생체 내 쥐의 심부 뇌 자극에 의해 유도 된 활동 패턴을 밝히기위한 양전자 방출 단층 촬영

이 프로토콜을 사용하면 DBS를 둘러싼 수수께끼를 푸는 데 도움이되는 신경망에 대한 자극 결과를 연구 할 수 있습니다. 그리고 뇌 역학에 대한 자극의 영향을 결정합니다. 자극 중에 FD 복구를 사용하는 주요 이점은 뇌 역학에 대한 급성 자극의 생체 내 결과를 시각화 한 다음 생체 내 자극 프로토콜을 개선 할 수 있다는 것입니다.

이 방법은 신경학 및 정신 의학 분야에서 특히 관련이 있습니다. DBS가 인류학적 전략으로서 큰 영향을 미치는 이러한 의료 전문 분야에서와 같습니다. 시작하려면 마취 된 동물 앙와위를 CT 침대에 놓습니다.

CT 영상의 경우 안면 마스크 또는 코뿔을 쥐에게 고정하십시오. CT 스캐너의 시야 중앙에서 머리를 찾습니다. 스캐너 사양에 따라 획득 파라미터를 사용하여 CT 이미지 획득을 진행합니다.

MR 이미징의 경우 동물 앙와위를 MRI 침대에 놓습니다. MRI 획득 중 움직임을 방지하려면 스캐너 베드에 놓인 정위 프레임에 헤드를 고정하십시오. 또한 실크 테이프로 쥐 몸의 나머지 부분을 고정하십시오.

위치가 정확하면 MRI 이미지를 획득합니다. 이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 상호 정보를 기반으로 하는 자동 경직된 등록 알고리즘을 사용하여 CT와 MRI를 공간적으로 정규화합니다. 공동 등록된 이미지에서 브레그마 라인을 현지화합니다.

그리고 Paxinos 및 Watson Rat Brain Atlas에 따라 브레그마에서 내측 전두엽 피질까지의 AP, ML 및 DV 접근의 거리를 측정합니다. 귀와 눈 사이의 영역을 면도하십시오. 동물을 입체 프레임의 경향이있는 위치에 놓습니다.

쥐 귀 바를 사용하여 머리의 움직이지 않도록하십시오. 이어바를 너무 깊게 삽입하면 고막이 손상될 수 있으므로 주의하십시오. 수술 중 동물을 올바른 위치에 유지하기 위해 쥐용 헤드 홀딩 어댑터를 사용하십시오.

쥐의 눈에 무흉선 윤활 젤을 바르면 수술 중 건조를 방지하고 멸균 거즈로 덮습니다. 귀 사이의 두개골 위에 놓인 피부에 세로 절개를하십시오. 람다에서 브레그마까지 1.5-2 센티미터 확장.

두세 개의 클램프를 사용하여 두개골을 노출시킵니다. 가위로 골막을 제거하고 식염수로 혈액을 깨끗이하십시오 브레그마와 시상 봉합사를 노출시킵니다. 과량의 식염수를 거즈로 제거하십시오.

전극을 배치하기 전에 플라스틱 핀셋으로 곧게 펴서 수술 중 올바른 배치를 확인하십시오. 입체 프레임의 오른팔 홀더에 하나의 전극을 놓습니다. 입체 프레임을 통해 전극을 잡고 있는 오른팔을 움직입니다.

그리고 전극의 끝을 브레그마 위에 정확하게 놓습니다. 전극 변형을 피하기 위해 전극 끝을 건드리지 않고 가능한 한 두개골에 가깝게 가져 가십시오. 입체 프레임에 의해 제공된 bregma에 대한 결과 좌표를 주목하십시오.

수술 용 펜을 사용하여 전극의 초기 위치를 나타내는 두개골에 표시를하십시오. 홀더를 앞에서 얻은 AP 및 ML 좌표로 이동합니다. 그리고 전극 표적의 위치를 나타내는 수술 용 펜으로 두개골에 표시하십시오.

전극을 잡고 있는 입체 프레임의 오른팔을 제거합니다. 전극으로 아무것도 만지지 않도록주의하십시오. 작은 전기 드릴을 사용하여 경막이 보일 때까지 목표 위치의 두개골을 통해 구멍을 뚫습니다.

면봉을 사용하여 출혈을 멈추십시오. 두개골을 따라 4 개의 구멍을 뚫어 4 개의 나사를 놓습니다. 치과 용 시멘트 표면적을 늘리고지면을 찾습니다.

그런 다음 나사를 부착하십시오. 오른쪽 전극으로 입체 프레임의 오른팔을 찾습니다. 구멍과 일치해야하는 계산 된 위치로 암을 이동하십시오.

그런 다음 경막에 닿을 때까지 전극을 내립니다. 이 위치는 DV 방향에서 0 레벨로 사용됩니다. 앞에서 얻은 DV 좌표를 사용하여 전극의 끝을 DV 방향으로 삽입합니다.

전극에 가장 가까운 나사 중 하나에 접지를 부착하고 전극과 나사 주위에 치과 용 시멘트를 바르십시오. 뇌의 다른 반구에 대해 동일한 전극 배치 절차를 반복합니다. 전극을 덮지 않고 캡을 형성하기 위해 더 많은 치과 용 시멘트를 바르고 경화 될 때까지 기다리십시오.

요오드 포비돈 용액을 사용하여 수술 부위를 소독하십시오. 정위 프레임에서 쥐를 제거하고 전극의 올바른 배치를 평가하기 위해 앞에서 설명한 대로 CT 영상을 진행합니다. 각 PET 스캔 전에 8 내지 12 시간 동안 래트를 단식시킨다.

27 게이지 주사기에 약 37 메가 베크렐의 FDG 용액을 액티비미터에서 측정 할 수있는 최소 부피로 채 웁니다. 동물의 꼬리 아래에 가열 패드를 놓거나 적외선을 사용하여 꼬리 정맥을 확장하십시오. 측면 꼬리 정맥 중 하나를 통해 FDG 용액을 주입하십시오.

동물을 케이지에 다시 넣고 이미지 획득 세션을 시작하기 전에 무선 추적기 흡수를 위해 45 분을 허용합니다. D2 연구의 경우 FDG 흡수 기간 동안 DBS를 전달했습니다. 격리 된 자극기와 필요한 전선을 동물 우리를위한 충분한 공간과 잠재적으로 방해 자극의 영향을 최소화하는 광대하고 조용한 방에 준비하십시오.

자극 와이어를 스위블에 연결하여 동물이 케이지 내부와 자극기에 자유롭게 움직일 수 있도록합니다. 텍스트 원고에 설명 된대로 자극 매개 변수를 설정하십시오. 오실로스코프를 사용하여 전류 모드, 주파수 및 펄스 폭을 확인하십시오.

직사각형 펄스 모양의 이상파형을 확인합니다. CT 이미지는 쥐의 뇌에 삽입 된 전극을 명확하게 시각화했습니다. 이 연구에 사용 된 이미징 양식은 또한 좋은 해부학 적 정보를 제공하고 FDG-PET 이미지의 등록을 용이하게했습니다.

동일한 입체 공간에 공간적으로 등록된 동일한 동물의 융합된 PET-CT 이미지. 참조 CT 이미지에 등록된 MRI의 순차적인 1mm 뇌 조각에 T-맵이 겹쳐짐에 따라 PET 세션 간에 뇌 대사 차이가 관찰되었습니다. 이러한 차이는 각각 따뜻한 색과 차가운 색으로 나타나는 FDG 흡수의 증가 및 감소로 구성되었습니다.

분석에서 얻은 통계 결과의 자세한 요약은 변조 된 뇌 영역과 변조가 관찰 된 뇌 반구를 나타냅니다. T 통계량, 군집 크기, 변조 방향, 피크 및 군집 수준에서 얻은 P-값입니다. 수술 중 적절한 미적 수준과 머리의 미적 수준을 유지하는 것이 중요합니다.

또한 좌표 계산과 전극의 직진도가 필수적입니다. 새로운 운영자는 세심하고 모든 단계를 따르는 것이 좋습니다. 전체 절차를 완료한 후 동물은 상이한 인지 영역에 대한 자극 효과를 평가하기 위해 행동 시험을 받을 수 있다.

또한 세포 수준에서 DBS 결과를 평가하기 위해 여러 이미지 연구를 수행 할 수 있습니다.