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.

Les expérimentations animales ont été approuvés par l&#39;Université de Würzburg et les autorités de l&#39;Etat de droit (Basse-Franconie, numéro d&#39;agrément: 54-2531.01-102 / 13) et réalisée selon les recommandations pour la recherche dans l&#39;AVC études expérimentales 17 et le courant de recherche animale: la déclaration des En Vivo Directives Experiments (http://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines). 1. Anesthésie <ol><li> Vérifiez le système anesthésique pour assurer des quantités suffisantes de gaz d&#39;alimentation (oxygène) et de l&#39;isoflurane pendant la durée de la procédure. Branchez la coiffe avec la barre d&#39;incisive de l&#39;instrument stéréotaxique et de mettre la barre incisive sur -3.3 mm. </li><li> Ouvrez le gaz d&#39;alimentation (2 L / min). Placez le rat dans une boîte et sceller le dessus. Allumez le vaporisateur isoflurane à 3,5%. </li><li> Lorsque le rat est couché, changer le système de sorte que le flux de gaz d&#39;anesthésie à la coiffe qui est fixé à la barre de l&#39;incisive. </li><li> Retirez le rat de la chambre de boîte et raser la zone entre les oreilles et les yeux; l&#39;aide d&#39;un coton-tige imbibé d&#39;Jodosept PVP, nettoyer la zone rasée pour enlever toute cheveux dénoués. </li><li> Placez le rat dans la coiffe (Figure 1) et continuer l&#39;anesthésie avec de l&#39;isoflurane 2,5% en O 2 (1 L / min). Vérifier le niveau de l&#39;anesthésie en pinçant la zone interdigitale. Si le rat est anesthésié convenablement, les réflexes de défense sont supprimés (par exemple, le retrait du pied). </li><li> Surveiller la respiration et la réponse à la stimulation durant la procédure et ajuster le vaporisateur au besoin. </li><li> Appliquer vétérinaire pommade sur les yeux pour prévenir la sécheresse tandis que sous anesthésie. Surveiller et maintenir la température corporelle à 37 ° C ± 0,5 ° C par un système de chauffage asservi. </li></ol> 2. Chirurgie <ol><li> Gardez le champ opératoire stérile durant toute la chirurgie. Une fois entre les mains surgeon&#39;s sont stériles et le champ opératoire est stérile, déplacer uniquement savouet rappelez-vous lly à ne pas casser la stérilité. Cela comprend aussi avoir un champ stérile (c.-à-rideaux imperméables stériles) sur lequel on peut déposer les instruments. </li><li> Injecter voie sous-cutanée 0,2 ml de mépivacaïne dans le centre de la zone rasée. Mépivacaïne est un anesthésique local qui a une durée d&#39;action allant jusqu&#39;à 3 heures. Il sera en outre anesthésier la zone chirurgicale. </li><li> En utilisant un scalpel, faire une incision médiane de départ entre les oreilles et se prolongeant en direction de 2 cm. Assurez-vous que le périoste (membrane brillante sous la peau) est également incisée. Exposer le crâne avec quatre pinces (figure 2). </li><li> En utilisant un coton-tige, retirez délicatement le périoste jusqu&#39;à ce que les sutures frontal et sagittal sont exposés; par la suite, étancher le sang avec de la laine de coton. </li><li> Déterminer les coordonnées du bregma aide d&#39;une aiguille fixée à un support de sonde, puis marquer de la pointe de l&#39;aiguille avec un stylo-feutre noir. Utilisation de l&#39;antérieur / postérieure (AP), la ligne médiane / latérale(ML) et dorsoventraux vis (DV) d&#39;entraînement, positionner la pointe de l&#39;aiguille directement sur le bregma. </li><li> Prenez l&#39;AP et ML lectures d&#39;échelle à coulisse: soustraire 3,6 mm de la lecture AP et 2,5 mm de la lecture ML pour l&#39;implantation d&#39;électrodes dans le droit STN, ou ajouter 2,5 mm pour l&#39;implantation d&#39;électrodes dans le STN gauche. Cette position sera marquée par le colorant de feutre après l&#39;abaissement de la pointe de l&#39;aiguille à la surface du crâne. </li><li> Fixer la fraise de dentiste sur la grande porte de la sonde de l&#39;instrument stéréotaxique. Déplacez le forage dentaire à la surface calculée - dire, le point marqué sur le crâne. En regardant à travers le microscope, percer un trou (diamètre d&#39;environ 1 mm) à travers le crâne jusqu&#39;à ce que la dure-mère est visible (le crâne est d&#39;environ 1 mm d&#39;épaisseur). Rétracter la dure-mère en utilisant une pince micro-dissection ou une aiguille stérile. La dure-mère est assez difficile à détruire la pointe de l&#39;électrode. </li><li> Percez un trou avec la perceuse dentaire dans chaque écaille frontale, et dans l&#39;interparietal squames opposée à l&#39;orifice de l&#39;électrode. Débranchez le support de sonde de l&#39;instrument stéréotaxique. Ne pas percer sur une suture du crâne comme vaisseaux veineux suivent les sutures sous le crâne. </li><li> Visser une vis à os dans chacun des cinq trous. Évitez enfilant les vis trop profond. Pour les vis en acier inoxydable (M1.6), 2-3 tours de la vis tiendra adéquatement la vis sans mettre la pression sur le cerveau. Le nombre de spires dépendra du pas de la vis. Fixer le support de sonde avec l&#39;électrode dans le micromanipulateur (Figure 3). </li><li> En utilisant les vis d&#39;entraînement AP, ML et DV, déplacer le support de la sonde avec l&#39;électrode jusqu&#39;à ce que la pointe est presque toucher le bregma. Notez les AP, ML et DV lectures d&#39;échelle de vernier au bregma. Lorsque les lectures sont faites, soulever l&#39;électrode de quelques millimètres pour empêcher l&#39;électrode de grattage du crâne au cours du mouvement. Pour déterminer les coordonnées de la position où l&#39;électrode doit être inséré dansau trou, ajouter 3,6 mm à la lecture AP et ajouter (ou soustraire) de 2,5 mm à la lecture ML. </li><li> Utilisation de l&#39;AP et entraînement ML vis, déplacer l&#39;électrode à la position calculée. À ce stade, la pointe de l&#39;électrode doit être situé directement sur le trou de l&#39;électrode foré. Puis, en regardant à travers le microscope, abaisser l&#39;électrode au niveau de la dure-mère (figure 4). Ce niveau sert de niveau zéro dans la direction DV. Ensuite, insérer délicatement la pointe de l&#39;électrode dans le cerveau en regardant à travers le microscope. </li><li> Raccorder la broche d&#39;électrode au connecteur du système d&#39;enregistrement. Mettez une cage de Faraday (ou le remplacer par une feuille d&#39;aluminium) sur le rat dans l&#39;instrument stéréotaxique (Figure 5). Rez de l&#39;instrument stéréotaxique avec le contrepoids de la salle qui est travaillé dans. </li><li> Démarrer le système d&#39;enregistrement. Si possible, utilisez également un haut-parleur pour obtenir un signal acoustique de décharges / baumes d&#39;unités simples au cours advancing l&#39;électrode. </li><li> Introduire lentement l&#39;électrode dans le cerveau par l&#39;enregistrement de l&#39;activité électrique au cours de l&#39;avancement de l&#39;électrode. A une profondeur comprise entre 7,5 et 8,1 mm à partir de la dure-mère, l&#39;activité électrique spécifique de la STN est habituellement détectable (figure 6). L&#39;activité typique des neurones dans le STN se caractérise par un motif de licenciement irrégulier et une cadence de tir élevée (fréquence moyenne: 40,9 ± 12,9 Hz) 18. </li><li> Lors de l&#39;enregistrement, de réduire l&#39;anesthésie autant que possible (par exemple, à 0,8-1,0%); animaux faibles anesthésiés montrent une activité plus claire électrique cérébrale. </li><li> Tamponner à une distance de tout le sang ou le liquide céphalo-rachidien a été déplacée à ce que la surface du crâne lors de la descente de l&#39;électrode. </li><li> Mélangez une petite quantité de ciment dentaire et de l&#39;appliquer autour de l&#39;électrode et autour de quatre des cinq vis à l&#39;aide d&#39;une petite spatule (figure 7). Le cinquième vis sera utilisée pour fixer le fil de terre de la prise. </li><li> Déconnecter la broche de l&#39;électrode de porte-électrode et le connecteur du système d&#39;enregistrement lorsque le ciment dentaire est fixe. </li><li> Dévisser la vis qui n&#39;a pas été fixé par un ciment dentaire. Mettez le bouchon sur l&#39;axe de l&#39;électrode. Fixer le fil de terre de la prise de la cinquième vis (figure 8). </li><li> Mélangez ciment dentaire et de l&#39;appliquer autour de la bougie. Comme le ciment épaissit, modeler autour de la bougie pour former un bouchon. Évitez les angles vifs du ciment dentaire qui peuvent nuire à l&#39;animal et de les supprimer lors de la trempe (Figure 9A et B). </li><li> Débrider bords de la plaie et les fermer avec une suture à l&#39;avant et derrière le capuchon. Désinfecter les bords de la plaie. </li><li> Branchez la prise de tête pour le fil qui est fixé sur un pivot. Retirer le rat de l&#39;instrument stéréotaxique. </li><li> Appliquer tramadol (12,5 mg / kg, par voie intraperitoneale) à la fin de l&#39;intervention, puis une fois par jour pendant 2-3 jours. Placez le rat dans une cage propre avec Thermal appui, fixer le pivot de cette cage (Figure 10) et inspectez soigneusement pendant 1 heure. </li><li> Ne pas laisser un animal sans surveillance tant qu&#39;il a repris conscience suffisante pour maintenir décubitus sternal. Ne retournez pas un animal qui a subi une intervention chirurgicale à la compagnie d&#39;autres animaux jusqu&#39;à guérison complète. </li></ol> 3. Stimulation <ol><li> Déterminer la résistance à l&#39;animal avant la stimulation en utilisant un appareil de mesure d&#39;impédance. </li><li> Connecter le bouchon de la tête d&#39;injection avec un fil métallique et les bouchons à l&#39;autre extrémité du fil à la sortie de courant et la sortie pour le fil de terre du stimulateur. Connectez le stimulateur avec un ordinateur afin de programmer le stimulateur. </li><li> Choisissez les paramètres de stimulation dans le programme; par exemple, les paramètres utilisés dans la maladie de Parkinson sont de longueur de l&#39;impulsion: 60 ps; fréquence: 130 Hz. Stimuler le rat avec une amplitude de courant de plus en plus jusqu&#39;à ce que la dyskinésie sont reconnus. Réduire ee intensité électrique de 10-20% inférieur à l&#39;intensité qui a suscité la dyskinésie ou jusqu&#39;à ce que des signes neurologiques disparaissent et l&#39;animal est à l&#39;aise. Des impulsions rectangulaires monophasiques ont été utilisés dans cette étude. </li><li> Après avoir terminé l&#39;expérience, euthanasier l&#39;animal avec de l&#39;isoflurane: Réglez le débit isofurane ou la concentration de 5% ou plus. Continuer exposition isoflurane jusqu&#39;à 1 min après l&#39;arrêt respiratoire. </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> Cette étude présente un ensemble étape-par-étape d&#39;instructions pour l&#39;implantation d&#39;une électrode monopolaire chronique dans le STN des rats. Bien que les électrodes de tungstène à basse impédance sont souvent utilisés pour DBS 18,19, une électrode monopolaire en platine / iridium (Pt / Ir) qui a été employé avait une impédance d&#39;environ 1 MQ. Électrodes Pt / IR sont également utilisés chez les patients atteints de la maladie de Parkinson en raison de leurs propriét?...

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est un traitement basé sur la prestation des impulsions électriques via des électrodes implantées à structures cérébrales spécifiques, tels que le globus pallidus interne 1, le noyau sous-thalamique (STN) 2 - 4 ou le thalamus ventral intermédiaire 5. Dans les deux dernières décennies, ce traitement a été établi comme un outil thérapeutique puissant pour la maladie de Parkinson: 1 - 4, dystonie 6 et le tremblement 7, et est également utilisé pour moduler la douleur chronique 7, troubles psychiatriques (ie, le trouble obsessionnel-compulsif 8, dépression majeure 9) ou d&#39;épilepsie réfractaire 10,11. En outre, DBS pourrait, à l&#39;avenir, devenir une option de traitement pour l&#39;hypertension artérielle réfractaire 12 ou hypotension orthostatique 13. Les mécanismes physiologiques sous-jacents aux effetsde DBS demeurent mal compris. Les études chez les rongeurs anesthésiés ont donné un aperçu des réponses neuronales à la stimulation à haute fréquence qui imitent cliniquement appliquée DBS 14. Toutefois, ces études ne manquent pas corroboration du comportement de l&#39;effet DBS mais entraînent également une grande variabilité selon les paramètres de stimulation appliqué 14. Pour étudier de façon plus concise les effets sur le comportement et les mécanismes sous-jacents de DBS à rongeurs conscients, une stimulation set-up est nécessaire qui répond à des exigences spécifiques. DBS est principalement utilisé comme une thérapie à long terme (par exemple, la maladie de Parkinson, la douleur chronique). Ainsi, la mise en place stimulation chez les rongeurs doit être conçu de sorte que l&#39;unité est constituée d&#39;une électrode avec un bouchon, ainsi qu&#39;un fil de la bougie à un stimulateur externe; et cette unité doit être léger mais incassable lorsqu&#39;il est fixé sur le crâne. En outre, la liberté de mouvement est indispensable pour les rats pendant stimulation sur une période prolongée. Les structures cibles de DBS sont de petite taille; par exemple, la STN chez le rat a une longueur de 1,2 mm et un volume de 0,8 mm 3,15. Par conséquent, les électrodes doivent être conçus de telle sorte que le noyau ne soit pas lésé pendant l&#39;insertion et le ciblage doit être précis. Comme la plupart des études menées chez les rongeurs DBS ont utilisé repère basé insertion stéréotaxique de l&#39;électrode à la structure cible, le taux d&#39;erreur peut être relativement élevé, même en utilisant les coordonnées selon Paxinos et Watson 16. Cela se traduit par un plus grand nombre d&#39;animaux nécessaires pour parvenir à un résultat statistiquement significatif. Dans la présente étude, une technique d&#39;implantation de l&#39;électrode est introduite, qui cible le STN avec une grande précision à l&#39;aide d&#39;un système de microfiche tout en faisant avancer l&#39;électrode. En outre, un système de stimulation est présenté qui ne permet pas seulement un haut degré de mobilité de l&#39;animal stimulé mais garantit également stimulati continuvia une fixation sûre du fil de stimulation (qui est protégée par un ressort en acier inoxydable) sur la tête du rat.

<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

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une thérapie largement utilisé et efficace pour plusieurs troubles neurologiques, comme la maladie, la dystonie ou tremblements de Parkinson idiopathique. DBS est basé sur la prestation des stimuli électriques à des structures anatomiques profondes spécifiques du système nerveux central. Cependant, les mécanismes sous-jacents de l&#39;effet de DBS restent énigmatiques. Cela a conduit à un intérêt dans l&#39;enquête de l&#39;impact de DBS dans des modèles animaux, en particulier chez les rats. Comme DBS est une thérapie à long terme, la recherche devrait être axée sur les changements de génétique moléculaire de circuits neuronaux qui se produisent plusieurs semaines après DBS. À long terme chez les rats DBS est difficile parce que les rats se déplacent dans leur cage, ce qui provoque des problèmes à maintenir en place le fil qui mène de la tête de l&#39;animal au stimulateur. En outre, des structures cibles de stimulation dans le cerveau de rat sont de petite taille et par conséquent les électrodes peuvent pas facilement être mis à la position requise. Ainsi, un set-up pour longue durée stimulation des rats en utilisant des électrodes de platine / iridium avec une impédance d&#39;environ 1 MQ a été développé pour cette étude. Une électrode à ces spécifications permet non seulement une stimulation adéquate, mais aussi l&#39;enregistrement des structures profondes du cerveau pour identifier la zone cible pour DBS. Dans notre set-up, une électrode avec un bouchon pour le fil a été enrobé dans un ciment dentaire avec quatre vis d&#39;ancrage fixé sur le crâne. Le fil de la bougie pour le stimulateur a été protégé par un ressort en acier inoxydable. Un pivot est relié au circuit pour empêcher le fil de emmêlement. Dans l&#39;ensemble, cette stimulation set-up offre un degré élevé de mobilité libre pour le rat et permet la prise de tête, ainsi que la connexion du fil entre le bouchon et le stimulateur, de conserver la force de longue durée.

L&#39;implantation d&#39;une électrode dans le STN d&#39;un rat en utilisant un système d&#39;enregistrement - comme présenté ici - est un procédé efficace et précis pour DBS qui prend environ une heure par animal. Ce modèle est une procédure assez mineur: sur 10 rats soumis à une intervention chirurgicale, ont tous survécu à l&#39;intervention. Vingt-quatre heures après l&#39;intervention, l&#39;état de chaque rat a été contrôlée et aucun animal atteint plus de 3 points de 1 en fonction du code de gra...

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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.

Microélectrodes guidée implantation d&#39;électrodes dans le noyau sous-thalamique des rats à long terme de stimulation cérébrale profonde

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 vues.  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.

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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: Utilisation du protocole Theta-Burst à explorer Mechasnism de la plasticité chez les individus atteints du syndrome du X fragile et autisme

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 ...

Recherche

Neurosciences

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.

Le dispositif NeuroStar TMS: Mener la FDA a approuvé protocole pour le traitement de la dépression

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.

Une poli et renforcé Diluée-crâne fenêtre for Long-term imagerie du cerveau de souris

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.

Fibre optique d&#39;implantation pour la stimulation chronique optogenetic de tissu cérébral

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.

La stimulation cérébrale profonde avec simultanée IRMf chez les rongeurs

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.

Analyse des modifications d&#39;expression génique dans l&#39;hippocampe de rat après stimulation cérébrale profonde de l&#39;antérieur thalamique Nucleus

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.

Implantation de la canule dans la Magna de Cisterna de rongeurs

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.

Implantation chronique d’ensemble-corticale Electrocorticographic tableau dans l’ouistiti commun

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.

Évaluation de l'induction à long terme de dépression dans les tranches de cérévelateur adultes

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.

Préparation d’électrodes de stimulation nerveuse périphérique pour l’implantation chronique chez les rats

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