चूहों में जीर्ण Transcranial विद्युत उत्तेजना और Intracortical रिकॉर्डिंग
Summary
इस विस्तृत प्रोटोकॉल लौकिक हड्डी पर transcranial उत्तेजना इलेक्ट्रोड स्थान का वर्णन करता है ताकि कम और स्वतंत्र रूप से चलती चूहों में transcranial विद्युत उत्तेजना के दीर्घकालिक प्रभाव की जांच करने के लिए ।
Abstract
Transcranial विद्युत उत्तेजना (द्वीतीय) एक शक्तिशाली और अपेक्षाकृत diffusely प्रभाव मस्तिष्क गतिविधि या तो बेतरतीब ढंग से या एक बंद पाश घटना-ट्रिगर तरीके से करने के लिए आसान तरीका है । हालांकि कई अध्ययनों से स्वस्थ और रोग दिमाग में द्वीतीय के संभावित लाभ और दुष्प्रभाव पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, वहां अभी भी कई मौलिक खुले उत्तेजना की कार्रवाई के तंत्र के बारे में सवाल कर रहे हैं । इसलिए, एक मजबूत और reproducible विधि को कुतर में द्वीतीय के तीव्र और जीर्ण प्रभावों का परीक्षण करने के लिए एक स्पष्ट आवश्यकता है । द्वीतीय नियमित व्यवहार, electrophysiological, और इमेजिंग तकनीक के साथ जोड़ा जा सकता है vivo मेंंयूरॉंस नेटवर्क की जांच । transcranial उत्तेजना इलेक्ट्रोड के आरोपण प्रयोगात्मक डिजाइन पर अतिरिक्त बाधाओं को लागू नहीं करता है, जबकि यह मस्तिष्क गतिविधि में हेरफेर करने के लिए एक बहुमुखी, लचीला उपकरण प्रदान करता है. यहां हम एक विस्तृत, कदम दर कदम प्रोटोकॉल बनाना और प्रत्यारोपण transcranial उत्तेजना इलेक्ट्रोड के लिए एक अस्थाई महीनों के लिए विवश तरीके में मस्तिष्क गतिविधि को प्रभावित प्रदान करते हैं ।
Introduction
Transcranial विद्युत उत्तेजना (द्वीतीय) एक मूल्यवान methodological दृष्टिकोण एक अस्थाई तरीके से नियंत्रित मस्तिष्क गतिविधि को प्रभावित करने के लिए है । आकार और उत्तेजना इलेक्ट्रोड के स्थान पर निर्भर करता है, द्वीतीय बड़े मस्तिष्क की मात्रा और चढ़ना ंयूरॉन आबादी को प्रभावित कर सकते हैं diffusely1,2,3. Transcranial प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना पहले से ही चिकित्सा प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार के उपचार के लिए अनुमोदित है4,5, और कई अध्ययनों से6 मनुष्यों में Transcranial उत्तेजना के संज्ञानात्मक प्रभाव दिखाने पर ध्यान केंद्रित , 7. इसके अलावा, आशाजनक परिणाम मिरगी बरामदगी8,9को नियंत्रित करने में द्वीतीय की क्षमता के बारे में सूचित किया गया ।
गहन अनुसंधान के बावजूद, वहां अभी भी कई खुले सवाल कार्रवाई के विस्तृत तंत्र के बारे में, संभावित दुष्प्रभावों, और इस पद्धति को लागू करने के दीर्घकालिक परिणाम10,11,12। इसलिए, पशु मॉडलों में द्वीतीय के प्रभाव की जांच करने के लिए एक मजबूत, reproducible प्रोटोकॉल होना महत्वपूर्ण है । यह देखते हुए कि कई विकारों (जैसे, अवसाद, मिर्गी, और एक प्रकार का पागलपन) केवल बड़े पैमाने पर जाग पशुओं में जांच की जा सकती है, और इन चिकित्सा शर्तों की प्रकृति आमतौर पर जरूरत दीर्घकालिक उपचार, हम क्रोनिक के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान चूहों में transcranial इलेक्ट्रोड का आरोपण. यहां प्रस्तुत विधि व्यवहार अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है या रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड के आरोपण के साथ जोड़ा जा सकता है (यानी, तारों, सिलिकॉन जांच, juxtacellular इलेक्ट्रोड) या electrophysiological प्रयोगों के लिए पुरानी कपालीय खिड़कियों के साथ और इमेजिंग अध्ययन, क्रमशः । प्रयोगात्मक डिजाइन पर निर्भर करता है, उत्तेजनाओं के समय या तो यादृच्छिक या घटना-विशिष्ट व्यवहार cues, या विशेष रूप से मस्तिष्क राज्यों की electrophysiological बानगी (बरामदगी, थीटा दोलनों) के लिए ट्रिगर किया जा सकता है8, 11 , 13.
यह उल्लेख करने के लिए महत्वपूर्ण है कि वर्तमान में इस्तेमाल किया मानव दृष्टिकोण है, जो त्वचा पर रखा इलेक्ट्रोड का एक अवतार का उपयोग करता है के विपरीत, यहाँ हम एक तरीका है कि लौकिक हड्डी की सतह पर सही चमड़े के नीचे आरोपण को रोजगार के शो, चूहों के बाद से बमुश्किल उनकी त्वचा जो आसानी से सुलभ उनके पंजे का उपयोग कर रहा है पर रखा कुछ भी बर्दाश्त ।
प्रतिस्थापन, कमी, और शोधन के सिद्धांतों के साथ लाइन में, आरोपण की पुरानी प्रकृति के कारण, इस विधि के पशुओं की संख्या को कम करने में मदद करता है, के बाद से प्रत्येक जानवर महीने के लिए अलग प्रयोगात्मक स्थितियों में भर्ती किया जा सकता है, उपयोग की अनुमति विभिन्न परिकल्पनाओं का परीक्षण करने के लिए कम जानवरों की ।
वर्तमान अध्ययन में, हम transcranial उत्तेजना इलेक्ट्रोड विनिर्माण (चित्र 1a-बी) की एक विस्तृत, कदम-दर-कदम प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं और एक छह महीने पुराने के लौकिक हड्डियों पर इन इलेक्ट्रोड के जीर्ण आरोपण का प्रदर्शन पुरुष लांग-इवांस चूहे.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण कदम हड्डी की सतह पर इलेक्ट्रोड पैकेज के gluing है । अनुचित सीलिंग के मामले में, एक अंतर इलेक्ट्रोड और हड्डी के बीच का गठन किया है, और माध्यमिक निशान ऊतक इस अंतर है, जो उत्तेजना…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम यूरोपीय संघ-FP7-ईआरसी-२०१३-शुरू अनुदान (No. 337075), हंगरी अकादमी ऑफ साइंसेज (LP2013-62), और GINOP-2.3.2-15-2016-00018 अनुदान के ‘ गति ‘ कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया था । हम उत्तेजना और रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड और Mihály Vöröslakos प्रोटोकॉल डिजाइन के दौरान फलदायक चर्चा के लिए दस्तावेजीकरण के लिए Máté Kozák धंयवाद ।
Materials
| Cyanoacrylate liquid | Henkel | Loctite 401 | |
| Cyanoacrylate gel | Henkel | Loctite 454 | |
| Wire for stimulation electrodes | Phoenix Wire Inc. | 36744MHW – PTFE Microminiature Hook-Up Wire | |
| Board spacer | E-tec Interconnect | SP1-020-S378/01-55 | |
| Connector | E-tec Interconnect | P2510I-02 | |
| Tape packaging for stimulation electrodes | Nexperia | 74HC1G00GW | Tape packaging of any integrated circuit with SOT-353 case can be used |
| Grip Cement Industrial Grade | Caulk Dentsply | 675571 (powder) 675572 (solvent) | |
| Electroconductive gel | Rextra | ECG Gel | |
| Recording electrode wire | California Fine Wire Co. | .002 (50 micron) Tungsten 99.95% (CFW Material #: 100-211), HMl-Natural, cut to 3.0 inch pieces, Round, Cut length piece wire | |
| Ultrafine scissors | Hammacher Instrumente | Stainless HSB 544-09 | |
| Stainless steel tube | Vita Needle Company | 29 RW, 304SS Tubing, T.I.G. Welded and Plug | |
| High speed rotary saw | Dremel | Model # 395 | |
| Rotary saw holder | Dremel | Model # 220 | |
| Rotary saw cut-off wheel | Dremel | Model # 409 | |
| Ocular sticks | Lohmann-Rauscher | Pro-ophta Ocular Sticks | |
| Wet disinfectant | Egis | Betadine | |
| Dry disinfectant | Wagner Pharma | Reseptyl-urea | |
| Drilling machine | NSK-Nakanishi United Kingdom | Vmax35RV Pack | |
| Anchoring screws | Antrin Miniature Specialties, Inc. | 000-120×1/16 SL BIND MS SS |
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