Trap en Cilinder Test: een nieuwe benadering voor Motor Resultaat van Deep Brain Stimulation Effecten op het Hemiparkinsonian Rat Assess

Diepe hersenstimulatie van de subthalamische nucleus (STN) is een effectieve behandeling voor de ziekte ¹ en andere bewegingsstoornissen Parkinson. De onderliggende mechanismen zijn nog slecht begrepen en multifactorieel, maar een belangrijk kenmerk is de modulatie van neuronale netwerkactiviteit door repeterende depolarisatie van neuronen in de nabijheid van de stimulerende elektrode ^2-4. Hoge-frequentie (> 100 Hz) stimulatie is nodig om een ​​gunstig effect in de meeste doelen hersenen en voor de meeste indicaties van DBS. Bijwerkingen van diepe hersenstimulatie gevolg van onbedoelde coactivation andere vezels, die onder de stimulatie volume en die bevordelijk verschillende functies, zoals de piramidebaan. Daarom zou het wenselijk zijn om stimulatieparameters, die bij voorkeur gunstig neurale elementen activeren ontwikkelen, maar vermijdt de coactivation neveneffect elementen ^5,6. Hoewel neurofysiologie dergelijke fijne Tuni kunnen aanbiedenng opties van DBS, heeft de wetenschappelijke vooruitgang minimaal geweest gedurende de laatste twee decennia, omdat programmeringsstrategieën hebben voornamelijk met "trial and error" bij patiënten geëvalueerd en beperkt door de beperkte programmeringsopties van commercieel verkrijgbare DBS-apparaten, in plaats van neurofysiologische inzicht en experimentele instellingen gedefinieerd om systematisch te onderzoeken de volledige parameter ruimte.

Om de translationele wegversperring in DBS onderzoek ondervangen stellen wij een protocol om alternatieve stimulatie parameters in knaagdier modellen van parkinsonisme voorafgaand aan klinische exploratie screenen. Ziekte van Parkinson eenzijdige bij ratten wordt gemodelleerd met 6-hydroxydopamine injecties in de rechter mediale voorhersenbundel ^7,8. De resulterende laesie, verder beschreven als hemiparkinsonian, wordt beoordeeld in het apomorfinetest door evaluatie van de rotatie score na een lage dosis apomorfine-injectie en bevestigd na het slachten door tyrosine hydroxylase immunohistochemistry. De werkwijze is gemakkelijk te verwerken en uiterst reproduceerbaar, terwijl die van een lage mortaliteit en morbiditeit. De tekorten resulterende motor zijn zeer discreet ^7,8; de dieren vertonen een lichte aantasting van de contralaterale linkerpoot zowel tijdens spontane exploratie en complexe grijpgedrag ^9,10.

Om de effectiviteit van diepe hersenstimulatie protocollen tests nodig waardoor het meten van een snelle en betrouwbare verandering motorprestaties en kan in de tijd met verschillende instellingen neurostimulatie herhaald evalueren. Verschillende groepen hebben verschillende stimulatie benaderingen en verschillende tests voorgesteld om de motorische functies bij ratten ¹¹ met zeer variabele en inconsistente uitkomsten ^11-14 beoordelen. Dit dwong ons om een ​​reeks tests met een hoge voorspellen geldigheid en complementariteit te kiezen. Bovendien, voor de beoordeling van de motorische uitkomst onder diepe hersenstimulatie voorwaarden, tests werden begunstigd die zouden kunnen worden uitgevoerd door animals aangesloten via de kabel op de stimulus generator. Voor deze doeleinden hebben we onze testbatterij bestaande uit een test voor poot gebruik asymmetrie en één test voor ervaren verstrekkend. De onderzoeksopzet is weergegeven in figuur 1.

Voor spontane poot gebruik uitgevoerd we de cilinder-test beschreven door Shallert ^15, dat is een veel gebruikte test voor poot gebruik tijdens verticale verkenning. Geen training van het dier vereist. Voor de beoordeling van complexere grijpgedrag hebben we de trap test overeenkomstig Montoya ^16. Ons protocol is aangepast aan Kloth ^17. De ratten worden getraind gedurende twaalf dagen bereiken pellets uit de testbox. Na de trainingsperiode de test kan worden toegepast op het complex grijpgedrag gemeten door telling van het succespercentage genaamd aantal pellets gegeten. Dit artikel presenteert de gedetailleerde opleiding in de doos trap evenals de prestaties van zowel behavioral testen onder naïef, hemiparkinsonian en deep brain stimulation omstandigheden.