyolojik izlemeye olanak tanıyarak nörobilim ilaç keşfinde hedef doğrulamayı ve mekanistik risk azaltmayı destekler. Milimetrik uzamsal ve milisaniye altı zamansal çözünürlükle geniş ölçekli kortikal dinamikleri yakalayarak, bileşiklerin nöral devre fonksiyonu üzerindeki etkilerini değerlendirmek için öngörücü güven sağlar. Bu yaklaşım, kortikal etkileşimi ve ağ düzeyindeki biyobelirteçleri değerlendirmek için hastalığa özgü bir sistem sunarak keşif ve preklinik aşamalar arasında köprü kurar.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Frontal, paryetal ve temporal komplekslerdeki kortikal ağ aktivitesinin doğrudan ölçümü yoluyla terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: İnsanlarla homolog organizasyona sahip lissensefalik bir beyinde hedef etkileşimini doğrulayarak biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Kararlı, kronik elektrofizyolojik okumalar oluşturarak, doğrulanmış kortikal sistemleri sonraki analiz standardizasyonuna hazırlar.
- Operasyonel Değer: Epidural dizi fiksasyonu ve uzun süreli sinyal stabilitesi aracılığıyla analiz tekrarlanabilirliğini ve ölçeklenebilirliğini kolaylaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: İşitsel uyarılmış potansiyellerin ve kortikal bilgi işlemenin izlenmesine olanak tanıyarak hastalığa özgü sistem hizalaması sağlar.
- Operasyonel Değer: Keşif aşamasından kronik implantasyona kadar translasyonel sürekliliği sağlayarak nöral plastisitenin ve ilaç yanıtının boylamsal değerlendirmesini destekler.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Yöntem; erken dönem biyolojisinde hipotez test edilmesine, taramalarda analiz hazırlığına ve hedef etkileşimi için kantitatif nörofizyolojik analizlere olanak tanıyarak keşif sürekliliğine entegre olur.
- Keşif Biyolojisi: Elektriksel alan potansiyellerinin tüm kortikal haritalaması yoluyla yol aydınlatmasını ve biyolojik risk azaltmayı destekler.
- Tarama: Kronik implantasyon ve kortikal bölgeler boyunca stabil bazal kayıtlar aracılığıyla analiz hazırlığı sağlar.
- Analitik: Koşullar arası karşılaştırma için uyarılmış potansiyel genlikleri ve latansları gibi kantitatif bağımlı değişken ölçümleri üretir.
- Translasyonel Araştırma: İnsan benzeri kortikal organizasyonu modelleyerek ve kronik stimülasyon paradigmalarına olanak sağlayarak preklinik süreklilikle bağlantı kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Diziyi tekrarlanan oturumlar için yeniden kullanılabilir bir platform olarak konumlandırarak, denek başına değişkenliği azaltır ve verimliliği artırır.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Yüksek spatiotemporal çözünürlüklü kortikal izleme yoluyla hedef doğrulamasında öngörücü güven.
- Operasyonel Değer: Epidural fiksasyon ve tutarlı cerrahi prosedür aracılığıyla standardizasyon ve tekrarlanabilirlik.
- Stratejik Değer: Kortikal ilaç etkilerindeki mekanistik belirsizliğin azaltılmasıyla iyileştirilmiş devam/durdurma kararları.
- Portföy Etkisi: Objektif nöral aktivite biyobelirteçleri aracılığıyla riskten arındırılmış önceliklendirme.
Uygulama Hususları
- Nöroşirürji, elektrofizyoloji ve primat bakımı konularında uzmanlık gerektirir.
- Mikrocerrahi aletlere, matkaplara, süturlara ve dental akrilik gibi biyouyumlu yapıştırıcılara bağımlıdır.
- Elektrot yerleşimi, referanslama ve topraklama protokolleri için ekipler arası standartlaştırma gerektirir.
- Farklı kortikal hedefler ve stimülasyon paradigmaları için adaptasyon değerlendirmeleri içerir.
- Cerrahi invazivite ve kronik kullanım için ameliyat sonrası doku yanıtı yönetimi ile sınırlıdır.
