JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

פרוטוקול זה מראה כיצד להגדיר שיטה אמינה מערכת קבצים הירארכית בעכברים. נוירונים ברחבי הכישור משוננת בהיפוקמפוס הם גירוי חשמלית על-ידי מערכת קבצים הירארכית ישירות ובעקיפין בתוך vivo. פעילות. עצבית והאיתות מולקולרית נבדקים על ידי c-פוס Notch1 immunofluorescent מכתים, בהתאמה; נוירוג'נסיס לכמת על-ידי bromodeoxyuridine תיוג וזמינותו.

Abstract

גירוי בתדירות גבוהה חשמלי (מערכת קבצים הירארכית), באמצעות אלקטרודות מושתל מיקוד אזורים שונים במוח, הוכח כטיפול יעיל עבור נוירולוגיות שונות והפרעות פסיכיאטריות. מערכת קבצים הירארכית באזור עמוק של המוח, גם בשם גירוי עמוק-מוחי (DBS), הופך להיות חשוב יותר ויותר בניסויים קליניים. התקדמות אחרונים בתחום ניתוח DBS (HF-DBS) בתדירות גבוהה החלה להפיץ את האפשרות של טכניקה פולשנית זו במצבים אחרים, כגון טיפול הפרעת דיכאון (MDD), הפרעה אובססיבית-כפייתית (OCD), וכך ב.

למרות אלה אינדיקציות מתרחבת, המנגנון הבסיסי של ההשפעות המיטיבות של HF-DBS נשארים חידתי. כדי להתייחס לשאלה זו, גישה אחת היא להשתמש אלקטרודות מושתל שמפעילים בדלילות subpopulations מבוזרת של נוירונים על-ידי מערכת קבצים הירארכית. דווח כי מערכת קבצים הירארכית בגרעין הקדמי של התלמוס יכול לשמש לטיפול של אפילפסיה עקשן במרפאה. המנגנונים שבבסיס קשורות נוירוג'נסיס מוגברת ואין לשנותן פעילות. עצבית. לכן, אנו מעוניינים לגלות שינויים פיזיולוגיים על ידי זיהוי פעילות. עצבית, כמו גם נוירוג'נסיס ב הכישור משוננת העכבר (ג'י) לפני ואחרי טיפול מערכת קבצים הירארכית.

כתב יד זה, אנו מתארים מתודולוגיות עבור מערכת קבצים הירארכית למקד את הפעלת די. ג'י בעכברים, ישירות או בעקיפין, באופן אקוטי או כרוני. בנוסף, אנו מתארים את פרוטוקול מפורט להכנת פרוסות המוח c-פוס Notch1 immunofluorescent מכתים כדי לפקח על הפעילות העצבית והאיתות ההפעלה וכן עבור bromodeoxyuridine (BrdU) תיוג כדי לקבוע נוירוג'נסיס לאחר אינדוקציה HF-DBS. ההפעלה של פעילות. עצבית ו נוירוג'נסיס לאחר הטיפול HF-DBS מספק ראיות ישירות הנוירוביולוגי ויתרונות טיפוליים פוטנציאליים. במיוחד, מתודולוגיה זו יכולה להיות שונה ומוחלים כדי להתמקד באזורים אחרים במוח מעוניין כגון the הגרעינים הבזליים ואזורים subthalamic עבור הפרעות מוח ספציפיים במרפאה.

Introduction

HF-DBS הוא טכנולוגיה נוירוכירורגיים סטימולציה חשמלית במוח, אשר פותחה מאז המאה ה-1. בשנות ה-80 המאוחרות, מערכת קבצים הירארכית שימש תחילה התערבות טיפולית פוטנציאל מחלת פרקינסון, הפרעות תנועה אחרת2. ב העשורים האחרונים, HF-DBS כבר יותר בשימוש נרחב לטיפול הפרעות במוח אשר נמצאים כיום חשוכת על ידי אסטרטגיה טיפולית מסורתיים. במיוחד, עקב השיפור דיוק של האלקטרודה מערכת קבצים הירארכית, תוצאות יעילות מאוד, תופעות לוואי מינימליות, מספר הפרעות מוח מטופלים על ידי HF-DBS באופן משמעותי גדל במהלך עשרות שנים3,4, 5. לדוגמה, HF-DBS אושרה על ידי מינ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

בעלי חיים בצרות בעקבות ההנחיות המוסדי של בייג'ינג המכון של יסוד מדעי הרפואה (בייג'ינג, סין), תקנות ממשלתיות הסינית על טיפוח ועל שימוש של חיות מעבדה. העכברים (26, זכר למבוגרים ~ 30 g) היו שוכנו, נשמרים בטמפרטורה קבועה של 23 ° C, עם מים ומזון ad libitum, תחת 12-h אור/12-h כהה מחזור (אורות ב- 7:00 בבוקר). כל ההליכים ניסיוני בוצעו במהלך מחזור אור.

1. הכנה כירורגית

הערה: אלקטרודה מותאם אישית היה ביתי באמצעות השיטה שונה של הלפרן ח23.

  1. השתמש 2 מיקרו-חוטי נחושת (עם הקוטר החיצוני של 200 מיקרומטר) האלקטרודה דו-קוטבי מקבילים. לעטוף את האלקטרודות סביב אחד את השני כדי ליצור אלקטרודות ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

בעקבות גירוי HF-DBS אכולי DG בהיפוקמפוס ישירות או את אכולי PP כדי להפעיל את DG בעקיפין באמצעות הוספת אלקטרודות באמצעות התאמות סטיאוטטי, המכרסמים היו מרדימים עם פנטוברביטל, שנדגמו 3 h לאחר גירוי HF-DBS האחרון עבור c-פוס ו Notch1 immunostaining. עבור BrdU מכתים, 36 שעות לאחר הזריקה BrdU האח.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

הטכניקה HF-DBS כבר בשימוש נרחב לטיפול בהפרעות נוירולוגיות רבות מאז שנות ה-90 ככלי רב עוצמה. עד כה, הוא ציון דרך עבודתו של HF-DBS לטיפול של מחלת פרקינסון, רעד חיוני, אשר משכה הרבה תשומת לב ועניין הן את המרפאה והן הקהילה המדעית. ישנם סוגים שונים של לימודי מתמשך HF-DBS על ידי קבוצות רבות עבור יישום טיפולי.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

המחברים יש ריהצהל.

Acknowledgements

נתמך על ידי קרן מדעי הטבע הלאומית של סין מענקים 31522029, 31770929 ו- 31371149 (כדי Haitao Wu), תוכנית 973 (2014CB542203) מתוכנית פיתוח המפתח המדינה למחקר בסיסי של סין (כדי Haitao Wu), גרנט Z161100000216154 מ בייג'ינג העירוני למדע וטכנולוגיה (כדי Haitao Wu). המחברים תודה לכל חברי המעבדה Haitao וו שלהם עידוד ודיונים. המחברים הם מאוד אסירת תודה ליו Zhenwei לעזרתו עם באגים המנגנון.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Brain stereotaxic instrumentStoelting51730DStereotactic intracranial implantation for mouse
StimulatorA-M systemsModel 3800MultiStim 8-Channel programmable stimulator
Dental drillerSaeshin Precision Co., LtdSTRONG 90For drilling and crainiotomy 
BurrMeisingerHM1 005#For drilling and crainiotomy 
Digidata 1550 DigitizerMolecular DevicesAXON 1550High-resolution data acquisition
CryotomeThermo Fisher ScientificThermo Cryotome FSECutting frozen sections of specimens
Confocal microscopeOlympusFV-1200Japan, with 20x Objective (NA 0.45)
Mouse surgery toolsF.S.T.14084-08,11254-20,16109-14Scissors, forceps, bone cutter, holders etc.
Pentobarbital sodiumR&D systems457920-50mg/kg for i.p. injection
Penicillin G Sigma-AldrichP303275,000 U for i.m. injection
CarprofenSigma-AldrichSML17135-10mg/kg, for s.c. injection
4% Paraformaldehyde (PFA)Beijing Solarbio Sci-Tech Co. P1110stocking solution for tissue fixation
Phosphate buffer (PBS)Invitrogen10010023pH7.4, 500ml in stocking
Tissue-Tek O.C.T. compoundSakura4583Formulation of water-soluble glycols and resins
anti-BrdU antibodyAbcamab6326Dilutions:1/800
anti-c-fos antibodyAbcamab209794Dilutions:1/500
Goat Anti-Rabbit IgG (Alexa Fluor 568)Thermo Fisher ScientificA11036Dilutions:1/500
Donkey Anti-Rat IgG (Alexa Fluor 488)Jackson ImmunoResearch712-546-150Dilutions:1/500
Antifade mounting medium with DAPIVector LaboratoriesH-1200Counterstaining with DAPI
anti-Notch1 antibody (C-20)Santa Cruz Biotechsc-6014Dilutions:1/50
Donkey Anti-Goat IgG (Alexa Fluor 488)Abcamab150073Dilutions:1/1000

References

  1. Perlmutter, J. S., Mink, J. W. Deep brain stimulation. Annual Review of Neuroscience. 29, 229-257 (2006).
  2. Lozano, A. M., Lipsman, N. Probing and regulating dysfunctional circuits using deep brain stimulation. Neuron. 77 (3), 406-424 (2013).
  3. Kohl, S., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

136BrdU

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved