Un nuovo approccio per valutare il risultato del motore di cerebrale profonda effetti di stimolazione nel ratto Hemiparkinsonian: Scala e cilindro di prova

La stimolazione cerebrale profonda del nucleo subtalamico (STN) è un'opzione di trattamento efficace per la malattia ¹ e altri disturbi del movimento di Parkinson. I meccanismi alla base sono ancora poco conosciuti e multifattoriale, ma una caratteristica fondamentale è la modulazione di attività di rete neuronale per la depolarizzazione ripetitivo degli assoni nelle vicinanze del stimolante elettrodi ^2-4. Ad alta frequenza (> 100 Hz) stimolazione è necessaria per un effetto benefico nella maggior parte dei target cerebrali e per la maggior parte delle indicazioni di DBS. Gli effetti collaterali di profonda stimolazione cerebrale risultato da coattivazione involontaria di altre fibre, che sono coperti dal volume stimolazione e che Subserve diverse funzioni, come ad esempio il tratto piramidale. Pertanto, sarebbe desiderabile sviluppare parametri di stimolazione, che preferenzialmente attivano elementi neurali benefici, evitando l'coattivazione di effetto elementi laterali ^5,6. Anche se neurofisiologia può offrire tale Tuni beneOpzioni ng di DBS, il progresso scientifico è stato minimo nel corso degli ultimi due decenni, perché le strategie di programmazione sono stati in primo luogo valutati da "tentativi ed errori" nei pazienti e limitato dalle opzioni di programmazione limitato di dispositivi DBS disponibili in commercio, invece di usare la comprensione neurofisiologica e definito le impostazioni sperimentali per esplorare sistematicamente l'intero spazio dei parametri.

Per superare il posto di blocco traslazionale nel campo della ricerca DBS stiamo proponendo un protocollo per lo screening parametri di stimolazione alternative a modelli di roditori di Parkinson prima esplorazione clinica. Malattia di Parkinson unilaterale nei ratti vengono modellate tramite iniezioni 6-hydroxydopamine nel diritto mediale fascio proencefalo ^7,8. La lesione risultante, ulteriormente descritto come hemiparkinsonian, viene valutata nel test apomorfina dalla valutazione del punteggio di rotazione dopo l'iniezione apomorfina basso dosaggio e confermato post mortem da tirosina idrossilasi immunohistochemistry. Il metodo è facile da applicare e altamente riproducibile, tenendo una bassa mortalità e morbilità. I deficit motori risultanti sono molto discreti ^7,8; gli animali mostrano un lieve deterioramento della zampa controlaterale sinistra sia durante l'esplorazione spontanea e di cogliere comportamento complesso ^9,10.

Per valutare l'efficacia dei protocolli di stimolazione cerebrale profonda sono necessari test che permettono di misurare un cambiamento rapido e affidabile in termini di prestazioni del motore e può essere ripetuto nel tempo con diverse impostazioni di neurostimolazione. Diversi gruppi hanno proposto diversi approcci di stimolazione e diversi test per valutare le funzioni motorie nei ratti ¹¹ con esiti altamente variabili e incoerenti ^11-14. Questo ci ha costretto a scegliere una serie di test ad elevata prevedere la validità e la complementarità. Inoltre, per la valutazione dei risultati del motore in condizioni di stimolazione cerebrale profonda, i test sono stati favoriti che potrebbe essere eseguita da aniMalles collegato via cavo al generatore stimolo. Per questi scopi abbiamo stabilito la nostra batteria di test che consiste di un test per l'uso della zampa asimmetria e un test per abili di raggiungere. Il disegno dello studio è illustrato in Figura 1.

Per uso paw spontaneo abbiamo effettuato il test del cilindro descritto da Shallert ^15, che è un test ampiamente usato per uso zampa durante l'esplorazione verticale. Non è richiesta alcuna formazione dell'animale. Per la valutazione del comportamento attaccamento più complesso abbiamo stabilito il test della scala in base al Montoya ^16. Il nostro protocollo è modificato secondo Kloth ^17. I ratti sono addestrati per un periodo di dodici giorni nel raggiungere pellet dalla casella di prova. Dopo il periodo di formazione del test può essere applicato per misurare il comportamento di presa complessa contando il tasso di successo denominato numero di pellet consumati. L'articolo presenta la formazione dettagliata nella casella di scala, così come le prestazioni di entrambi behtest avioral sotto ingenuo, hemiparkinsonian e le condizioni di stimolazione cerebrale profonda.