Uso de un electrodo bipolar para crear un modelo de ratón con epilepsia del lóbulo temporal mediante el encendido eléctrico de la amígdala
Summary
La amígdala juega un papel clave en la epilepsia del lóbulo temporal, que se origina y se propaga a partir de esta estructura. Este artículo proporciona una descripción detallada de la fabricación de electrodos cerebrales profundos con funciones de grabación y estimulación. Introduce un modelo de epilepsia del lóbulo temporal medial que se origina en la amígdala.
Abstract
La amígdala es uno de los orígenes más comunes de las convulsiones, y el modelo de ratón de la amígdala es esencial para la ilustración de la epilepsia. Sin embargo, pocos estudios han descrito el protocolo experimental en detalle. Este artículo ilustra todo el proceso de fabricación de modelos de epilepsia eléctrica de la amígdala, con la introducción de un método de fabricación de electrodos bipolares. Este electrodo puede estimular y grabar, reduciendo la lesión cerebral causada por la implantación de electrodos separados para la estimulación y el registro. Para fines de registro de electroencefalograma (EEG) a largo plazo, se utilizaron anillos colectores para eliminar la interrupción del registro causada por enredos de cables y caídas.
Después de la estimulación periódica (60 Hz, 1 s cada 15 min) de la amígdala basolateral (AP: 1,67 mm, L: 2,7 mm, V: 4,9 mm) durante 19,83 ± 5,742 veces, se observó un encendido completo en seis ratones (definido como la inducción de tres episodios continuos de grado V clasificados por la escala de Racine). Se registró un EEG intracraneal durante todo el proceso de encendido, y se observó una descarga epiléptica en la amígdala que duró 20-70 s después del encendido. Por lo tanto, este es un protocolo robusto para modelar la epilepsia que se origina en la amígdala, y el método es adecuado para revelar el papel de la amígdala en la epilepsia del lóbulo temporal. Esta investigación contribuye a futuros estudios sobre los mecanismos de la epilepsia del lóbulo temporal mesial y nuevos fármacos antiepileptogénicos.
Introduction
La epilepsia del lóbulo temporal (TLE) es el tipo más prevalente de epilepsia y tiene un alto riesgo de conversión en epilepsia resistente a los medicamentos. La cirugía, como la amigdalohipocampectomía selectiva, es un tratamiento eficaz para la TLE, y la epileptogénesis y la ictogénesis de la enfermedad aún están bajo investigación 1,2. Se ha demostrado que la patogénesis de la TLE ocurre no sólo en el hipocampo sino también extensamente en la amígdala 3,4. Por ejemplo, tanto la esclerosis de la amígdala como el agrandamiento de la amígdala han sido frecuentemente reportados como los orígenes de las convulsiones de TLE 5,6. La importancia de la amígdala no puede ser subestimada; Un modelo de amígdala es esencial para el estudio de la epileptogénesis, y se necesita urgentemente una ilustración clara de este modelo.
Se han propuesto varios enfoques para inducir convulsiones en modelos animales. En el pasado, los fármacos convulsivos se inyectaban por vía intraperitoneal en una etapa temprana7. Aunque este método era conveniente, la ubicación de los focos epilépticos era incierta. Con el desarrollo de la tecnología estereotáctica y un atlas cerebral animal detallado, se aplicó la inyección intracraneal de fármacos para resolver el problema de la localización8. Sin embargo, la falta de intervención para las convulsiones graves durante la etapa aguda resultó en una alta tasa de mortalidad, y las crisis crónicas espontáneas fueron acompañadas por el problema de la frecuencia interictal y convulsiva inestable 9,10. Finalmente, se desarrolló el método de encendido eléctrico; Este método estimula periódicamente regiones específicas del cerebro varias veces, permitiendo que las convulsiones sean inducidas con un control definido tanto de la ubicación como del tiempo de inicio11.
Una ventaja de este método es que la implantación intracraneal de electrodos es mínimamente invasiva12. Además, la gravedad de la convulsión es controlable por la terminación de los estímulos, reduciendo la mortalidad causada por las convulsiones. Estos cambios resolvieron las deficiencias de los enfoques anteriores. En particular, este modelo puede imitar adecuadamente las convulsiones humanas y es especialmente adecuado para el estudio del estado epiléptico (EE) debido a su capacidad para inducir SE rápidamente13. También se puede utilizar para el cribado de fármacos antiepilépticos14 y en estudios sobre el mecanismo de la epilepsia. Finalmente, es bien sabido que la amígdala está estrechamente asociada con la modulación de la memoria, el procesamiento de recompensas y la emoción15. Los trastornos de estas funciones mentales se encuentran a menudo en pacientes epilépticos y, por lo tanto, el modelo de epilepsia de la amígdala puede ser una mejor opción para estudiar los problemas emocionales en la epilepsia16.
Protocol
Representative Results
Discussion
La epilepsia es un grupo de enfermedades con múltiples manifestaciones y diversas causas18; Cabe señalar que no se puede utilizar un modelo único para todos los tipos de epilepsia, y los investigadores deben seleccionar un modelo apropiado para su estudio específico. El presente estudio presenta uno de los métodos más accesibles de fabricación de electrodos. Varias partes de este método se pueden ajustar para adaptarse a diferentes condiciones experimentales.
Es…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 82030037, 81871009) y la Comisión Municipal de Salud de Beijing (11000022T000000444685). Agradecemos a TopEdit (www.topeditsci.com) por su asistencia lingüística durante la preparación de este manuscrito.
Materials
| Alexa Fluor 488-conjugated Donkey anti-Rabbit IgG | invitrogen | A-21206 | |
| c-Fos antibody | ab222699 | ||
| Cranial drill | SANS | SA302 | |
| dental cement | NISSIN | ||
| EEG recording and stimulation equipment | Neuracle Technology (Changzhou) Co., Ltd | NSHHFS-210803 | |
| lead-free tin wire | BAKON | ||
| Pin header/Female header | XIANMISI | spacing of 1.27 mm | |
| Silver wire | A-M systems | 786000 | |
| Slip ring | Senring Electronics Co.,Ltd | SNM008-04 | |
| Tungsten wire | A-M systems | 796000 | |
| ultrafine multi-stand wire | Shenzhen Chengxing wire and cable | UL10064-FEP | |
| welding equipment | BAKON | BK881 |
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