We wish to thank Mr Wabbel for preparing the wires and Mr Tietsch for constructing the plugs and cages according to our plans. This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (Sonderforschungsbereich 688). Felix Fluri holds a fellowship of the Interdisziplin&#228;re Zentrum f&#252;r Klinische Forschung (IZKF), University Clinics W&#252;rzburg, Germany.

وتمت الموافقة على التجارب على الحيوانات من قبل جامعة فورتسبورغ وسلطات الدولة القانونية (فرانكونيا السفلى، عدد الموافقة: 54-2531.01-102 / 13)، وأجرى وفقا لتوصيات للبحوث في الدراسات التجريبية السكتة الدماغية (17) والبحوث الحيوانية الحالي: إبلاغ في المبادئ التوجيهية التجارب فيفو (http://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines). 1. التخدير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من نظام مخدر لضمان كميات كافية من إمدادات الغاز (الأكسجين) والأيزوفلورين لمدة الإجراء. ربط الرؤوس مع شريط القاطعة من أداة التجسيمي ووضع شريط القاطعة على -3.3 مم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على إمدادات الغاز (2 لتر / دقيقة). وضع الفئران في مربع وختم العلوي. بدوره على المرذاذ الأيزوفلورين إلى 3.5٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما الفئران هو راقد، تبديل النظام بحيث يتدفق الغاز مخدر إلى الرؤوس التي يتم إصلاحها إلى شريط القاطعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة رار من غرفة مربع وحلق المنطقة الواقعة بين الأذنين والعينين؛ باستخدام برعم القطن غارقة مع Jodosept PVP، مسحة منطقة حلق لإزالة أي الشعر فضفاضة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الفئران في الرؤوس (الشكل 1)، ومواصلة التخدير مع isoflurane 2.5٪ في O 2 (1 لتر / دقيقة). فحص مستوى التخدير عن طريق معسر المنطقة بين الأصابع. إذا تم تخدير الفئران على نحو كاف، وألغت ردود الفعل الدفاعية (أي انسحاب القدم). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة التنفس وردا على التحفيز خلال الإجراءات وضبط المرذاذ حسب الحاجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق مرهم التعليم والتدريب المهني في العيون لمنع جفاف بينما تحت التخدير. مراقبة والحفاظ على درجة حرارة الجسم عند 37 ± 0.5 ° C عن طريق نظام التدفئة التي تسيطر عليها ملاحظات. </li></ol> 2. جراحة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على الجراحي الميداني معقمة أثناء الجراحة بأكملها. مرة واحدة أيدي surgeon&#39;s تكون عقيمة ومجال التشغيل هي عقيمة، نقل يتنبه الوحيدLLY وتذكر عدم كسر العقم. ويشمل ذلك أيضا وجود حقل معقمة (أي، ستائر للماء معقم) التي قد المنصوص عليها صك واحد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضخ 0.2 مل ميبيفاكايين تحت الجلد في وسط منطقة حلق. ميبيفاكايين هو مخدر موضعي يحتوي على مدة العمل لمدة تصل إلى 3 ساعات. انها سوف تزيد من تخدير المنطقة الجراحية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام مشرط، وجعل شق خط الوسط بدأت بين الأذنين وتمتد نحو 2 سم. تأكد من أن السمحاق (غشاء لامعة تحت الجلد) هو قطعي أيضا. فضح الجمجمة مع أربعة المشابك (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام برعم القطن، وإزالة بلطف السمحاق حتى تتعرض الغرز الاكليلية والسهمي. بعد ذلك، أوقف نزف الدم الدم مع القطن والصوف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد إحداثيات bregma باستخدام إبرة مثبتة في حامل التحقيق، ومن ثم بمناسبة رأس الإبرة مع الأسود فلوماستر القلم. باستخدام الأمامي / الخلفي (AP)، خط الوسط / جانبي(ML) وظهري بطني مسامير (DV) محرك الأقراص، ضع رأس الإبرة مباشرة على bregma. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اتخاذ AP وML قراءات مقياس رنيه: طرح 3.6 ملم من القراءة AP و 2.5 ملم من القراءة ML لقطب كهربائي زرع في STN الصحيح، أو إضافة 2.5 ملم لزرع قطب كهربائي في STN الأيسر. سيتم وضع علامة هذا الموقف من قبل الصبغة من ركلة جزاء فلوماستر بعد تخفيض رأس الإبرة على سطح الجمجمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المشبك حفر الأسنان على حامل مسبار كبير من الصك التجسيمي. نقل حفر الأسنان إلى منطقة محسوبة - أي نقطة ملحوظة على الجمجمة. النظر من خلال المجهر، حفر حفرة (قطرها حوالي 1 مم) من خلال الجمجمة حتى الجافية مرئيا (الجمجمة حوالي 1 مم). سحب الجافية باستخدام ملقط تشريح الصغرى أو إبرة معقمة. الجافية صعبة بما فيه الكفاية لتدمير غيض من القطب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفر حفرة مع حفر الأسنان في كل صدفة الأمامية، وكثافة العملياتerparietal العكس صدفة لثقب القطب. افصل حامل المسبار من الصك التجسيمي. لا حفر على خياطة الجمجمة حيث تتبع السفن الوريدية الغرز تحت الجمجمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المسمار المسمار العظام في كل من الثقوب الخمسة. تجنب خيوط المسامير في عميق جدا. للمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ (M1.6)، 2-3 يتحول من المسمار ستعقد على نحو كاف المسمار دون الضغط على الدماغ. فإن عدد اللفات يعتمد على أرض الملعب من المسمار. المشبك حامل التحقيق مع القطب في micromanipulator (الشكل 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام AP، ML و DV مسامير محرك، نقل صاحب التحقيق مع القطب حتى غيض لمس تقريبا bregma. لاحظ AP، ML و DV قراءات مقياس رنيه في bregma. عندما تتم القراءات، ورفع القطب بضعة ملليمترات لمنع القطب من كشط الجمجمة أثناء الحركة. لتحديد إحداثيات الموضع الذي لديه الكهربائي لإدراجها فيإلى حفرة، إضافة 3.6 ملم بالقراءة AP وإضافة (أو طرح) 2.5 ملم بالقراءة ML. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام AP ومحرك ML مسامير، ونقل القطب إلى موقف محسوب. عند هذه النقطة، يجب أن تقع على طرف القطب مباشرة عبر ثقب القطب حفر. ثم، من خلال النظر من خلال المجهر، وانخفاض القطب إلى مستوى الجافية (الشكل 4). يخدم هذا المستوى كما على مستوى الصفر في الاتجاه DV. بعد ذلك، إدراج بلطف غيض من القطب إلى الدماغ من خلال النظر من خلال المجهر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط دبوس الكهربائي لموصل لنظام التسجيل. وضع قفص فاراداي (أو استبدالها بورق الألمنيوم) على الفئران في الصك التجسيمي (الشكل 5). الأرض الصك التجسيمي مع الثقل الموازن من الغرفة التي يجري العمل فيها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تشغيل نظام التسجيل. إذا كانت متوفرة، أيضا استخدام مكبر الصوت للحصول على إشارة صوتية التصريفات / المراهم وحدات واحدة خلال advancinز القطب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج ببطء الكهربائي في الدماغ عن طريق تسجيل النشاط الكهربائي خلال دفع الكهربائي. على عمق يتراوح بين 7.5 و 8.1 ملم من الجافية، والنشاط الكهربائي محدد من STN عادة ما يكون اكتشافها (الشكل 6). يتميز النشاط نموذجية من الخلايا العصبية في STN من قبل نمط إطلاق النار وعدم انتظام ومعدل اطلاق النار عالية (يعني تردد: 40.9 ± 12.9 هرتز) 18. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أثناء التسجيل، والحد من التخدير قدر الإمكان (على سبيل المثال، إلى 0،8-1،0٪)؛ تظهر الحيوانات المنخفضة للتخدير نشاط الدماغ الكهربائي أكثر وضوحا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسحة بعيدا أي دم أو السائل الدماغي الشوكي الذي النازحين على سطح الجمجمة عندما خفض القطب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط كمية صغيرة من الاسمنت الأسنان وتطبيقه في جميع أنحاء القطب ونحو أربعة من خمسة مسامير باستخدام ملعقة صغيرة (الشكل 7). وسيتم استخدام المسمار الخامس لإصلاح السلك الأرضي من المكونات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع دبوس القطب من صاحب الكهربائي وموصل من نظام تسجيل عندما يتم إصلاح الاسمنت الأسنان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فك المسمار الذي لم يحدده الاسمنت الأسنان. وضع المكونات على دبوس الكهربائي. إصلاح السلك الأرضي من المكونات مع المسمار الخامس (الشكل 8). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط الاسمنت الأسنان وتطبيقه في جميع أنحاء المكونات. كما يثخن الاسمنت وقولبته حول المكونات لتشكيل الغطاء. تجنب حواف حادة من الاسمنت الأسنان التي قد تضر الحيوان وإخراجها أثناء تصلب (9A الشكل وB). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ينضر حواف الجرح وإغلاقها مع خياطة في الجبهة وخلف الغطاء. تطهير حواف الجرح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قم بتوصيل قابس الرأس إلى السلك الذي هو ثابت على قطب. إزالة الفئران من الصك التجسيمي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق ترامادول (12.5 ملغ / كغ، البريتونى) في نهاية التدخل ومن ثم مرة واحدة يوميا لمدة 2-3 أيام. وضع الفئران في قفص نظيفة مع والحرل الدعم، وتحديد قطب في هذا القفص (الشكل 10) وتفتيشها بدقة لمدة 1 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لا تترك حيوان غير المراقب حتى استعاد وعيه أنه كاف للحفاظ على الاستلقاء القصية. لا يعودون الحيوان الذي خضع لعملية جراحية للشركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما. </li></ol> 3. تحفيز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد المقاومة في الحيوان قبل التحفيز باستخدام متر مقاومة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل قابس قطب مع الأسلاك والمقابس في الطرف الآخر من السلك مع الانتاج الحالي والناتج عن السلك الأرضي من التحفيز والتشجيع. ربط مشجعا مع جهاز كمبيوتر لبرمجة مشجعا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار المعلمات من التحفيز في البرنامج؛ على سبيل المثال، والمعايير المستخدمة في مرض باركنسون هي طول النبض: 60 μsec. التردد: 130 هرتز. تحفيز الفئران مع السعة الحالية زيادة حتى يتم التعرف على خلل الحركة. تقليل عشره كثافة الكهربائية بنسبة 10-20٪ أقل من كثافة التي أثارت خلل أو حتى إشارات عصبية تختفي والحيوان هو مريح. واستخدمت نبضات مستطيلة الطور في هذه الدراسة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الانتهاء من التجربة، الموت ببطء الحيوانات مع isoflurane: ضبط معدل تدفق isofurane أو تركيز إلى 5٪ أو أكثر. تواصل التعرض الأيزوفلورين حتى 1 دقيقة بعد توقف التنفس. </li></ol>

<ol>
	<li>Kumar, R., Lang, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+of+the+globus+pallidus+pars+interna+in+advanced+Parkinson&#8217;s+disease.">Deep brain stimulation of the globus pallidus pars interna in advanced Parkinson&#8217;s disease.</a> Neurology. 55 (12 Suppl 6), S34-S39 (2000).</li><li>Volkmann, J., Allert, N., Voges, J., Weiss, P. H., Freund, H. -. J., Sturm, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+efficacy+of+pallidal+or+subthalamic+nucleus+stimulation+in+advanced+PD.">Safety and efficacy of pallidal or subthalamic nucleus stimulation in advanced PD.</a> Neurology. 56 (4), 548-551 (2001).</li><li>Volkmann, J., Allert, N., Voges, J., Sturm, V., Schnitzler, A., Freund, H. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+results+of+bilateral+pallidal+stimulation+in+Parkinson&#8217;s+disease.">Long-term results of bilateral pallidal stimulation in Parkinson&#8217;s disease.</a> Annals of Neurology. 55 (6), 871-875 (2004).</li><li>Odekerken, V. J., van Laar, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subthalamic+nucleus+versus+globus+pallidus+bilateral+deep+brain+stimulation+for+advanced+Parkinson&#8217;s+disease+(NSTAPS+study):+a+randomised+controlled+trial.">Subthalamic nucleus versus globus pallidus bilateral deep brain stimulation for advanced Parkinson&#8217;s disease (NSTAPS study): a randomised controlled trial.</a> The Lancet Neurology. 12 (1), 37-44 (2013).</li><li>Benabid, A. L., Pollak, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+suppression+of+tremor+by+chronic+stimulation+of+the+ventral+intermediate+thalamic+nucleus.">Long-term suppression of tremor by chronic stimulation of the ventral intermediate thalamic nucleus.</a> The Lancet. 337 (8738), 403-406 (1991).</li><li>Volkmann, J., Wolters, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pallidal+deep+brain+stimulation+in+patients+with+primary+generalised+or+segmental+dystonia:+5-year+follow-up+of+a+randomised+trial.">Pallidal deep brain stimulation in patients with primary generalised or segmental dystonia: 5-year follow-up of a randomised trial.</a> The Lancet Neurology. 11 (12), 1029-1038 (2012).</li><li>Nguyen, J. -. P., Nizard, J., Keravel, Y., Lefaucheur, J. -. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invasive+brain+stimulation+for+the+treatment+of+neuropathic+pain.">Invasive brain stimulation for the treatment of neuropathic pain.</a> Nature Reviews Neurology. 7 (12), 699-709 (2011).</li><li>Kohl, S., Sch&#246;nherr, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+brain+stimulation+for+treatment-refractory+obsessive+compulsive+disorder:+a+systematic+review.">Deep brain stimulation for treatment-refractory obsessive compulsive disorder: a systematic review.</a> BMC psychiatry. 14, 214 (2014).</li><li>Schlaepfer, T. E., Bewernick, B. H., Kayser, S., M&#228;dler, B., Coenen, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Effects+of+Deep+Brain+Stimulation+for+Treatment-Resistant+Major+Depression.">Rapid Effects of Deep Brain Stimulation for Treatment-Resistant Major Depression.</a> Biological Psychiatry. 73 (12), 1204-1212 (2013).</li><li>Fisher, R., Salanova, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+of+the+anterior+nucleus+of+thalamus+for+treatment+of+refractory+epilepsy.">Electrical stimulation of the anterior nucleus of thalamus for treatment of refractory epilepsy.</a> Epilepsia. 51 (5), 899-908 (2010).</li><li>DeGiorgio, C., Heck, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vagus+nerve+stimulation+for+epilepsy:+Randomized+comparison+of+three+stimulation+paradigms.">Vagus nerve stimulation for epilepsy: Randomized comparison of three stimulation paradigms.</a> Neurology. 65 (2), 317-319 (2005).</li><li>Callaghan, E. L., McBryde, F. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+Brain+Stimulation+for+the+Treatment+of+Resistant+Hypertension.">Deep Brain Stimulation for the Treatment of Resistant Hypertension.</a> Current Hypertension Reports. 16 (11), 1-10 (2014).</li><li>Green, A. L. M. R. C. S., Wang, S., Owen, S. L. F., Paterson, D. J. D. P., Stein, J. F. D., Aziz, T. Z. D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+Heart+Via+the+Brain:+A+Potential+New+Therapy+for+Orthostatic+Hypotension.+[Miscellaneous+Article].">Controlling the Heart Via the Brain: A Potential New Therapy for Orthostatic Hypotension. [Miscellaneous Article].</a> Neurosurgery June 2006. 58 (6), 1176-1183 (2006).</li><li>Chang, J. -. Y., Shi, L. -. H., Luo, F., Zhang, W. -. M., Woodward, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+neural+mechanisms+of+deep+brain+stimulation+in+rodent+models+of+Parkinson&#8217;s+disease.">Studies of the neural mechanisms of deep brain stimulation in rodent models of Parkinson&#8217;s disease.</a> Neuroscience, &amp; Biobehavioral Reviews. 32 (3), 352-366 (2008).</li><li>Hardman, C. D., Henderson, J. M., Finkelstein, D. I., Horne, M. K., Paxinos, G., Halliday, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+basal+ganglia+in+rats,+marmosets,+macaques,+baboons,+and+humans:+Volume+and+neuronal+number+for+the+output,+internal+relay,+and+striatal+modulating+nuclei.">Comparison of the basal ganglia in rats, marmosets, macaques, baboons, and humans: Volume and neuronal number for the output, internal relay, and striatal modulating nuclei.</a> The Journal of Comparative Neurology. 445 (3), 238-255 (2002).</li><li>Paxinos, G., Watson, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The rat brain in stereotaxic coordinates. , (2007).</li><li>Dirnagl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bench+to+bedside:+the+quest+for+quality+in+experimental+stroke+research.">Bench to bedside: the quest for quality in experimental stroke research.</a> Journal of Cerebral Blood Flow, &amp; Metabolism. 26 (12), 1465-1478 (2006).</li><li>Maesawa, S., Kaneoke, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+stimulation+of+the+subthalamic+nucleus+in+hemiparkinsonian+rats:+neuroprotection+of+dopaminergic+neurons.">Long-term stimulation of the subthalamic nucleus in hemiparkinsonian rats: neuroprotection of dopaminergic neurons.</a> Journal of Neurosurgery. 100 (4), 679-687 (2004).</li><li>Spieles-Engemann, A. L., Behbehani, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+the+rat+subthalamic+nucleus+is+neuroprotective+following+significant+nigral+dopamine+neuron+loss.">Stimulation of the rat subthalamic nucleus is neuroprotective following significant nigral dopamine neuron loss.</a> Neurobiology of disease. 39 (1), 105-115 (2010).</li><li>Agnew, W. F., Yuen, T. G. H., McCreery, D. B., Bullara, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histopathologic+evaluation+of+prolonged+intracortical+electrical+stimulation.">Histopathologic evaluation of prolonged intracortical electrical stimulation.</a> Experimental Neurology. 92 (1), 162-185 (1986).</li><li>Harnack, D., Winter, C., Meissner, W., Reum, T., Kupsch, A., Morgenstern, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+electrode+material,+charge+density+and+stimulation+duration+on+the+safety+of+high-frequency+stimulation+of+the+subthalamic+nucleus+in+rats.">The effects of electrode material, charge density and stimulation duration on the safety of high-frequency stimulation of the subthalamic nucleus in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 138 (1-2), 207-216 (2004).</li><li>Groothuis, J., Ramsey, N. F., Ramakers, G. M. J., van der Plasse, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+Challenges+for+Intracortical+Electrodes.">Physiological Challenges for Intracortical Electrodes.</a> Brain Stimulation. 7 (1), 1-6 (2014).</li><li>Li, Q., Ke, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+Deep+Brain+Stimulation+in+Parkinsonian+Rats+Directly+Influences+Motor+Cortex.">Therapeutic Deep Brain Stimulation in Parkinsonian Rats Directly Influences Motor Cortex.</a> Neuron. 76 (5), 1030-1041 (2012).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

<html> تقدم هذه الدراسة مجموعة خطوة بخطوة تعليمات لزرع قطب كهربائي المزمن القطب في STN من الفئران. على الرغم من الأقطاب الكهربائية التنغستن مع مقاومة منخفضة غالبا ما تستخدم لDBS 18،19، القطب القطب مصنوعة من البلاتين / الايريديوم (حزب العمال / عير) كان يعمل التي كان لها م?...

التحفيز العميق للدماغ (DBS) هو علاج يقوم على إيصال النبضات الكهربائية عبر أقطاب كهربائية مزروعة في هياكل الدماغ محددة، مثل الكرة الشاحبة الداخلي 1، نواة تحت المهاد (STN) 2-4 أو المهاد المتوسط ​​بطني 5. في العقدين الأخيرين، تم إنشاء هذا العلاج كأداة علاجية قوية لمرض باركنسون 1-4، خلل التوتر 6 والهزة 7، ويستخدم أيضا لتعديل الألم المزمن 7، الاضطرابات النفسية (أي الوسواس القهري 8، الاكتئاب الشديد 9) أو الصرع المستعصي 10،11. وعلاوة على ذلك، قد DBS، في المستقبل، يصبح الخيار لعلاج ارتفاع ضغط الدم الشرياني الحرارية 12 أو انخفاض ضغط الدم الانتصابي 13. الآليات الفسيولوجية التي يقوم عليها آثارمن DBS تبقى سوء فهم. وقد وفرت دراسات في القوارض تخدير نظرة ثاقبة الردود العصبية لتحفيز عالية التردد التي تحاكي تطبيقها سريريا DBS 14. ومع ذلك، فإن هذه الدراسات لا تفتقر فقط التثبت السلوكي للتأثير DBS ولكن يؤدي أيضا إلى تفاوت كبير اعتمادا على المعلمات التحفيز تطبيق 14. للتحقيق أكثر من الإيجاز الآثار السلوكية والآليات الكامنة وراء DBS في القوارض واعية، وهناك حاجة إلى التحفيز انشاء يلبي متطلبات محددة. يستخدم DBS الغالب كعلاج طويل الأمد (على سبيل المثال، مرض باركنسون، والألم المزمن). وبالتالي، ينبغي أن تصمم تحفيز انشاء في القوارض بحيث تتكون الوحدة من إلكترود مع المكونات، فضلا عن الأسلاك من قابس إلى مشجعا الخارجية؛ وهذه الوحدة يجب أن تكون خفيفة الوزن ولكن غير قابلة للكسر عند ثابتة على الجمجمة. وعلاوة على ذلك، وحرية التنقل لا غنى عنها بالنسبة للفئران خلال stimulaنشوئها على مدى فترة طويلة. الهياكل الهدف من DBS صغيرة. على سبيل المثال، STN في الفئران يبلغ طولها 1،2 ملم وحجم 0.8 ملم 3،15. لذلك، يجب أن تكون مصممة بحيث أقطاب نواة لا lesioned خلال الإدراج واستهداف الاحتياجات على وجه الدقة. كما استخدمت معظم الدراسات التي أجريت في DBS القوارض بارزة مقرها الإدراج المجسم من القطب إلى هيكل الهدف، يمكن أن نسبة الخطأ تكون مرتفعة نسبيا، حتى عند استخدام الإحداثيات وفقا لPaxinos واتسون 16. هذه النتائج في عدد أكبر من الحيوانات اللازمة للتوصل إلى نتيجة ذات مغزى من الناحية الإحصائية. في هذه الدراسة تم إدخال تقنية زرع قطب كهربائي، الذي يستهدف STN بدقة عالية باستخدام نظام microrecording، بينما ارتفع القطب. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم نظام التحفيز التي لا تسمح فقط على درجة عالية من التنقل للحيوان حفز لكن يضمن أيضا stimulati المستمرعلى طريق تثبيت آمن من السلك التحفيز (التي محمي بواسطة ربيع الفولاذ المقاوم للصدأ) على رأس الفئران.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Pt/Ir electrode</td>
			<td>FHC Inc.</td>
			<td>UE</td>
			<td>Custom-made: Specification: UEPSEGSECN1M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plugs</td>
			<td>GT Labortechnik (Arnstein/Germany)</td>
			<td></td>
			<td>Custom-made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pin header</td>
			<td>DISTRELEC</td>
			<td>143-95-324</td>
			<td>single-row, 90&#176; 1x3 datamate, Type M80-8420342</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Socket</td>
			<td>DISTRELEC</td>
			<td>143-95-621</td>
			<td>single-row,straight 2 mm pole no.1x3 datamate, Type M80-8400342</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel spring</td>
			<td>Plastics ONE</td>
			<td>SS0102</td>
			<td>Part-#: .120 X .156 Spring ID (mm): 3.0&#160; Spring OD (mm): 4.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement/Paladur</td>
			<td>Heraeus Kulzer</td>
			<td>64707938</td>
			<td>Liquid, 500 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement/Paladur</td>
			<td>Heraeus Kulzer</td>
			<td>64707954</td>
			<td>Powder, rose, 500g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head screw</td>
			<td>Hummer &#38; Reiss</td>
			<td>V2ADIN84 M1.6x3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jodosept PVP</td>
			<td>Vetoquinol</td>
			<td></td>
			<td>435678/E04</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mepivacain 1%</td>
			<td>AstraZeneca</td>
			<td></td>
			<td>PZN03338515</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epinephrine</td>
			<td>Sanofi-Aventis</td>
			<td></td>
			<td>PZN00176118</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tramadolhydrochloride</td>
			<td>Rotexmedica</td>
			<td></td>
			<td>38449.00.00</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microelectrode guided implantation of electrodes into the subthalamic nucleus of rats for long-term deep brain stimulation

التحفيز العميق للدماغ (DBS) هو العلاج المستخدمة على نطاق واسع وفعال لاضطرابات عصبية عدة، مثل المرض، خلل التوتر مجهول السبب باركنسون أو الزلزال. ويستند DBS على تقديم المحفزات الكهربائية إلى هياكل تشريحية عميقة محددة في الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك، فإن الآليات الكامنة وراء تأثير DBS لا تزال غامضة. وقد أدى هذا إلى اهتمام في التحقيق في تأثير DBS في النماذج الحيوانية، وخاصة في الفئران. كما DBS هو العلاج على المدى الطويل، ينبغي أن تركز البحوث على التغيرات الجزيئية الوراثية من الدوائر العصبية التي تحدث بعد عدة أسابيع من DBS. على المدى الطويل DBS في الفئران يشكل تحديا لأن الفئران تتحرك حولها في قفص، والذي يسبب مشاكل في حفظ في مكان السلك الرائدة من رأس الحيوان إلى مشجعا. وعلاوة على ذلك، والهياكل هدفا للالتحفيز في الدماغ الفئران صغيرة ولا يمكن بسهولة وضعها وبالتالي الأقطاب في الموقف المطلوب. وهكذا، فإن انشاء لstimula طويلة الأمدوقد وضعت نشوئها من الفئران باستخدام أقطاب البلاتين / الايريديوم مع مقاومة من حوالي 1 MΩ لهذه الدراسة. إلكترود مع هذه المواصفات يسمح ليس فقط التحفيز الملائم ولكن أيضا تسجيل هياكل الدماغ العميق لتحديد المنطقة المستهدفة لDBS. في لدينا مجموعة المتابعة، وجزءا لا يتجزأ من إلكترود مع المكونات لسلك في الاسمنت الأسنان مع أربعة مسامير ترسيخ المضمون على الجمجمة. الأسلاك من قابس إلى مشجعا كان يحميها الربيع الفولاذ المقاوم للصدأ. وتواصل قطب إلى الدائرة لمنع السلك من أن تصبح متشابكة. عموما، هذا التحفيز انشاء يوفر درجة عالية من حرية الحركة للجرذ وتمكن المكونات الرأس، فضلا عن اتصال سلكية بين المكونات ومشجعا، إلى الابقاء على قوة طويلة الأمد.

زرع قطب كهربائي في STN من الفئران باستخدام نظام التسجيل - كما عرضت هنا - هو إجراء فعال ودقيق لDBS أن يستغرق حوالي 1 ساعة لكل حيوان. هذا النموذج هو إجراء بسيط إلى حد ما: من 10 الفئران تعرض لعملية جراحية، ونجا كل تدخل. أربع وعشرين ساعة بعد التدخل، تم رصد وتحقيق أي حيوان أكثر من 1...

Watch this Scientific Journal Video about Microelectrode Guided Implantation of Electrodes into the Subthalamic Nucleus of Rats for Long-term Deep Brain Stimulation at JoVE.com

Microelectrode Guided Implantation of Electrodes into the Subthalamic Nucleus of Rats for Long-term Deep Brain Stimulation

A method for implanting electrodes into the subthalamic nucleus (STN) of rats is described. Better localization of the STN was achieved by using a microrecording system. Furthermore, a stimulation set-up is presented that is characterized by long-lasting connections between the head of the animal and the stimulator.

مسرى مكروي تسترشد زرع الأقطاب الكهربائية في نواة تحت المهاد الجرذان على المدى الطويل العميق تحفيز الدماغ

Deep brain stimulation (DBS) is a widely used and effective therapy for several neurologic disorders, such as idiopathic Parkinson&#8217;s disease, ...

microelectrode-guided-implantation-electrodes-into-subthalamic

Research

JoVE Journal

Neuroscience

19.4K Views.  University Hospital Wuerzburg. A method for implanting electrodes into the subthalamic nucleus (STN) of rats is described. Better localization of the STN was achieved by using a microrecording system. Furthermore, a stimulation set-up is presented that is characterized by long-lasting connections between the head of the animal and the stimulator.

Video: Microelectrode Guided Implantation of Electrodes into the Subthalamic Nucleus of Rats for Long-term Deep Brain Stimulation

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS : استخدام بروتوكول ثيتا المتفجر لاستكشاف Mechasnism من المرونة في الأشخاص الذين يعانون من متلازمة X الهشة والتوحد

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

وافق إجراء بروتوكول ادارة الاغذية والعقاقير لعلاج الاكتئاب : جهاز TMS NeuroStar

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form a polished and reinforced thinned skull (PoRTS) window in the mouse skull that spans several millimeters in diameter and is stable for months. The skull is thinned to 10 to 15 &mu;m in thickness with a hand held drill to achieve optical clarity, and is then overlaid with cyanoacrylate glue and a cover glass to: 1) provide rigidity, 2) inhibit bone regrowth and 3) reduce light scattering from irregularities on the bone surface. Since the skull is not breached, any inflammation that could affect the process being studied is greatly reduced. Imaging depths of up to 250 &mu;m below the cortical surface can be achieved using two-photon laser scanning microscopy. This window is well suited to study cerebral blood flow and cellular function in both anesthetized and awake preparations. It further offers the opportunity to manipulate cell activity using optogenetics or to disrupt blood flow in targeted vessels by irradiation of circulating photosensitizers.

We present a method to form an imaging window in the mouse skull that spans millimeters and is stable for months without inflammation of the brain. This method is well suited for longitudinal studies of blood flow, cellular dynamics, and cell/vascular structure using two-photon microscopy.

مصقول وعززت ضعيفة، جمجمة نافذة على المدى الطويل التصوير من مخ الفأر

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form ...

Fiber-optic Implantation for Chronic Optogenetic Stimulation of Brain Tissue

Elucidating patterns of neuronal connectivity has been a challenge for both clinical and basic neuroscience. Electrophysiology has been the gold standard for analyzing patterns of synaptic connectivity, but paired electrophysiological recordings can be both cumbersome and experimentally limiting. The development of optogenetics has introduced an elegant method to stimulate neurons and circuits, both in vitro1 and in vivo2,3. By exploiting cell-type specific promoter activity to drive opsin expression in discrete neuronal populations, one can precisely stimulate genetically defined neuronal subtypes in distinct circuits4-6. Well described methods to stimulate neurons, including electrical stimulation and/or pharmacological manipulations, are often cell-type indiscriminate, invasive, and can damage surrounding tissues. These limitations could alter normal synaptic function and/or circuit behavior. In addition, due to the nature of the manipulation, the current methods are often acute and terminal. Optogenetics affords the ability to stimulate neurons in a relatively innocuous manner, and in genetically targeted neurons. The majority of studies involving in vivo optogenetics currently use a optical fiber guided through an implanted cannula6,7; however, limitations of this method include damaged brain tissue with repeated insertion of an optical fiber, and potential breakage of the fiber inside the cannula. Given the burgeoning field of optogenetics, a more reliable method of chronic stimulation is necessary to facilitate long-term studies with minimal collateral tissue damage. Here we provide our modified protocol as a video article to complement the method effectively and elegantly described in Sparta et al.8 for the fabrication of a fiber optic implant and its permanent fixation onto the cranium of anesthetized mice, as well as the assembly of the fiber optic coupler connecting the implant to a light source. The implant, connected with optical fibers to a solid-state laser, allows for an efficient method to chronically photostimulate functional neuronal circuitry with less tissue damage9 using small, detachable, tethers. Permanent fixation of the fiber optic implants provides consistent, long-term in vivo optogenetic studies of neuronal circuits in awake, behaving mice10 with minimal tissue damage.

The development of optogenetics now provides the means to precisely stimulate genetically defined neurons and circuits, both in vitro and in vivo. Here we describe the assembly and implantation of a fiber optic for chronic photostimulation of brain tissue.

الألياف الضوئية للزراعة تحفيز Optogenetic المزمن من أنسجة المخ

Elucidating patterns of neuronal connectivity has been a challenge for both clinical and basic neuroscience. Electrophysiology has been the gold standard ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

تحفيز الدماغ العميق مع الرنين المغناطيسي الوظيفي في وقت واحد في القوارض

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Analysis of Gene Expression Changes in the Rat Hippocampus After Deep Brain Stimulation of the Anterior Thalamic Nucleus

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective treatment for several movement disorders that have failed to respond to medication. Recent progress in the field of DBS surgery has begun to extend the application of this surgical technique to other conditions as diverse as morbid obesity, depression and obsessive compulsive disorder. Despite these expanding indications, little is known about the underlying physiological mechanisms that facilitate the beneficial effects of DBS surgery. One approach to this question is to perform gene expression analysis in neurons that receive the electrical stimulation. Previous studies have shown that neurogenesis in the rat dentate gyrus is elicited in DBS targeting of the anterior nucleus of the thalamus1. DBS surgery targeting the ATN is used widely for treatment refractory epilepsy. It is thus of much interest for us to explore the transcriptional changes induced by electrically stimulating the ATN. In this manuscript, we describe our methodologies for stereotactically-guided DBS surgery targeting the ATN in adult male Wistar rats. We also discuss the subsequent steps for tissue dissection, RNA isolation, cDNA preparation and quantitative RT-PCR for measuring gene expression changes. This method could be applied and modified for stimulating the basal ganglia and other regions of the brain commonly clinically targeted. The gene expression study described here assumes a candidate target gene approach for discovering molecular players that could be directing the mechanism for DBS.

The mechanism underlying the therapeutic effects of Deep Brain Stimulation (DBS) surgery needs investigation. The methods presented in this manuscript describe an experimental approach to examine the cellular events triggered by DBS by analyzing the gene expression profile of candidate genes that can facilitate neurogenesis post DBS surgery.

تحليل التغييرات التعبير الجيني في الفئران الحصين بعد ديب تحفيز الدماغ الأمامي من مهادي نواة

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective ...

Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents

Cisterna magna cannulation (CMc) is a straightforward procedure that enables direct access to the cerebrospinal fluid (CSF) without operative damage to the skull or the brain parenchyma. In anesthetized rodents, the exposure of the dura mater by blunt dissection of the neck muscles allows the insertion of a cannula into the cisterna magna (CM). The cannula, composed either by a fine beveled needle or borosilicate capillary, is attached via a polyethylene (PE) tube to a syringe. Using a syringe pump, molecules can then be injected at controlled rates directly into the CM, which is continuous with the subarachnoid space. From the subarachnoid space, we can trace CSF fluxes by convective flow into the perivascular space around penetrating arterioles, where solute exchange with the interstitial fluid (ISF) occurs. CMc can be performed for acute injections immediately following the surgery, or for chronic implantation, with later injection in anesthetized or awake, freely moving rodents. Quantitation of tracer distribution in the brain parenchyma can be performed by epifluorescence, 2-photon microscopy, and magnetic resonance imaging (MRI), depending on the physico-chemical properties of the injected molecules. Thus, CMc in conjunction with various imaging techniques offers a powerful tool for assessment of the glymphatic system and CSF dynamics and function. Furthermore, CMc can be utilized as a conduit for fast, brain-wide delivery of signaling molecules and metabolic substrates that could not otherwise cross the blood brain barrier (BBB).

Here we describe a protocol to perform cisterna magna cannulation (CMc), a minimally invasive way to deliver tracers, substrates and signaling molecules into the cerebrospinal fluid (CSF). Combined with different imaging modalities, CMc enables glymphatic system and CSF dynamics assessment, as well as brain-wide delivery of various compounds.

غرس القنية إلى ماجنا تشيستيرنا من القوارض

Cisterna magna cannulation (CMc) is a straightforward procedure that enables direct access to the cerebrospinal fluid (CSF) without operative damage to ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent development of thin, flexible ECoG electrodes has enabled conduction of stable recordings of large-scale cortical activity. We have developed a whole-cortical ECoG array for the common marmoset. The array continuously covers almost the entire lateral surface of cortical hemisphere, from the occipital pole to the temporal and frontal poles, and it captures whole-cortical neural activity in one shot. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain. Marmosets have two advantages regarding ECoG recordings, one being the homologous organization of anatomical structures in humans and macaques, including frontal, parietal, and temporal complexes. The other advantage is that the marmoset brain is lissencephalic and contains a large number of complexes, which are more difficult to access in macaques with ECoG, that are exposed to the brain surface.These features allow direct access to most cortical areas beneath the surface of the brain. This system provides an opportunity to investigate global cortical information processing with high resolutions at a sub-millisecond order in time and millimeter order in space.

We have developed a whole-cortical electrocorticographic array for the common marmoset that continuously covers almost the entire lateral surface of cortex, from the occipital pole to the temporal and frontal poles. This protocol describes a chronic implantation procedure of the array in the epidural space of the marmoset brain.

غرس المزمن من الصفيف اليكتروكورتيكوجرافيك الجامعة القشرية في مرموز المشتركة

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from parallel fibers (PF) to Purkinje cells (PC) is considered the basis for motor learning, and deficiencies of both LTD and motor learning are observed in various gene-manipulated animals. Common motor learning sets, such as adaptation of the optokinetic reflex (OKR), the vestibular-ocular reflex (VOR), and rotarod test were used for evaluation of motor learning ability. However, results obtained from the GluA2-carboxy terminus modified knock-in mice demonstrated normal adaptation of the VOR and the OKR, despite lacking PF-LTD. In that report, induction of LTD was only attempted using one type of stimulation protocol at room temperature. Thus, conditions to induce cerebellar LTD were explored in the same knock-in mutants using various protocols at near physiological temperature. Finally, we found stimulation protocols, by which LTD could be induced in these gene-manipulated mice. In this study, a set of protocols are proposed to evaluate LTD-induction, which will more accurately allow examination of the causal relationship between LTD and motor learning. In conclusion, experimental conditions are crucial when evaluating LTD in gene-manipulated mice.

In some gene-manipulated animals, using a single protocol may fail to induce LTD in cerebellar Purkinje cells, and there may be a discrepancy between LTD and motor learning. Multiple protocols are necessary to assess LTD-induction in gene-manipulated animals. Standard protocols are shown.

تقييم الحث علي الاكتئاب علي المدى الطويل في شرائح البالغين المخيخار

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. Several recent studies have demonstrated the effectiveness of chronic VNS in enhancing central nervous system plasticity to improve motor rehabilitation, extinction learning, and sensory discrimination. Construction of chronically implantable devices for use in such studies is challenging due to rats&#8217; small size, and typical protocols require extensive training of personnel and time-consuming microfabrication methods. Alternatively, commercially available implantable cuff electrodes can be purchased at a significantly higher cost. In this protocol, we present a simple, low-cost method for construction of small, chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in rats. We validate the short and long-term reliability of our cuff electrodes by demonstrating that VNS in ketamine/xylazine anesthetized rats produces decreases in breathing rate consistent with activation of the Hering-Breuer reflex, both at the time of implantation and up to 10 weeks after device implantation. We further demonstrate the suitability of the cuff electrodes for use in chronic stimulation studies by pairing VNS with skilled lever press performance to induce motor cortical map plasticity.

Existing approaches for constructing chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in small rodents often require specialized equipment and/or highly trained personnel. In this protocol we demonstrate a simple, low-cost approach for fabricating chronically implantable cuff electrodes, and demonstrate their effectiveness for vagus nerve stimulation (VNS) in rats.

إعداد أقطاب تحفيز الأعصاب الطرفية للزرع المزمن في الفئران

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...