Questo protocollo permette di studiare le conseguenze della stimolazione sulle reti neurali aiutando a svelare l'enigma che circonda la DBS. E per determinare l'impatto di una stimolazione sulle dinamiche cerebrali. Il vantaggio principale dell'utilizzo della riparazione FD durante una stimolazione è che possiamo visualizzare le conseguenze in vivo della stimolazione acuta sulla dinamica cerebrale e quindi perfezionare in vivo i protocolli di stimolazione.
Questo metodo è di particolare rilevanza nei campi della neurologia e della psichiatria. Come è in queste specialità mediche in cui DBS ha il suo maggiore impatto come strategia antroponotica. Per iniziare, posare l'animale anestetizzato supino sul letto CT.
Per l'imaging TC, fissare la maschera facciale o il cono del naso al ratto. Individuare la testina al centro del campo visivo dello scanner CT. Procedere all'acquisizione dell'immagine CT utilizzando i parametri di acquisizione in base alle specifiche dello scanner.
Per l'imaging RM, appoggiare l'animale supino sul letto di risonanza magnetica. Per evitare movimenti durante l'acquisizione della risonanza magnetica, fissare la testa a una cornice stereotassica posizionata sul letto dello scanner. Inoltre, fissare il resto del corpo del ratto con nastro di seta.
Una volta che la posizione è corretta, acquisire l'immagine MRI. Utilizzare un software di elaborazione delle immagini per normalizzare spazialmente TC e MRI utilizzando un rigido algoritmo di registrazione automatico basato su informazioni reciproche. Localizzare la linea bregma nell'immagine co-registrata.
E misurare la distanza nell'accesso AP, ML e DV dal bregma alla corteccia prefrontale mediale secondo il Paxinos and Watson Rat Brain Atlas. Rasare l'area tra le orecchie e gli occhi. Posizionare l'animale in posizione prona sul telaio stereotassico.
Garantire l'immobilità della testa utilizzando le barre auricolari del ratto. Fare attenzione a non inserire le barre auricolari troppo in profondità in quanto ciò potrebbe danneggiare il timpano. Utilizzare l'adattatore di tenuta della testa per ratti per mantenere l'animale nella posizione corretta durante l'intervento chirurgico.
Applicare il gel lubrificante Athymic sugli occhi del ratto per prevenire la secchezza durante l'intervento chirurgico e coprirli con una garza sterile. Fai un'incisione longitudinale nella pelle sovrastante il cranio tra le orecchie. Estensione da 1,5 a due centimetri da lambda a bregma.
Esporre il cranio con l'aiuto di due o tre morsetti. Rimuovere il periostio con le forbici e pulire il sangue con soluzione salina Per esporre bregma e le suture sagittali. Rimuovere la soluzione salina in eccesso con una garza.
Prima di posizionare gli elettrodi, raddrizzarli con pinzette di plastica per garantire il corretto posizionamento durante l'intervento. Posizionare un elettrodo sul supporto del braccio destro del telaio stereotassico. Muovi il braccio destro tenendo l'elettrodo attraverso la cornice stereotassica.
E posiziona la punta dell'elettrodo esattamente sopra il bregma. Cerca di portare la punta dell'elettrodo il più vicino possibile al cranio senza toccarlo Per evitare la deformazione dell'elettrodo. Si notino le coordinate risultanti per il bregma fornite dal frame stereotassico.
Usando una penna chirurgica, fai un segno sul cranio indicando la posizione iniziale dell'elettrodo. Spostare il supporto sulle coordinate AP e ML ottenute in precedenza. E fai un segno sul cranio con una penna chirurgica che indica la posizione del bersaglio dell'elettrodo.
Rimuovere il braccio destro del telaio stereotassico che tiene l'elettrodo. Fare attenzione a non toccare nulla con l'elettrodo. Usando un piccolo trapano elettrico, praticare un foro attraverso il cranio nella posizione del bersaglio fino a quando la dura è visibile.
Utilizzare un batuffolo di cotone per fermare l'emorragia. Praticare quattro fori lungo il cranio per posizionare quattro viti. Per aumentare la superficie del cemento dentale e localizzare il terreno.
Quindi attaccare le viti. Individuare il braccio destro del telaio stereotassico con l'elettrodo destro. Spostare il braccio nella posizione calcolata che dovrebbe coincidere con il foro.
Quindi abbassare l'elettrodo fino a toccare la dura madre. Questa posizione servirà come livello zero nella direzione DV. Utilizzando le coordinate DV ottenute in precedenza, inserire la punta dell'elettrodo nella direzione DV.
Attaccare il terreno a una delle viti più vicine all'elettrodo e applicare cemento dentale attorno all'elettrodo e alle viti. Ripetere la stessa procedura di posizionamento dell'elettrodo per l'altro emisfero del cervello. Applicare più cemento dentale per formare un cappuccio senza coprire l'elettrodo e attendere che si indurisca.
Utilizzare la soluzione di iodopovidone per disinfettare l'area chirurgica. Rimuovere il ratto dalla cornice stereotassica e procedere con l'imaging TC come dimostrato in precedenza per valutare il corretto posizionamento degli elettrodi. Digiunare il ratto da otto a 12 ore prima di ogni scansione PET.
Riempire una siringa da 27 gauge con circa 37 megabecquerel della soluzione FDG nel minor volume possibile misurato in un attivimetro. Posizionare una piastra elettrica sotto la coda dell'animale o utilizzare la luce infrarossa per dilatare le vene della coda. Iniettare la soluzione FDG attraverso una delle vene laterali della coda.
Rimettere l'animale nella gabbia e attendere 45 minuti per l'assorbimento del tracciante radio prima di iniziare la sessione di acquisizione delle immagini. Per lo studio D2, ha consegnato DBS durante il periodo di assorbimento di FDG. Preparare lo stimolatore isolato e i fili necessari in una stanza vasta e silenziosa con spazio sufficiente per le gabbie degli animali e un'influenza minima di stimoli potenzialmente disturbanti.
Collegare i fili di stimolazione alle girelle per consentire agli animali di muoversi liberamente all'interno delle gabbie e allo stimolatore. Impostare i parametri di stimolazione come descritto nel manoscritto testuale. Utilizzare un oscilloscopio per controllare la modalità corrente, la frequenza e l'ampiezza dell'impulso.
Confermare la forma d'onda bifasica con una forma a impulso rettangolare. L'immagine TC visualizzava chiaramente l'elettrodo inserito nel cervello del ratto. La modalità di imaging utilizzata in questo studio ha anche fornito buone informazioni anatomiche e ha facilitato la registrazione delle immagini FDG-PET.
Un'immagine PET-CT fusa dello stesso animale registrata spazialmente nello stesso spazio stereotassico. Le differenze metaboliche cerebrali sono state osservate tra le sessioni PET come mappe T sovrapposte a fette cerebrali sequenziali di un millimetro da una risonanza magnetica registrata all'immagine TC di riferimento. Queste differenze consistevano in aumenti e diminuzioni nell'assorbimento di FDG mostrati rispettivamente come colori caldi e freddi.
Un riassunto dettagliato dei risultati statistici ottenuti dall'analisi ha indicato la regione cerebrale modulata e l'emisfero cerebrale in cui è stata osservata la modulazione. La statistica T, la dimensione del cluster, la direzione di modulazione e i valori P ottenuti a livello di picco e cluster. È fondamentale mantenere un adeguato livello estetico e della testa durante l'intervento.
Inoltre, il calcolo delle coordinate e una rettilineità degli elettrodi sono essenziali. Si consiglia ai nuovi operatori di essere meticolosi e seguire tutti i passaggi. Dopo aver completato l'intera procedura, gli animali possono essere sottoposti a test comportamentali per valutare l'impatto della stimolazione su diversi domini cognitivi.
Inoltre, è possibile eseguire numerosi studi di immagini per valutare le conseguenze della DBS a livello cellulare.
