Summary

만성 Transcranial 전기 자극 및 쥐 Intracortical 녹음

Published: May 11, 2018
doi:

Summary

이 상세한 프로토콜 transcranial 전기 자극 자유롭게 이동 하는 쥐에서의 단기 및 장기 효과 조사 하기 위하여 측 뼈에 transcranial 자극 전극 배치를 설명 합니다.

Abstract

Transcranial 전기 자극 (TES)은 무작위로 또는 폐쇄 루프 이벤트 트리거 방식으로 만들어진다 두뇌 활동에 영향을 강력 하 고 비교적 간단한 방법입니다. 많은 연구는 가능한 혜택 및 건강 하 고 pathologic 두뇌에서 TES의 부작용에 초점을 맞추고 있습니다, 하지만 여전히 자극의 행동의 메커니즘에 관한 많은 근본적인 오픈 질문이 있습니다. 따라서, 거기는 분명 강력 하 고 재현할 수 메서드는 급성 테스트 및 설치류에서 TES의 만성 효과 대 한 필요. TES는 신경 네트워크 비보조사 일반 행동, electrophysiological 및 이미징 기술을 결합할 수 있습니다. 뇌 활동을 조작 하는 다양 하 고 유연한 도구를 제공 하는 동안 transcranial 자극 전극 이식 실험 설계에 추가 제약을 부과 하지 않습니다. 여기 우리가 조작 하 고 몇 달 동안 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 transcranial 자극 전극 이식 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 합니다.

Introduction

Transcranial 전기 자극 (TES)은 일시적으로 제한 된 방식으로 두뇌 활동에 영향을 가치 있는 방법론 접근 이다. 크기와 자극 전극의 배치에 따라 TES 큰 두뇌 볼륨에 영향을 미칠 수 있고 신경 인구를 끌고가 다 만들어진다1,2,3. Transcranial 직류 자극은 이미 의학적으로 주요 우울증 장애4,5, 그리고 인간6 transcranial 자극의 인지 효과 보여주는에 많은 연구 초점의 치료에 대 한 승인 , 7. 또한, 유망한 결과 간 질 발작8,9제어 TES의 잠재력에 관한 보도 했다.

집중적인 연구에도 불구 하 고 여전히 많은 관련 작업, 잠재적인 부작용 및 적용이 방법을10,,1112의 장기 결과의 상세한 메커니즘에 관한 질문 있습니다. 따라서, 그것은 동물 모델에서 TES의 효과 조사 하기 위해 강력 하 고 재현 가능한 프로토콜을 매우 중요 하다입니다. 우리에 대 한 프로토콜을 제공 하는 많은 장애 (, 우울증, 간 질, 및 정신 분열 증)을 깨어 동물에 광범위 하 게 조사 될만 하 고 이러한 의료 조건의 본질 일반적으로 장기 치료를 필요로, 만성 transcranial 전극 쥐에 이식 여기에 제시 된 방법 행동 연구에 사용할 수 있습니다 또는 기록 전극 (, 전선, 실리콘 프로브, juxtacellular 전극)의 주입 또는 만성 두개골 윈도우 electrophysiological 실험에 대 한 결합 될 수 있다 그리고 이미징 연구, 각각입니다. 실험 설계에 따라 자극의 타이밍 일 수 있다 무작위 이벤트 트리거 특정 행동 신호, 또는 특정 한 두뇌 상태 (발작, 세타 진동)8, 의 electrophysiological 특징 11 , 13.

그 피부에 전극의 구체화를 사용 하 여, 현재 사용 된 인간의 접근 달리 여기 우리가 표시 메서드를 사용 하 여 피하 주입 오른쪽 측 뼈의 표면에 쥐부터 거의 언급 하는 것이 중요 하다 그들의 발을 사용 하 여 쉽게 접근할 수 있는 그들의 피부에 아무것도 용납.

이식의 만성 특성상 교체, 감소, 및 교양의 원칙에 따라이 방법은 이후 각 동물 사용할 수 달, 동안에 다른 실험 조건에 채용 될 수 있는 동물의 수를 줄일 수 다양 한 가설을 테스트 하는 적은 동물.

현재 연구에서 우리는 transcranial 자극 전극 제조 (그림 1A-B)의 상세한, 단계별로 프로토콜을 제공 하 고 이러한 전극의 만성 이식 6 개월의 측 뼈 통해 입증 남성 긴 에반스 쥐입니다.

Protocol

여기서 설명 하는 모든 메서드는 유럽 공동체 위원회의 지침에 따라 (86/609 ECC) 앨버트 Szent-Györgyi 의료 및 제약 센터의 대학에서 동물 연구에 대 한 윤리 위원회에 의해 승인 세게 드 (14 세/218/2016)입니다. 1입니다. 자극 전극의 제조 한 자극을 전극, 미니어처 훅 업 와이어의 6 10 cm 긴 조각을 잘라 한쪽 끝에 피복 및 다른 쪽 끝에 1 cm의 2 cm를 제거 합니다. 2 개의 케…

Representative Results

만성 자극 전극 (그림 1B)의 주입 전극 (그림 1C-D) 기록의 추가 주입 결합 될 수 있다. 이러한 설정은 요청 시 녹음 및 특정 뇌 활동 방해 자극 시스템에 적합 합니다. 여기는 폐쇄 루프 간 질 탐지 및 긴-에반스 쥐 표현 자발적인 발작 (그림 2A)9에 적용 된 개입 시스템의 대표적?…

Discussion

이 프로토콜의 가장 중요 한 단계는 뼈 표면에 전극 패키지의 접착제로. 부적 절 한 씰링, 경우 전극과 뼈 사이 간격이 형성 되 고 보조 흉터 조직 자극의 품질을 줄이는이 간격으로 성장할 수 있다. 뼈 표면, 패키지에의 단계 동안 완전히 건조 해야 하며 전극의 불안정을 발생 하는 경우 그것은 제거 되어야 하며 최상의 결과 얻기 위해 새로운 패키지와 함께 대체.

이 방법의 제…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 지원 EU FP7-ERC-2013-시작 권한을 부여 하 여 (No.337075), 과학의 헝가리 아카데미 (LP2013-62), 그리고 GINOP-2.3.2-15-2016-00018 그랜트의 ‘기세’ 프로그램. 우리 감사 Máté Kozák 자극을 문서화 및 기록 전극 Mihály Vöröslakos 유익한 토론에 대 한 프로토콜 디자인.

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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Citer Cet Article
Kozák, G., Földi, T., Berényi, A. Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats. J. Vis. Exp. (135), e56669, doi:10.3791/56669 (2018).

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