Gerichte neuronale letsel voor de niet-invasieve ontkoppeling van brain circuit

Chirurgische ingreep kan heel effectief zijn voor de behandeling van bepaalde vormen van medisch hardnekkige neurologische ziekte. Momenteel beschikbaar chirurgische modaliteiten terwijl effectief, over het algemeen betrekken invasieve procedures die kunnen resulteren in chirurgische letsel aan niet-doelweefsels. Bijgevolg zou het een waarde zijn om het bereik van chirurgische benaderingen uit te breiden met een techniek die niet-invasief is en neuronale laesies produceert.

Deze video presenteert een methode voor het produceren van focale neuronale laesies in de hersenen op een niet-invasieve manier. Deze methode wordt genoemd precieze rente cerebrale niet-invasieve geleide chirurgie en zal hier worden verwezen door zijn acroniem Ping. De algemene aanpak voor deze methode is om de bloed-hersenbarrière brandpuntsgericht en trenchantly te openen met behulp van MR-geleide gerichte echografie.

Dan om een bloed-hersenbarrière ondoordringbaar neurotoxine systemisch toe te dienen. Het neurotoxine krijgt dan toegang tot de hersenen parenchyma alleen waar de bloed-hersenbarrière is geopend. Deze producent neuronale verlies dat is beperkt tot het doelgebied van de bloed-hersenbarrière opening.

De belangrijkste stappen van de methode zijn dierlijke voorbereiding, de ping-procedure, en post-mortem cellulaire analyses. Het verdoofde dier wordt op een chirurgische gordijn over een verwarmingskussen geplaatst. 2%ISO vloeren wordt geleverd door middel van een neuskegel voor de onderhoudsfase van anesthesie.

Een opruimlijn is geplaatst voor van de verdoving. De hoofdhuid wordt geschoren ter voorbereiding op de latere toepassing van akoestische gel. Een lijn wordt dan geplaatst in de staartader.

Deze lijn zal worden gebruikt voor de toediening van microbellen en contrastmiddel tijdens de sonicatiefase van de ping-procedure en zal worden gebruikt voor de infusie van kinolinzuur tijdens de post sonicatiefase. De lijn is beveiligd met tape. Deze foto toont de belangrijkste kenmerken van de slee waarin het dier is geplaatst voor de gerichte echografie procedure.

Ter voorbereiding op het plaatsen van het dier in de slee. Een bekertje water, een spuit met akoestische gel en een kleine schroevendraaier zijn vereist. Deze weergave van boven de slee toont de procedure voor het positioneren van het dier.

De transducer wordt verwijderd en aan de zijkant van de slee geplaatst. Het dier wordt vervolgens in de slee geplaatst en het hoofd wordt geplaatst. Een snijtand bar en oorspen worden gebruikt om het hoofd te beveiligen.

Wanneer de oorbalken zijn geplaatst, worden ze vastgezet door aan te draaien met behulp van een kleine schroevendraaier. Water wordt aangebracht op het oppervlak van de hoofdhuid. Dit wordt gevolgd door toepassing van akoestische gel met de spuit op de hoofdhuid.

Extra water wordt geplaatst op de akoestische gel en op de basis van de transducer. De transducer wordt vervolgens op de akoestische gel neergelaten en vastgezet. Een pneumatische sensor wordt vervolgens geplakt op het lichaam van het dier voor het toezicht op de ademhaling.

De controlekamer voor de MRI en gerichte echografie apparatuur bestaat uit twee primaire stations. Het station aan de linkerkant, waar de onderzoeker zit, is het planningsgebied voor gerichte echografie. Het station aan de rechterkant is het controlegebied voor het MRI-systeem.

Het koperen versterkte raam B op het MRI-station kijkt in de kamer met de zeven Tesla-magneet. Door het raam kijken. De magneet kan worden gezien met een slee die leidt naar het diafragma van de magneet.

Gespecialiseerde software wordt gebruikt voor het plannen van het doel van de gerichte echografie. Deze software regelt een combinatie van elektronische en mechanische beweging van het targetingsysteem. De trajectplanner definieert het doel en kiest het doelgebied.

In dit geval is het monsterdoel het striatum en wordt de doellocatie in kaart gebracht op een T2-gewogen coronale MRI-sectie. Na het vaststellen van de targeting krijgt het dier een injectie met microbellen via de staartaderlijn. Dit proces is niet zichtbaar door het raam, omdat het plaatsvindt aan de andere kant van de magneet waren filmen is niet mogelijk.

Gerichte echografie wordt geleverd 30 seconden na de injectie van microbellen. Onmiddellijk na het leveren van gerichte echografie, krijg een dynamiet wordt geïnjecteerd via de staart ader lijn. En de opening van de bloed-hersenbarrière wordt bevestigd met behulp van contrast-verbeterde T1-gewogen beeldvorming.

Na het ontvangen van sonicatie wordt het dier teruggebracht naar de chirurgische kap waar 2%ISO-fluorver anesthesie wordt gehandhaafd via een neuskegel. Een spuit gevuld met kinolinzuur is bevestigd aan een infuuspomp en de output is aangesloten op de staartader lijn voor een infusie van een uur in het dier. Corticale misvormingen zijn chirurgische doelwitten bij bepaalde neurologische aandoeningen, zoals resistente epilepsie.

De tish rat is een genetische neurologische mutant met een corticale misvorming gekenmerkt door bilaterale heterotopie. In dit experiment, de heterotopie in een tish rat werden gericht aan beide zijden van de hersenen. Frames A en B toonden dezelfde T2-MRI van een tish hersenen genomen een dag na ping.

Frame A toont de locatie van de normaal positie neocortex en de onderliggende heterotopia H de posities van de laterale ventrikels worden ook weergegeven in frame B gebieden van hyperintensiteit aangegeven door pijlen komen overeen met de doelstellingen van sonicatie in de heterotopie. De witte pijl geeft een mediaal doel aan in de heterotopie aan de linkerkant van de afbeelding, en de gele pijl geeft een zijdelings doel aan in de heterotopie en aan de rechterkant van de afbeelding. Vijf dagen na ping werd het dier geëuthanaseerd en bereidden de hersenen zich voor op histologische analyse.

Fluoro Jade kleuring werd uitgevoerd om degraderende neuronen in de hersenen te identificeren. De rechthoek in de sectie T2 geeft het fluoro Jaden gekleurde gebied van de hersenen aan de rechterkant. Het helder geelgroene gekleurde gebied bevat talrijke degeneratief neuronen.

Bij hogere vergroting individuele degeneratie neuronen kan worden gezien. De ping-methode biedt een niet-invasieve aanpak voor het vernietigen van neuronen in een gericht gebied van de hersenen. Trenchant vocale opening van de bloed-hersenbarrière maakt het mogelijk een systemisch toegediend neurotoxine om toegang te krijgen tot de hersenen parenchyma op een precies gerichte manier.

Deze methode is met succes gebruikt bij ratten en muizen. Belangrijk is dat ping is gebruikt om neurocircuits los te koppelen in hersengebieden die vaak het doelwit zijn van chirurgische interventie voor de behandeling van neurologische aandoeningen zoals epilepsie.