November 8th, 2018
Hier beschrijven we een methode voor in vivo microdialysis analyseren aspartaat en glutamaat release in de ventrale hippocampus voor epileptische en niet-epileptische rats, in combinatie met EEG-opnames. Extracellulair concentraties aspartaat of glutamaat kunnen worden gecorreleerd met de verschillende fasen van de ziekte.
Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de neurowetenschappen, zoals de veranderingen in de neurochemie tijdens de natuurlijke geschiedenis van neurologische ziekten. Het belangrijkste voordeel van de voorgestelde microdialyse EEG-techniek is dat een dergelijke gecombineerde aanpak het mogelijk maakt om veranderingen in de afgifte van neurotransmitter binnen specifieke stadia van de ziekteontwikkeling en -progressie te koppelen. Begin met het inschakelen van de versterker die buiten de Kooi van Faraday is geplaatst.
Open de EEG-software en start de EEG-acquisitie en observeer het EEG-signaal dat wordt geproduceerd door niet-verbonden kabels. Sluit het dier vervolgens aan op het vastgebonden EEG-opnamesysteem door het hoofd van het dier tussen twee uitgerekte vingers van één hand te houden en de connectoren met de andere vrije hand naar de elektrode voetstuk te schroeven. Stel een versterkingsfactor in op elk kanaal van de versterker volgens het elektrodesignaal van een enkel dier, zodat het EEG-signaal op schaal is.
Laat het dier vervolgens de nieuwe kooi minstens een uur verkennen onder de directe observatie van de onderzoeker. Pas de kabel aan op de goederen van het dier en zorg ervoor dat de kabels de bewegingen en de liggende houding van het dier niet verstoren. Controleer ten slotte op de juiste beeldinluiing op de videocamera's en start vervolgens de video-EEG-opname.
Begin met het voorbereiden van de microdialyse sondes voor het eerste gebruik volgens de handleiding van de fabrikant gebruiker en vul ze met Ringer's Solution. Snijd vervolgens 10 centimeter lange stukken FEP-buizen en sluit ze aan op de inlaat- en uitlaatblikjes van de sonde met behulp van de buizenadapters van verschillende kleuren. Zorg ervoor dat de slang de adapters raakt zonder dode ruimte in alle aansluitingen.
Verwijder de dummy canule uit de geleider met behulp van de pincet door het hoofd van het dier stevig vast te houden. Steek de microdialysesonde in de geleide canule en gebruik modelleringsklei om de canule verder te verstevigen. Sluit het dier vervolgens aan op het aangebonden EEG-opnamesysteem.
Zet het dier vervolgens in de plexiglascilinder en laat het de nieuwe omgeving verkennen. Volg de wakkere en vrij bewegende rattenbewegingen. Sluit vervolgens de inlaat van de sonde aan op de 2,5 milliliter spuit met een afgestompte 22-meter naald met Ringer's Solution met behulp van de buizenadapters.
Duw een milliliter van Ringer's Solution in de sonde in 10 seconden door het duwen van de zuiger van de 2,5 milliliter spuit continu. Controleer op de druppel van de vloeistof die op de uitlaat verschijnt om aan te geven wanneer de sonde klaar is voor gebruik. Tot slot, vul de 2,5 milliliter spuiten aangesloten op FEP buizen door buizen adapters met Ringer's Solution en monteer ze op de infuus pomp.
Start de pomp op twee microliter per minuut en laat het 's nachts lopen. Na het verifiëren via video EEG-opnames de afwezigheid van aanvallen in de drie uur voorafgaand aan de monsterverzameling, stop de pomp met de FEP-buizen met ingeblikte spuiten gevuld met Ringer's Solution. Monteer een andere set van 2,5 milliliter spuiten aangesloten op FEP buizen met buizen adapters gevuld met een gemodificeerde Ringer's Solution met 100 millimolar kalium oplossing.
Start de pomp op twee microliter per minuut en laat het lopen. Controleer op de afwezigheid van luchtbellen in het systeem en zorg ervoor dat de slang raakt de adapters zonder dode ruimte in alle aansluitingen. Controleer vervolgens op de druppel van de vloeistof die op de uitgang verschijnt om aan te geven wanneer de sonde klaar is voor gebruik.
Sluit vervolgens de FEP-slang van spuiten gevuld met Ringer's Solution aan op de inlaat canule van de sonde in elk dier en wacht op het verschijnen van de vloeistofdruppel op de punt van de uitlaat. Sluit de uitlaat van de sonde aan op de FEP-slang die leidt tot verzameling in de reageerbuis. Steek de FEP-buizen in de gesloten 0,2 milliliter reageerbuis met een geperforeerde dop en zorg ervoor dat de buis op zijn plaats blijft door het te bevestigen met een stuk modelbouwklei.
Na het uitvoeren van de pomp op twee microliters per minuut gedurende 60 minuten zonder het verzamelen van monsters om het systeem te equilibrate, verzamelen vijf opeenvolgende 30 minuten dialyseren monsters onder basislijn omstandigheden, en bewaar monsters op ijs. Na 10 minuten schakelt u de slang van de spuiten met 100 millimolar kalium Ringer's Solution naar de normale Ringer's Solution en laat u de pomp draaien. Na het verzamelen van het vijfde dialysaat na het evenwicht na het evenwicht, verzamel 20 microliter dialysaatfracties om de 10 minuten gedurende een uur.
Verzamel vervolgens drie extra dialyseren monsters van 30 minuten en stop de pomp. Tot slot, bewaar de monsters op min 80 graden Celsius na het experiment tot HPLC analyse. Nadat het experiment is voltooid, spoel de gebruikte microdialysesondes met gedestilleerd water en bewaar ze in een flacon gevuld met schoon gedestilleerd water tot het volgende gebruik.
Spoel ten slotte de volledige microdialyse-setup af met gedestilleerd water, gevolgd door 70 procent ethanol. Vervang ethanol door lucht en bewaar de installatie in een steriele omgeving. Dit zijn de representatieve EEG-sporen die zijn geregistreerd van de hippocampus van controle en epileptische ratten tijdens de chronische fase van de ziekte.
Geen EEG wijziging werd waargenomen bij de bestrijding van ratten, terwijl een gesynchroniseerde paroxysmale epileptiforme activiteit werd waargenomen ongeveer 500 milliseconden voor en tijdens de gedragsaanvallen bij epileptische ratten. Basale glutamaatconcentratie bij chronische epileptische ratten was aanzienlijk hoger dan bij controledieren. Hoog kalium riep een extra afgifte van glutamaat voor ongeveer 30 minuten bij de bestrijding van ratten en voor ongeveer 60 minuten bij chronische epileptische ratten.
Tijdens een poging tot deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat dieren die met het apparaat zijn geïmplanteerd, geneigd zijn het te verliezen tijdens een langdurig experiment, dus gebruik een lichte kopset en voldoende lange kabels om te voorkomen dat ze de mobiliteit van dieren verstoren. Afhankelijk van de beschikbaarheid van een geschikt analytisch essay, kan de methode verder worden gebruikt om verschillende oplosbare moleculen in de hersenen te testen wanneer het gebruik van EEG-opname op hetzelfde moment. Na de ontwikkeling ervan, deze techniek kon de onderzoekers op het gebied van epileptologie om inzicht te geven in de veranderingen in excitatory transmissie in het geval van een temporale kwab epilepsie.
Na het bekijken van deze video, vertrouwen we erop dat u een beter begrip van hoe te presteren in vivo microdialyse samen met diepte elektrode EEG-opname in een vrij bewegende epileptische rat.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Deze studie presenteert een methode voor in vivo microdialyse gekoppeld aan EEG-opnamen om de afgifte van aspartaat en glutamaat in de ventrale hippocampus van zowel epileptische als niet-epileptische ratten te analyseren. Het onderzoek onderzoekt hoe extracellulaire concentraties van deze neurotransmitters correleren met verschillende fasen van epilepsieontwikkeling, waardoor ons begrip van neurochemische veranderingen bij neurologische aandoeningen wordt verbeterd.