Microeletrodos guiada implantação de eletrodos no subtalâmica Núcleo de Ratos por longo prazo Estimulação Profunda do Cérebro

A estimulação cerebral profunda (DBS) é um tratamento baseado na entrega de impulsos elétricos através de eletrodos implantados nas estruturas cerebrais específicas, tais como o globo pálido interno Globus ^{1, o} núcleo subtalâmico (STN) ^2-4 ou o tálamo ventral intermediário ^5. Nas últimas duas décadas, este tratamento foi estabelecida como uma poderosa ferramenta terapêutica para a doença de Parkinson ^{1 – 4,} distonia ⁶ e tremor ^7, e também é usado para modular a dor crónica ^7, distúrbios psiquiátricos (isto é, o transtorno obsessivo-compulsivo ^8, depressão maior ^{9) ou} epilepsia refratária ^10,11. Além disso, DBS pode, no futuro, tornar-se uma opção de tratamento para a hipertensão arterial refratária ^{12 ou} hipotensão ortostática ^13.

Os mecanismos fisiológicos subjacentes aos efeitosde DBS permanecem pouco compreendidos. Estudos em roedores anestesiados forneceram uma visão sobre respostas neurais a estimulação de alta frequência que imitam clinicamente aplicado DBS ^14. No entanto, estes estudos não só falta comprovação do efeito comportamental DBS, mas também resultar em variabilidade considerável dependendo dos parâmetros de estimulação aplicado ^14.

Para investigar de forma mais concisa os efeitos comportamentais e os mecanismos subjacentes da DBS em roedores conscientes, uma estimulação set-up é necessário que preencha os requisitos específicos. DBS é usado principalmente como uma terapia a longo prazo (por exemplo, doença de Parkinson, a dor crónica). Assim, a estimulação set-up em roedores deve ser concebido de modo a que a unidade é constituída por um eléctrodo com um tampão, bem como um fio a partir da ficha para um estimulador externo; e esta unidade deve ser leve, mas inquebrável quando fixada no crânio. Além disso, a liberdade de circulação é indispensável para ratos durante stimulação durante um período prolongado. As estruturas alvo de DBS são pequenos; por exemplo, a STN em ratos tem um comprimento de 1,2 mm e um volume de 0,8 mm ^3,15. Portanto, os eléctrodos devem ser concebidos de tal modo que o núcleo está não lesionado durante a inserção e necessidades direccionamento para ser mais preciso. Como a maioria dos estudos realizados em roedores DBS ter usado marco baseado estereotáxica de inserção do eléctrodo para a estrutura de alvo, a taxa de erro pode ser relativamente alta, mesmo quando se utiliza as coordenadas de acordo com Paxinos e Watson ^16. Isso resulta em um maior número de animais necessários para chegar a um resultado estatisticamente significativo.

No presente estudo, de uma técnica de implantação de eléctrodo é introduzido, o que tem como alvo STN com alta precisão utilizando um sistema de microrecording durante o avanço do eléctrodo. Além disso, um sistema de estimulação que é apresentada não só permitir um elevado grau de mobilidade para o animal, mas também garante estimulada stimulati contínuana via fixação segura do fio de estimulação (que é protegida por uma mola de aço inoxidável) no cabeçote do rato.