Stimulation à courant continu et multi-réseau d'électrodes d'enregistrement de la capture comme activité chez la souris Cerveau Slice Préparation

Neuroscience

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Lu, H. C., Chang, W. J., Chang, W. P., Shyu, B. C. Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation. J. Vis. Exp. (112), e53709, doi:10.3791/53709 (2016).

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Abstract

la stimulation directe du courant transcrânienne cathodique (STCC) induit des effets suppresseurs sur les saisies résistantes aux médicaments. Pour effectuer des actions efficaces, les paramètres de stimulation (par exemple, l' orientation, l' intensité du champ, et la durée de stimulation) doivent être examinés dans les préparations de tranche des souris du cerveau. Agencer les essais et l'orientation de l'électrode par rapport à la position de la tranche de cerveau des souris sont possibles. La présente méthode permet de conserver la voie thalamocingulate pour évaluer l'effet du DCS sur les activités de saisie comme cortex cingulaire antérieur. Les résultats des enregistrements de matrice à canaux multiples indiquent que DCS cathodique diminué de manière significative l'amplitude de la réponse de stimulation évoquée et la durée de la 4-aminopyridine et l'activité épileptique analogue induite par la bicuculline. Cette étude a également révélé que les applications DCS cathodiques à 15 min causé la dépression à long terme dans la voie thalamocingulate. La présente étude examine les effets de DCS sur thalamocingulate plasticité synaptique et les activités de saisie comme aiguë. La procédure actuelle permet de tester les paramètres de stimulation optimale dont l' orientation, l' intensité du champ et de la durée de stimulation dans un modèle in vitro de la souris. En outre, la méthode peut évaluer les effets de DCS sur les activités de saisie comme corticales aux niveaux cellulaires et réseau.

Protocol

Les procédures qui impliquent des sujets animaux ont été approuvés par le Comité d'utilisation des institutions de protection des animaux et, Academia Sinica, Taipei, Taiwan.

1. Préparation de la solution expérimentale et équipements pour multiélectrodes Tableau d'enregistrement

  1. Préparer artificielle liquide céphalo - rachidien (aCSF; 124 mM de NaCl, KCl 4,4, 1 mM de NaH 2 PO 3, 2 mM MgSO4, CaCl2 2 mM, 25 mM NaHCO 3 et du glucose 10 mM, à barboter avec 95% de O 2 et 5% de CO 2).
  2. Utilisez deux types de sondes MEA: 6 x 10 plane MEA et 8 x 8 MEA. La première sonde couvre la région qui comprend le cortex, striatum et le thalamus. Cette dernière sonde ne couvre que la région corticale.
  3. Utilisez un amplificateur 60 canaux avec un filtre passe-bande située entre 0,1 Hz et 3 kHz à 1200 amplification. Acquérir des données à un taux d'échantillonnage de 10 kHz.
  4. Placez deux fils d'argent AgCl revêtues dans la chambre de MEA pour DCS. Utilisez le AgCldes fils d'argent revêtues d'pour produire des champs électriques qui sont générés par un stimulateur isolé.
  5. Placez une électrode en tungstène (diamètre, 127 um, longueur, 7,62 cm; 8 ° AC pointe effilée, la résistance, 5 MQ) pour la stimulation thalamique, et placer l'électrode de référence dans la chambre de MEA. Délivrer les courants de l'électrode en tungstène en utilisant un stimulateur isolé qui est commandé par un générateur d'impulsions.

2. Cerveau Slice Préparation

  1. Utilisez mâles C57BL / 6J, âgées 4-8 semaines. Maison les animaux dans une pièce climatisée (21-23 ° C; 50% d'humidité, 12 h / 12 h cycle lumière / obscurité, allume à 08h00) avec un accès libre à la nourriture et de l'eau.
  2. Prendre 250 ml aliquote de la LCRa qui a été préparé à l'étape 1.1, et le placer dans un bécher contenant de la glace. Dans le même temps, fourniture de gaz continu qui se compose de 95% O 2 et 5% de CO 2.
  3. Chirurgie
    1. Anesthetize l'animal avec 4% d'isoflurane dans un verreboîte pour environ 3 min. Une fois que l'animal atteint une profondeur de l'anesthésie chirurgicale (indiquée par l'absence d'une réponse à pincement de l'orteil), placez-le sur un plateau peu profond qui est rempli avec de la glace pilée, et retirer la tête à l'aide de ciseaux.
    2. Exposer le crâne, et couper le muscle restant. Ensuite, en utilisant rongeurs, décoller la surface dorsale du crâne du cerveau. Coupez les côtés du crâne en utilisant Rongeurs. Stériliser l'ensemble des instruments chirurgicaux avec une solution d'éthanol à 75%.
    3. Avec une spatule, couper les bulbes olfactifs et les connexions nerveuses le long de la surface ventrale du cerveau, et retirer le cerveau. Après la décapitation, transférer rapidement le cerveau dans un bécher rempli de LCRa oxygéné glacée.
  4. Préparation de Medial Thalamus (MT) -ACC cerveau Slice
    Note: Préparer les tranches qui contiennent la voie de la MT ACC 13.
    1. Main-couper le bloc de cerveau avec deux coupes sagittales 2,0 mm latéralement de la ligne médiane dans chaque hémisphèrepour afficher l'anatomie sous-corticale. Ensuite, faire deux coupes en angle. Faire la première coupe transversale parallèle au tube de fibre visible dans le striatum.
    2. Effectuer la seconde coupe transversale de la liaison entre le cervelet et le cortex visuel à mi-chemin entre la commissure antérieure et des voies optiques qui sont ventrale et parallèle à la voie de thalamocingulate.
    3. Fixer le bloc de cerveau à une plaque angulaire (~ 120 °) avec de la colle cyanoacrylate, et faire une coupe juste au-dessus du point de la voie de virage. Déplier la plaque, l'aplatir et le coller sur la scène de la chambre d'un vibratome.
    4. Faire médiales cerveau tranches de thalamus-ACC (500 um d'épaisseur), puis plongez-les dans oxygénés tranches aCSF.Transfer de glace-froid à la chambre d'enregistrement, et de garder à 32 ° C sous perfusion continue (12 ml / min) avec oxygénée LCRa pour 1 heure.

3. Préparation de Perfusion Chambre pour multiélectrodes Tableau d'enregistrement

  1. Préparationde Perfusion Chambre
    1. Placer une sonde de MEA sur un système multi-canal, et utiliser deux tubes en polyéthylène séparés pour relier la sonde à une pompe péristaltique. Utilisez un tube pour guider le LCRa dans la chambre de la MEA et l'autre tube pour guider le LCRa hors de la chambre. Enfin, perfuser en continu avec la préparation à chaud (29-30 ° C) LCRa oxygénée (8 ml / min).
  2. Transfert tranche de cerveau à MEA. Maintenez la tranche de cerveau sur la MEA en utilisant un coton-tige humide. Déplacez doucement la tranche de cerveau pour assurer l'ACC est orienté au-dessus des électrodes.
  3. Utilisez des kits d'ancrage de tranche et les dispositifs de retenue pour presser la tranche de cerveau. Cette étape assure une bonne connexion électrique entre la tranche et les électrodes.

4. Génération de champs électriques par DCS

Note: La définition de l'orientation du champ électrique a été basée sur la direction de l'axe axodendritiques du CAC. Les orientations des dendrites et soma compartiments étaientconfirmée en utilisant Golgi coloration 12.

  1. Placer l'AgCl (définie comme étant l'anode) à proximité de l'ACC, et placer l'autre électrode (définie comme étant la cathode) distale par rapport à l'ACC. Enregistrer l'intensité du champ qui est généré par les deux orientations de champ (parallèles et perpendiculaires aux fibres axodendritiques ACC) par la MEA, et de livrer les courants des champs électriques à l'aide d'un stimulateur.
  2. Fixer la distance des électrodes AgCl (environ 1,5-2 cm), et ajuster l'intensité du courant du stimulateur pour rendre le DCS entre 0,5 et 2 mA.

5. Électriquement induites réponses corticales synaptiques

Remarque: induire des réponses synaptiques dans le CPA par une stimulation électrique dans le terminal mobile, dans lequel un générateur de stimuli programmable électrique produit des impulsions de courant biphasées rectangulaires.

  1. Répétez la section 3 ci-dessus.
  2. Placer une électrode en tungstène dans le TM, et délivrer des impulsions du stimulateur à l'Thalrégion amic des tranches via des électrodes de tungstène bipolaires.
  3. Utiliser différentes intensités de courant pour déterminer le seuil qui déclenche une réponse ACC. Ici, en utilisant une intensité de ± 150 pA et la durée de 200 microsecondes, ce qui induit une réponse maximale de 80% dans le CPA dans la plupart des tranches.
  4. Déplacer l'électrode en tungstène le long de la voie de thalamocingulate (de MT à corps calleux) dans la tranche MT-ACC pour obtenir des profils de réponse optimaux.
  5. Faire 10-20 balayages des réponses du CAC, et utiliser le logiciel en moyenne automatiquement tous les ACC évoquée par MT stimulation. Le résultat iss les réponses synaptiques dans ACC induites de MT stimulation par voie MT-ACC.

6. électrique induite par la saisie comme activité

Remarque: L'activité analogue à la saisie a été induite par l'application de la 4-aminopyridine (4-AP, 250 pM) et de la bicuculline (5 uM). Des études antérieures de contrôle du temps ont montré que les réponses maximales et stables sont apparus2-3 heures après l' application de la drogue 14.

  1. Répétez la section 5 ci-dessus.
  2. Ajouter des médicaments à la solution de perfusion. Utilisez 4-AP (250 uM) et bicuculline (5 uM). Mélanger les médicaments de manière uniforme et continue perfusion pendant 2-3 heures.
  3. Afin de faciliter l'activité de saisie-like, maintenir la pompe de perfusion à une vitesse relativement rapide de perfusion (8 ml / min), ce qui peut aussi aider à prévenir l'accumulation d'un gradient de pH.
  4. Placez une électrode en tungstène dans la MT, et de fournir une stimulation électrique (150 pA, 200 microsecondes durée) pour obtenir des profils de réponse ACC.
  5. Faire 10-20 balayages et la moyenne des réponses.
  6. Remplacer la solution de perfusion avec des produits frais LCRa pour laver les médicaments. Répétez l'étape 6.5.

7. Test Effet de DCS sur les réponses corticales évoqués

  1. Répétez les sections 3 et 4. Veiller à ce que les champs électriques uniformes sont générées par le passage des courants entre deux fils parallèles d'argent AgCl revêtus qui sont placés à l'intérieur du Mchambre EA. S'il n'y a aucun problème, la DCS reste entre 0,5 et 2 mA.
  2. Éteignez le DCS, et placer une électrode en tungstène pour stimuler le thalamus (± 150 pA, 200 microsecondes durée). Pour obtenir des réponses synaptiques maximales dans le CAC, faire 10-20 balayages et la moyenne des réponses.
  3. tourner simultanément sur le DCS (2 mV / mm Résistance à la DCS) et la stimulation thalamique (350 pA, 200 microsecondes durée). Évaluer les changements d'amplitude de la réponse de l'ACC de stimulation évoquée thalamique pendant DCS.
  4. Désactiver le DCS et ajouter 4-AP (250 uM) et de la bicuculline (5 pM) à la solution de perfusion. Ensuite, attendre 2-3 heures. Quand les médicaments affectent la tranche de cerveau, la tranche produit des réponses de saisie corticales.
  5. Faire 10-20 balayages de réponses ACC, puis mesurer l'amplitude et la durée des réponses de saisie électriques évoqués corticaux.
  6. Après l'étape 7.5, tourner simultanément sur le DCS (2 mV / mm DCS force) et la stimulation thalamique (150 pA, 200 duratien microsecondes). Évaluer les changements dans l'amplitude et la durée des réponses de saisie corticales évoquées lors de l'application DCS.
  7. Remplacer la solution de perfusion avec des produits frais LCRa pour laver les médicaments, et répétez les étapes 7.2 et 7.3.
  8. Recueillir toutes les données d'enregistrement, et regrouper les données dans les différentes conditions expérimentales. Évaluer l'amplitude et la durée des réponses corticales de saisie dans différentes conditions expérimentales.

Analyse 8. Données

  1. Utilisez un logiciel (par exemple, le logiciel Rack MC) à la moyenne automatiquement les réponses enregistrées, et d' exporter les données brutes à une feuille de calcul. Analyser l'amplitude et la durée des données brutes et de générer des données de couleur.
  2. Pour détecter les événements de saisie oscillatoires, utiliser un logiciel pour mesurer la valeur de référence et les écarts-types (SD). Set 3 SD du niveau de bruit que le seuil. Amplitudes des pics lors d'un événement d'oscillation qui dépassent ce seuil sont détectent automatiquemented.
  3. Effectuer l'analyse statistique en utilisant ' t -test de Student.
  4. Mesures rapides et analyse unidirectionnelle de la variance (ANOVA) des résultats dans le texte en tant que moyenne ± SE, avec n indiquant le nombre de tranches étudiées 12.

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Representative Results

Préparation de la configuration Thalamocingulate Slice et système d'enregistrement MEA

La tranche MT-ACC de souris est une préparation de tranche spéciale qui permet l' exploration des propriétés électrophysiologiques de la voie de thalamocingulate. Figure 1A montre la façon dont la tranche MT-ACC a été préparé. Le cerveau de la souris a été rapidement enlevé et conservé dans un endroit frais LCRa oxygéné (figure 1A, a , b). Pour révéler l' anatomie sous - corticale, le cerveau a été coupé 2,0 mm latéralement de la ligne médiane dans chaque hémisphère pour acquérir des blocs de cerveau sagittal (figure 1A, c, d). Deux découpes ventrales angulaires ont été faites dans les blocs du cerveau pour retenir la voie thalamocingulate. La première coupe transversale a été faite dans la face avant du bloc du cerveau, parallèle au tube de fibres visibles dans le striatum. La deuxième coupe transversale a été faite à l'arrière du bloc de cerveau de la mise de connexionween le cervelet et le cortex visuel à mi-chemin entre la commissure antérieure et des voies optiques. Une fois les coupes ont été faites, le bloc de cerveau a été collée sur une plaque de matière plastique inclinée (120 ° d'angle), et une coupe a été faite sur la face dorsale directement à travers le cortex (figure 1A, par exemple). La plaque de bloc de cerveau a été collé à un vibratome et immergé dans LCRa fraîche oxygénée. Enfin, quelques tranches (500 um d' épaisseur) ont été prélevés dans le bloc de cerveau et incubés dans LCRa oxygéné (figure 1A, h, i).

Figure 1B montre la configuration du système d'enregistrement de MEA. Le schéma montre les systèmes de perfusion et la MEA connectés à un ordinateur d'enregistrement. Un MEA sonde vide a été placé à l'intérieur de l'amplificateur, et la perfusion a commencé à un débit de 8 ml / min de débit. La tranche de cerveau MT-ACC a été placé sur la sonde de MEA tout en veillant à ce que la zone d'enregistrement était aussi proche que possible du centre. Un stimulateur est utiliséd pour stimuler la tranche de cerveau et de générer le champ électrique. Après toutes les étapes ont été réalisées, le système enregistre les propriétés électrophysiologiques de la voie de thalamocingulate.

Figure 1C montre le schéma de la zone d'enregistrement et de la façon dont le cerveau tranche MT-ACC a été placé sur la sonde de MEA. Figure 1C-a montre l'aspect de la sonde de MEA. La ligne noire (flèche rouge) sur la sonde a permis à l'utilisateur de déterminer la direction correcte de la sonde à l' intérieur de l'amplificateur. Figure 1C-b montre le grand circuit de la sonde de MEA. Figure 1C-c montre le tableau électrique qui a été superposée sur la tissu cortical.

Test évoqué Réponses

Pour confirmer la préservation de la voie thalamocingulate dans la préparation de tranches, cette étude a stimulé lathalamus et enregistré à l'ACC dans les expériences électrophysiologiques. Seules les tranches avec un potentiel postsynaptique dans le CAC , tout en offrant une petite quantité de courant dans la MT ont été utilisés dans l'expérience. La figure 2A montre les positions des stimulation et d' enregistrement des électrodes et des réponses de stimulation évoqués thalamiques typiques de l'ACC. Pour induire l'activité de saisie-like, 4-AP (250 uM) et bicuculline (5 uM) ont été utilisées pour induire une activité épileptiforme. Typique de 4-AP ayant une activité analogue à la saisie spontanée induite par la bicuculline était composée d'un début ictus, suivie d'une phase tonique et de longue durée. Les traces ont été sélectionnées pour un grossissement de la figure 2B. Cette étude a également tenté de fournir une stimulation dans le MT après l'induction de crises induites par la drogue. 4-aminopyridine / activité épileptiforme bicuculline évoquée a été induite après une stimulation électrique (figure 2C).

EssaiOrientation de DCS et Slice

Des études cliniques antérieures ont montré que l'orientation du champ électrique cathodique de DCS affecte l' activité de stimulation évoquée thalamique. La figure 3A montre les différentes orientations du champ électrique, qui est disposé parallèlement ou perpendiculairement à l'orientation des dendrites et soma compartiments dans le CPA. Lorsque le champ électrique est disposé parallèlement à des cellules neuronales, la stimulation cathodique supprimé les réponses de stimulation évoqués thalamiques dans la partie médiane de l'ACC (figure 3B, panneau supérieur). Lorsque le champ électrique est disposé perpendiculairement à des cellules neuronales, aucun effet significatif sur les réponses de stimulation évoquée thalamiques ont été observées (figure 3B, panneau inférieur). Parallel DCS cathodique a également supprimé 4-AP- et l' activité de saisie comme induite par la bicuculline dans la partie médiane de l'ACC (figure 3C, panneau supérieur).Il a raccourci la durée de l' activité de saisie-like, et aucun effet significatif de la perpendiculaire cathodique DCS a été observée (figure 3C, panneau inférieur). Ces résultats confirment que l'orientation du champ électrique est important dans la régulation de la transmission synaptique dans la voie de thalamocingulate.

Effet de DCS sur l'activité saisie

L'application clinique de la stimulation magnétique transcrânienne, STCC et DCS fournit une approche non invasive pour le traitement des crises résistantes aux médicaments. Des études antérieures ont montré que la stimulation du champ modulé plasticité synaptique et une activité épileptique influencée dans plusieurs régions du cerveau. Les présents résultats ont montré que STCC cathodiques déprimés thalamocingulate la transmission synaptique. L'amplitude des réponses et la durée de l' activité de saisie comme stimulation évoqués étaient déprimés (9 de 11 tranches, 81,82%; Figure 4A, panneau de gauche). Figure 4A (panneau de droite) montre que 15 min de cathodique DCS efficacement induit la dépression à long terme (LTD) dans la voie MT-ACC et déprimé réponses évoquées (N = 11, p <0,05). Figure 4B (panneau de gauche) montre que la stimulation thalamique a évoqué l' activité de saisie comme robuste dans le cortex cingulaire. Trente minutes après 15 min de la demande DCS, la durée de l'activité de saisie comme la stimulation évoquée thalamique a été raccourci. Les résultats ont également montré que la durée de saisie a été considérablement diminué après 15 min DCS cathodiques par rapport à aucune demande de DCS (N = 9, p <0,05; Figure 4B, panneau de droite).

Figure 1
Figure 1:. Préparation de la configuration Thalamocingulate Slice et système d' enregistrement MEA (A) MT-ACC tranche proprocédure (a) Retirez le cerveau et (b) le transfert refroidir LCRa oxygéné. (C) Faire deux coupes parasagittales de la ligne médiane. Vue (d) de côté de la partie médiane du bloc du cerveau. (E) Faire deux coupes ventrales angulaires du bloc du cerveau. (F) Coller le bloc du cerveau sur une plaque en plastique coudé. (G) Faire une coupe dorsale et déplier le bloc du cerveau. (H) Collez le bloc du cerveau dans un vibratome. (I) Recueillir des tranches à partir du bloc de cerveau. Configuration du système (B) d'enregistrement de MEA. (C) MEA zone d'enregistrement. (A) la sonde de MEA. (B) Circuit de MEA. (C) L'ACC de la tranche de cerveau a été orienté au- dessus des sondes d'électrodes. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

e = "1"> Figure 2
Figure 2: des réponses différentes à thalamique évoqués Stimulation et stimulation induite par les médicaments (A) thalamiques réponses de stimulation évoqués dans l'ACC.. (B) 4-Aminopyridine- et l' activité de saisie comme induite par la bicuculline. (C) Stimulation thalamique et induite par le médicament de l' activité de saisie-like. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 3
Figure 3:. Effet de différentes orientations de DCS (A) Différentes orientations du champ électrique. (B) les réponses de stimulation évoqués thalamiques avec DCS. (C) Effet de DCS sur l' activité cathodique de la saisie-like.: //www.jove.com/files/ftp_upload/53709/53709fig3large.jpg "Target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 4
Figure 4: Effet de la STCC cathodique sur la saisie d' activités (A) Quinze min cathodique DCS-induite LTD et déprimé l' activité évoquée.. (B) La présence de l' activité de saisie-like a diminué pendant la stimulation cathodique. La suppression de l' activité de saisie-like de 15 min DCS cathodiques enduré même lorsque l'application de la DCS a été arrêtée. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

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Discussion

Dans la présente étude, les effets de la durée et de l'orientation du DCS sur l'activité de saisie de type ACC ont été testés. Pour obtenir des données stables dans des tranches de cerveau de souris, comment garder l'intégrité de la voie MT-ACC et pour éviter tout dommage, il est essentiel, en particulier les étapes dans lesquelles deux coupes ventrales angle et une coupe dorsale du cortex sont faites. De plus, le temps de préparer la tranche de cerveau peut également affecter l'activité de la tranche de cerveau, ce qui devrait être le plus bref délai possible de garder le cerveau frais et fort. Une étude antérieure a montré que les dommages causés au tissu ciblé électrochimique peut se produire dans une préparation in vivo 15. Un cerveau préparation in vitro de la tranche peut être utilisée pour éviter ce problème. Dans une préparation in vitro, le tissu ne contacte pas directement l'électrode, ce qui minimise ainsi les effets 16 électrochimiques. Les effets de la DCS ont été comparés avec des électrodes qui sont orientées dans des directions différentes. Lorsque le electrodes sont orientées à 90 ° et 270 °, DCS n'a pas affecté l' activité évoquée (figure 3). Ainsi, cette expérience contrôlée exclue la possibilité d'effets secondaires de réactions électrochimiques à DCS qui ont endommagé le tissu dans notre étude. La méthode de récupération de protection des tranches de cerveau est une autre clé; la formule LCRa dans la présente étude fournit une alternative à la méthode de coupe de protection et est très efficace pour la préservation des neurones dans des tranches de cerveau entre 4 et 8 semaines d'âge des animaux. La méthode n'a pas été conçu pour une utilisation avec des animaux de tous âges; l'utilisation de Tris LCRa semble être efficace chez les jeunes souris ainsi que l'utilisation du procédé de récupération de protection NMDG chez des souris âgées de 6 semaines et plus. Par conséquent, les utilisateurs doivent garder à l'esprit les équivalences relatives d'âge à travers les espèces à choisir la meilleure méthode pour l'expérience.

L'utilisation d'un MEA pour enregistrer des tranches de cerveau est une technique courante, mais la combinaison d'un champ électrique avec un enregistrement MEA syssystème est généralement pas fait. Affectant un champ DC en solution conductrice du système d'enregistrement de MEA est une approche intéressante, surtout pour des périodes de plusieurs secondes à quelques minutes. Une étude antérieure a montré que l' application DCS n'a pas changé le pH de la solution LCRa, ce qui indique que le pH de la solution conductrice est stable dans ce montage expérimental 12. Une vitesse de perfusion relativement rapide (8 ml / min) a été maintenue pour faciliter l'activité de crise analogue, ainsi que les produits de la modification chimique de la sonde MEA ont été lavés par la perfusion, ce qui évite l'accumulation d'un gradient de pH. la technologie d'enregistrement de réseau multiélectrodes est souvent limitée par le type de tranche de cerveau et la gamme de l'électrode d'enregistrement. Le type de tranche de cerveau détermine quel circuit voie est enregistré, et la gamme de l'électrode d'enregistrement détermine si noyaux cérébraux simples ou multiples sont enregistrées. Ces conditions doivent être confirmées avant l'expérience.

Pré Des études précé- ont montré que les effets à long terme du DCS se produisent à travers la modulation de la transmission synaptique 17. Dans la présente étude, DCS cathodique causé LTD dans la voie MT-ACC. La LTD ou depotentiation de potentialisation liées saisie-a été proposé de faire partie du mécanisme sous-jacent de la suppression de la saisie, ce qui suggère que l'amélioration des résultats du traitement STCC peut être possible. Cependant, aucune étude publiée a mis l'accent sur l'intensité du champ au niveau du cortex cingulaire. L'emplacement profond du cortex cingulaire dans la partie médiane du cortex est difficile à tester. Par exemple, il est inévitable que le flux de courant peut affecter les tissus et les vaisseaux qui sont plus proches de la surface. La difficulté de cibler les tissus profonds par STCC peut limiter l'application de la STCC pour l' étude in vivo. Par conséquent, pour comprendre comment DCS affecte les activités neuronales, une préparation de tranches de cerveau doit être utilisé, comme des effets vasculaires non spécifiques doivent être exclus.

jove_content "> Aux fins de l'établissement d'un modèle expérimental, la saisie décrit est induite dans un cerveau sain. Les activités de saisie-like ont en outre été induite par une impulsion électrique. Le moment de l'apparition de la saisie peut être contrôlée avec précision lorsque la DCS a été appliquée . les résultats peuvent fournir plus d'informations pour le traitement STCC. Une autre constatation notable a été l'a l'avenir, si le mécanisme sous-jacent de STCC peut être élucidé, alors la combinaison de DCS et de longue durée des changements dans l'excitabilité corticale régionale qui ont été induites par STCC. la thérapie pharmacologique pour améliorer LTD dans le traitement de l'épilepsie peut être un développement très intéressant.

En conclusion, une méthodologie pour étudier les effets de la DCS sur thalamocingulate et la plasticité synaptique transcalleuse et des crises aiguës a été fourni. Les effets à long terme de DCS sur l'activité de saisie comme dans notre préparation de tranches de cerveau ont eu lieu par le biais d'un mécanisme LTD-like.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anesthetic:
Isoflurane Halocarbon Products Corporation  NDC 12164-002-25 4%
Name Company Catalog Number Comments
aCSF (total:1 L):
D(+)-Glucose MERCK 1.08337.1000 10 mM
Sodium hydrogen carbonate MERCK 1.06329.0500 25 mM
Sodium chloride MERCK 1.06404.1000 124 mM
(+)-Sodium L-ascorbate, >=98% SIGMA A4034-100G 0.15 g/2 c.c
Magnesium sulfate, anhydrous, ReagentPlus SIGMA M7506-500G 2 mM
Calcium chloride dihydrate MERCK 1.02382.1000 2 mM
Sodium dihydrogen phosphate monohydrate MERCK 1.06346.1000 1 mM
Potassium chloride May & Baker LTD Dagenham England MS 7616 4.4 mM
Name Company Catalog Number Comments
Drugs:
(+)-Bicuculline TOCRIS 0130 5 µM in aCSF
4-Aminopyridine TOCRIS 0940 250 µM in aCSF
Name Company Catalog Number Comments
Brain slice Preparation:
Vibratome Vibratome Series 1000 Block slicing into 500 µm thick slices
Name Company Catalog Number Comments
MEA system:
Multielectrode array (MEA) probes: 6 x 10 planar MEA Multi Channel Systems 60MEA500/30iR-Ti-pr MEAS 6x10 electrode diameter, 30 µm; electrode spacing, 500 µm; impedance, 50 kΩ at 200 Hz
Multielectrode array (MEA) probes: 8 x 8 MEA  Ayanda Biosystems 60MEA200/10iR-Ti-pr MEAS 8x8 pyramidal-shaped electrode; diameter, 40 µm; tip height, 50 µm; electrode spacing, 200 µm; impedance, 1,000 kΩ at 200 Hz
A 60-channel amplifier was used with a band-pass filter set between 0.1 Hz and 3 KHz at 1,200X amplification Multi-Channel Systems MEA-1060-BC
MC Rack software at a 10 KHz sampling rate Multi-Channel Systems Software for data collect and recordings
control of a pulse generator Multi-Channel Systems STG 1002
slice anchor kits and hold-downs Warner Instruments SHD-26H/10; WI64-0250
Peristaltic Pump-minipuls3 Gilsom MINIPULS3 perfusion rate : 8 ml/min
Name Company Catalog Number Comments
Stimulation system:
Isolated stimulator A-M Systems Model 2100 intensity of ±350 μA , duration of 200 μsec
Tungsten electrode A-M Systems 575300 placed in thalamus

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References

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