אנו מתארים שיטה עבור מיקום מונחה stereotactically, חשיפה, אבלציה של קליפת השמיעה אצל חולדות. הלוקליזציה של אבלציה מוערך באמצעות ניתוח. שלאחר המוות של המפה קואורדינטות.
קליפת השמיעה עכברוש (AC) הופכת לפופולרית בקרב חוקרי מדעי המוח השמיעתית המעוניינים החוויה-התלות פלסטיות, תהליכים תפיסתיים שמיעתיים ושליטה קורטיקלית של צליל עיבוד שמיעתי גרעינים subcortical. לכתובת חדשה אתגרים, הליך לאתר במדויק, בניתוח וחושפים קליפת השמיעה היה לזרז את המאמץ המחקר הזה. נוירוכירורגיה סטיאוטטי משמש באופן שגרתי במחקרים קליניים בבעלי חיים כדי engraft של מחט או אלקטרודה במיקום מוגדר מראש בתוך קליפת המוח השמיעתית. בפרוטוקול הבא, אנו משתמשים בשיטות סטיאוטטי דרך מקורית. אנחנו מזהים ארבעה משולשים קואורדינטות על פני השטח את temporal bone של העכברוש להגדרת חלון זה, ברגע שנפתח, חושף במדויק הן הראשית (A1), cortices (העזוב, הגחוני /) משני של פס’ השימוש בשיטה זו, ואז נבצע ניתוח אבלציה של AC. לאחר ולהשפיע מבוצע, זה הכרחי להעריך את לוקליזציה, בגודל סיומת של נגעים ב קליפת המוח. לפיכך, אנו גם מתארים שיטה לאתר בקלות את שלאחר המוות אבלציה AC באמצעות המפה קואורדינטות נבנה על ידי העברת את הגבולות cytoarchitectural של ה-AC אל פני השטח של המוח. השילוב של המיקום מונחה stereotactically אבלציה של AC עם הלוקליזציה של האזור הפגוע של ההנהלה המפה קואורדינטות מקלה על האימות של המידע שהתקבל מן החיה, ומוביל אל ניתוח טוב יותר, הבנה של הנתונים.
העכברוש הוא אחד הדגמים בעלי חיים הנפוצים בשימוש במדעי המוח השמיעתית. החוסן של אופן הפעולה שלו עושה את זה מסוגל לעבוד במשך מאות ניסויים ליום. את הרגישות ואת ספקטרליות חדות שמיעה1,2, הארגון האנטומי ופונקציונליים של המערכת המרכזית שלה, להשוות יונקים אחרים3, ליצור העכברוש מודל בעלי חיים מתאימים לניתוח מגוון רחב של נושאי מחקר במדעי המוח השמיעתית. קליפת השמיעה עכברוש (AC), בפרט, היה הנושא של מספר מחקרים אנטומיים, פיזיולוגיים ניסו להבין את מבנה הארגון, תפקיד עיבוד קול3. כיום, ה-AC הפך פופולרי בקרב מדעני מוח מעוניין ניסיון-התלות פלסטיות, השמיעתיים, הבסיס סינפטית של הארגון שדה קלט, הפקד קורטיקלית של עיבוד צליל ב subcortical השמיעה הגרעינים4,5,6,7,8,9. כדי לטפל באתגרים אלה גישות חדשות להוות, שגרות אשר ניתן לאתר במדויק בניתוח לחשוף את המזגן יזרז את מאמצי המחקר. טכניקות סטיאוטטי מקלים להתאים לשפה אזורים ספציפיים בתוך המוח ללא בדיקה פיזיולוגיה. למרות גודל המוח משתנה מעט בין בעלי החיים, המיקום של כל אזור המוח יכול להיקבע באמצעות קואורדינטות סטיאוטטי להגדיר יעדים על הגולגולת של המוח חולדה.
אבלציה מוגבלת של AC הינו הליך כירורגי של האזור חושית של קליפת המוח הקשורים באופן ישיר עם שמיעה. לעומת שיטות אחרות ששימשו כדי לחסום את הפעילות של המזגן, כגון קירור מקומית או לידוקאין זריקות10,11,12, אבלציה ניתוח התוצאות AC לאובדן כרונית של הפונקציה. לפיכך, AC ablations מתאימים יותר עבור לימוד ההשפעות ארוכות הטווח של מניעת בקליפת המוח, כמו גם התופעה עוקבות של הנגע פלסטיות. השילוב של שיטות סטיאוטטי עם ablations כירורגית של AC שימש בהצלחה כדי לחקור את ההשפעות, התנהגותית, הפיזיולוגית של שליטה קורטיקלית מניעת13,14,15 ,16,17,18,19. לדוגמה, דגם עכברוש עם ablations AC הדו-צדדיים שימש לחקור את ההשפעות של אבלציה בקליפת המוח השמיעתית להבהיל רפלקס, גזע המוח תגובות (ABR)16. לאחרונה, אנחנו משווים את ההשפעות כך חד צדדית לעומת ablations דו צדדיים של התוצרת החקלאית עכברוש AC ב ABR ספי, amplitudes והשהיות ארוכות יותר בנקודות זמן שונות לאחר פציעה18. בנוסף, הדגם עכברוש של אבלציה AC מגבילות שימש גם ללמוד את האפקט של corticofugal מסלול ניוון של14,13,collicus נחות15 ו ה באוזן הפנימית17 ,19. לאחר ולהשפיע מתבצעת במוח, זה הכרחי להעריך את לוקליזציה, בגודל סיומת של נגעים ב קליפת המוח. למרות מאוד שימושי, המגבלה העיקרית של מפות tonotopic בהתבסס על תגובות עצביים20,21 הן טכניקות אלקטרופיזיולוגיות הדרושה כדי לאתר את השדות השמיעה במוח חולדה. מאז לא כל המעבדות יש את הציוד הנדרש ו/או התמחות לבצע הקלטות כאלו, אנחנו נבנה מפת קואורדינטות המבוססת על העברת גבולות cytoarchitectural המזגן על תמונה של פני השטח של המוח18. מפה זו יכול להיות מאוד שימושי לאתר את המזגן ללא בדיקה פיזיולוגיה.
בפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה עבור מיקום stereotactically מודרכים, חשיפה כירורגי, אבלציה של AC בחולדות. היא גם מתארת כיצד להשתמש שלנו המפה קואורדינטות18 למקם בקלות את הסיומת של הנגע מעל תמונה של פני השטח של המוח ablated.
ניתוח מוח מוצלחת צירים על שני גורמים: להשאיר את החיה בחיים במהלך ואחרי ההליך ואיתור במדויק את תחום העניין. להבטיח כי העכברוש הוא מורדם עמוקות במהלך הניתוח (בדיקה את רפלקס הנסיגה), ומקבל נאותה משככי כאבים, אנטיביוטיקה ototoxic אמור לעזור הישרדות. בנוסף, החולדה יש לשמור על כרית החימום עד שהוא מתעורר מן ההרדמה כדי למנוע היפותרמיה. תפירת יקטין את הרגישות לזיהום, טכניקה נכונה חיוני: חיות אבחר ב סרטוני הפצע שלהם, אז הם צריכים להיות מושתלים חזק מספיק כדי למנוע הסרה ללא הצבת המתח יותר מדי על הפצע.
כדי לאתר במדויק את המזגן (או כל אזור בקליפת המוח אחר), זה חשוב לקבוע את המיקום של bregma, למבדה, ו- 0 interaural להשתמש בהם גם הפניות כדי לחשב את הגבולות של האזור יישוב. כל טעות בחישוב הציון יגרום אבלציה חלקית של AC או שאיפה רצויה של אחרים שמסביבה. לפיכך, קצה המחט צריך רק לגעת בהם עצם interaural 0, ואז לתרגם את הקואורדינטות גישה antero-אחוריים ו medio-לרוחב לפי מה שמתואר פרוטוקול זה.
כתב יד זה, גם תארנו כיצד בניתוח לחשוף, ablate את המזגן. ישנם שלושה שלבים קריטיים: תהליך הקידוח, פתיחת והסרה של קרומי המוח, אבלציה על ידי השאיפה. קידוח צריכה להתבצע במהירות נמוכה עם לחץ מינימלי, כמו קידוח במהירות גבוהה יוצר חום שיכולים להשפיע על subcortical למבנים סמוכים. עם זאת, שמירה על מהירות נמוכה, לקרר את האזור קידוח עם מלח סטרילית קר צריך למנוע כל נזק. בנוסף, הלחץ המינימלי הוא חיוני כדי למנוע הפסקה פתאומית של הגולגולת, פציעה של קליפת המשמש כבסיס עוקבות. הפתיחה והסרה של קרומי המוח שמכסים את המזגן צריכה להתבצע בקפידה על מנת שלא לפגוע בכלי הדם. אם הדימום מתרחש, הפרוגנוזה מוקדם ומאוחר הוא בדרך כלל שלילי וזה בספק אם חיה כזו עונה על הקריטריונים הכללה של מחקר אמין. אנו ממליצים המתת חסד במקרה זה. בסופו של דבר, השאיפה (כנראה הכי קשה ההיבט בביצוע הנגע יעיל), חייב להיות מוגבל החומר האפור. ישנם שני אינדיקטורים שיכולים לעזור לזהות הנוכחות של החומר הלבן: (1) שינוי חדות הצבעים, כמו החומר הלבן הוא בהיר יותר החומר האפור; 2) הפסקת הדימום מ העורקים ניקוב.
לאחר כל מניפולציה שבוצעה במוח, זה הכרחי להעריך את לוקליזציה, בגודל הארכת ההליך עשוי בקליפת חשפה, האימות של נתונים המתקבלים החיה. כתב יד זה, אנחנו פירוט איך למקם אבלציה הופיעה קליפת המוח משתמש קואורדינטות במפת שתואר קודם לכן על ידי שלנו קבוצה18. מפה זו נבנה באמצעות הפניות אנטומי המתקבל סעיף טורי שחזורים של מקטעים היסטולוגית, בקורלציה עם הרי האטלס Paxinos וווטסון של המוח עכברוש22. בהתאם לכך, המפה מבחין בין ראשי (A1) cortices משני (העזוב, הגחוני /) של AC. היתרון העיקרי של המפה קואורדינטות הזו הוא שהיא מאפשרת לוקליזציה מהירה של הנגע על ידי superimposing תמונה שצולמה מהמשטח לרוחב של המוח ממוקמים במטריצה המוח הווריד. יתרון נוסף הוא כי מעבדות עם פחות ניסיון בתחום האנטומיה יכול להשתמש את המפה על ידי הסתגלות זה הדגמים בעלי חיים שלהם. יש רק צורך להגדיר את המרחקים בין bregma, למבדה, והפניות 0 interaural מוח שליטה perfused, ואת קנה המידה של המפה למעלה או למטה בהתאם. השתמש פיסורה Rhinal את התייחסות כדי להתאים את התמונה של המוח למפה. אין אפשרות לקבוע את העומק של אבלציה במפה זו קואורדינטות, אז זה צריך להיות נחוש בסעיפים היסטולוגית המוח.
השילוב של שיטות סטיאוטטי עם חשיפת ה-AC כירורגי הן שיטות בסיסיות זה יכול להתאים בקלות על ידי כל חוקר המבקש למקד את המזגן בחולדה. ייתכן ניסוי חריפה או אחד שדורש השרשה של מכשירים קבועים. יתר על כן, הטיפול הכירורגי של AC בעבר שימש כמודל לחקר השפעותיה של מחסור כרוני קורטיקלית בדיון. AC ablations יכול לשמש גם כדי לחקור את ההשפעות ablations AC חד-צדדי מפעילים אזורים קורטיקליים אחרים, או לשמש מודל של שבץ. לפיכך, עיצובים ניסיוניים המתוארים כאן הם שיטות שימושי שניתן להחיל בנפרד או בשילוב מגוון רחב של עיצובים מוטוריים.
The authors have nothing to disclose.
מחקר זה נתמך על ידי מענק של משרד הכלכלה של תחרותיות (MINECO) של ממשלת ספרד, SAF2016-78898-C2-2-R.
Stereotaxic frame | David Kopf Ins. | 900 | |
Surgical microscope | WILD M650 Heerbrugg | ||
Heating pad | DAGA | ||
Dental micromotor | W&H elco | 5118 | |
Diamond burr | B Braun | GD021R | 0.6 mm |
Surgical suction device | Atmos | Atmoforte E2 | |
Ketamine | Merial | 30 mg/kg | |
Xylazine | Bayer | 5 mg/kg | |
Micromanipulator | Narishige | SM-11 | |
Scalpel | Lawton | ||
Povidone iodine | Meda | Betadine | |
sterile saline serum | B.Braun | ||
20G sterile needle | Terumo Neolus | ||
Cotton tips | |||
Suture material | B.Braun | ||
Antibiotic Ointment | Quadriderm (Betametasona, Gentamicina, Clotrimazol) – Schering-Plough | ||
Forceps | dimeda | 10.331.12 | |
Surgical needles | World Precision Instruments | 501940 | |
Buprenorphine | Indivior UK | Buprex | 0.01-0.05 mg/kg |
Scissor | dimeda | 08.120.15 | |
Spencer scissor | dimeda | 08.804.14 | |
Rongeurs | Lawton | ||
Microsurgical knife | MSP | 7503 | |
Absorbable hemostatic gauze | Surgicel | ||
Saggital rat Brain Matrix | Activational systems Inc. | RBM-1000DV / RBM 4000C | |
Sodium pentobarbital | Vetoquinol | 0.1 mL | |
Camera | Olympus 5.1 MP | C-5060 wide zoom | lens F2.8-4.8 |
Wound clips | Reflex 9 | 9 mm | |
Canvas 12 | ACD Systems | ||
needle gauge | diameter 1.8 mm | ||
Separatory funnel | labbox | 11409 | 500 mL |
GluA2 primer Forward | GeneBank | NM_017261 | CGGCAGCTCAGCTAAAAACT |
GluA2 primer Reverse | GeneBank | NM_017261 | TTGTAGCTGGTGGCTGTTGA |
GluA3 primer Forward | GeneBank | NM_032990 | ATTGCTGATGGTGCAATGAC |
GluA3 primer Reverse | GeneBank | NM_032990 | TTTGCATTGTCGCAAGTCTC |