Este trabalho foi apoiado pelo EU-FP7-ERC-2013-começando grant (No.337075), o programa 'Momentum' da Academia húngara de Ciências (LP2013-62) e o grant GINOP-2.3.2-15-2016-00018. Agradecemos a Máté Kozák para documentar a estimulação e gravação eletrodos e Mihály Vöröslakos o debate frutífero durante o projeto de protocolo.

Todos os métodos aqui descritos estão em conformidade com as directivas do Conselho das Comunidades Europeias (86/609 ECC) e foram aprovados pelo Comitê de ética para a investigação do Animal no centro farmacêutico da Universidade de Albert Szent-Györgyi Medical e Szeged (XIV/218/2016).
1. fabricação de eletrodos de estimulação
<ol><li>Para fazer uma estimulação eletrodo, corte seis pedaços de 10 cm longo dos fios de ligação em miniatura, remover de 2 cm de revestimento em uma extremidade e 1 cm na outra extremidade.</li>
	<li>Torça os dois cabos juntos e solda-los no lado mais curto pelado.</li>
	<li>Adquira uma tira de três embalagens de fita de qualquer circuito integrado com caso de SOT-353.</li>
	<li>Costure os fios torcidos através de três orifícios do pacote. O segmento mais descascado dos fios deve ser nas cavidades do pacote. Posicione os cabos para que o fim do isolamento está alinhado com a borda dos furos.</li>
	<li>Coloque o cimento dental dos furos para fixar os fios. Atenção: O cimento dental deve ser denso o bastante para evitar vazamento na cavidade do pacote.</li>
	<li>Uma vez que o cimento é solidificado (mínimo 10 min), virar o pacote e coloque uma camada fina de cola no buraco para formar um selo à prova d'água para o cimento poroso. Evite a colagem dos fios descascados.</li>
	<li>Torcer os cabos juntos no lado mais curto pelado e solda-los (figura 1A).</li>
	<li>Pegar mais pelado segmento dos fios com a ponta da pinça fina, rolá-los ao redor e envolvê-los em cavidades (figura 1B). Corte o cabo em excesso, se necessário.</li>
</ol>2. fabricação de eletrodos gravação
<ol><li>Para fazer a gravação de um eletrodo de triplet (Figura 1-D), cortar uma parte longa de um cm de tubo de aço inoxidável usando rotativo de alta velocidade vi. Retire as extremidades do tubo com uma agulha afiada a barbatana e certifique-se de que o tubo está limpa de detritos e completamente permeável. Nota: Não use alicate, como eles vão distorcer o tubo.</li>
	<li>Dobre um pino de espaçador placa banhado a ouro com um comprimento mínimo de 3 cm, para formar um suporte J-forma. Cortar a perna mais comprida da forma 'J' e solda-lo juntos para voltar a forma original para fazer uma destacável junção entre a parte do tempo linear, que será realizada pelo dispositivo estereotáxica, e a forma de 'U', que vai segurar o eletrodo e servir como um ponto de ancoragem . Cola o tubo e a perna mais curta do titular 'J' juntos. Cole algumas barras de tempo adicional de 1 cm, se necessário, para a estabilidade.</li>
	<li>Corte 3 pedaços de fios de eletrodo longa 2,5 cm com aço inoxidável, tesoura ultrafinas. Certifique-se que é um corte de claro e nítido, e o isolamento está intacto na superfície circular do arame eletrodo. Também certifique-se de que a ponta de corte não está dobrada devido a força aplicada. Dobre 1 ou 2 milímetros em uma extremidade de cada um dos fios em ângulos diferentes (por exemplo, um direto de esquerda, um 45 ° e um ângulo reto) para torná-los distinguishable.</li>
	<li>Encha o tubo com os fios, escolha um espaçamento adequado dos eletrodos para o experimento (por exemplo, para o potencial cortical local campo (LFP) e registro atual de fonte densidade (CSD), o recomendado protrusão das pontas dos fios da abertura do tubo: 4,5 mm, 4,1 mm e 3,7 mm, respectivamente). Nota que fio corresponde a qual profundidade para a manutenção de uma ordem de canal adequado.</li>
	<li>Uma vez que os fios alinham ao lado do outro e são paralelos com o tubo, para consertar os fios do eléctrodo, coloque uma gota de cola líquida em ambas as extremidades do tubo com uma agulha afiada. Certifique-se de que a cola está fluindo para dentro do tubo devido ao efeito capilar, mas não no sentido dos locais de gravação nas extremidades salientes.</li>
	<li>Prepare uma placa de interface de eletrodo com uma adequada microconnector compatível com o sistema de gravação para ser usado.</li>
	<li>Introduza as extremidades não-gravação, dobradas dos fios nos furos da placa de interface de eletrodo correspondente ao canal de gravação desejado. Quando todos os fios estão em posição, empurre os pinos ouro nos orifícios com uma pinça. Nota: Os pinos de ouro podem ser fixados no lugar usando cimento dental, mas na maioria dos casos, é bastante estável mesmo sem esta etapa de segurança.</li>
</ol>3. anestesia
<ol><li>Coloque o animal em uma câmara de indução de anestesia selado e preenchê-lo com 4-5% de isoflurano em 2 L/min de ar médico.</li>
	<li>Quando o rato está reclinado, remover o animal da câmara e colocá-lo em uma armação estereotáxica com um pedaço do nariz de ventilação adequada.</li>
	<li>Defina o nível de isoflurano para 2%, embora a taxa de fluxo de ar deve permanecer o mesmo. Verifique o nível de anestesia. Se há uma ausência de reflexo de retirada da pata em resposta a beliscar, continuar, caso contrário, aumentar a profundidade da anestesia.</li>
	<li>Monitorar e manter a temperatura do corpo do rato a 37 ± 0,5 ° C, com um sistema de monitoramento homeotérmicos. Aplique uma gota de pomada de parafina sobre os olhos para evitar a dessecação da córnea. Repita este procedimento durante a cirurgia várias vezes, se necessário.</li>
	<li>Injecte por via subcutânea atropina 0,3 mg/kg para evitar a formação de muco nas vias aéreas. Repita isto a cada 4 horas em caso de cirurgias mais tempo. Monitorar a respiração e ajustar o vaporizador, se necessário.</li>
</ol>4. a implantação da estimulação e eletrodos de gravação
Nota: Autoclave cirúrgico todo necessário instrumentos e siga atentamente as regras gerais de assepsia e anti-sepsia durante todo o processo. Evite tocar não estéreis áreas fora da área cirúrgica. Mergulhe os eléctrodos em álcool etílico (70%) por 30 min antes da implantação.
<ol><li>Remova a maioria dos cabelos do couro cabeludo com um aparador de cabelo. Aplicar o creme depilatório no couro cabeludo, espalhe uniformemente sobre a superfície e aguarde alguns minutos. Use uma espátula para remover suavemente o creme e o restante do cabelo. Enxague a pele com água, em seguida, com desinfetante.</li>
	<li>Injetar lidocaína a 1-2% (não exceder uma dose total de 7 mg/kg) por via subcutânea para anestesiar a pele. Aplique uma gota de pomada de veterinário para os olhos (por exemplo, parafina).</li>
	<li>Fazer uma incisão sagital long (~ 2 cm) e uma completa na linha média com um bisturi, da testa ao pescoço. Dissecar os tecidos incluindo o periósteo do crânio e, em seguida, usando um formão ou dente uma pinça limpa a área entre as cristas dos dois ossos temporal. Manter o crânio exposto pelo retraindo a pele dissecada usando quatro os bulldogs.</li>
	<li>Delicadamente, coloque a pinça fina entre a borda íngreme do osso temporal e os músculos e separá-los. Faça movimentos de agitação para expor tanto da grande superfície do osso temporal, quanto possível, de preferência da borda do osso occipital ao plano das suturas coronal, sem danificar os músculos.</li>
	<li>Coloque afastadores bitemporally para manter os ossos temporais expostos.</li>
	<li>Enxaguar a superfície do crânio com 1-2 mL 3% H2O2, depois lave-o com 1-2 mL de água.</li>
	<li>Secar a superfície dos ossos temporal muito cuidadosamente, enxugar a umidade com varas oculares. Teste se os eletrodos de estimulação se encaixa sobre a superfície do crânio vertical limpo (a borda superior do eletrodo estimulação deve ser alinhado com a borda da crista do osso temporal). Reajuste os bulldogs e os retractores ou moldar os eletrodos de estimulação com tesoura, se necessário.</li>
	<li>Encha as cavidades da estimulação eletrodos com electroconductive gel e colocar uma camada fina de cola para a borda dos eletrodos.</li>
	<li>Coloque o eletrodo de estimulação sobre a superfície seca do osso temporal com um movimento de precisão e segure-o firmemente no lugar por um minuto com pinça fina. Certifique-se de que nenhuma umidade está em contato com a cola. Esfregar com varas oculares, se necessário. Atenção: no caso de qualquer instabilidade do eléctrodo é experiente, removê-lo. Após a limpeza do osso, repita essa etapa com um novo eletrodo de estimulação.</li>
	<li>Colocar cimento dental sobre as bordas do eletrodo estimulação, enquanto a umidade está vaza dos tecidos é continuamente secou com varas oculares. Cobrir o eletrodo de estimulação todo com cimento.</li>
	<li>Depois que o cimento é completamente endurecido, repita essas etapas no lado contralateral.</li>
	<li>Faça alguns furos por todo o crânio para parafusos de ancoragem. Dirija os parafusos em miniatura nos furos e colocar cimento dental sobre eles. Uso um diâmetro menor de ~ 10% broca em relação ao diâmetro do parafuso.</li>
	<li>Dependendo da finalidade dos experimentos, um conector para as extremidades dos cabos de solda, coloque-o sobre a superfície e cobrir com cimento, ou continuar a implantar a gravação eletrodos e fibras ópticas ou preparar uma janela craniana sobre o crânio. Neste último caso, os conectores de solda e ancorá-los para a construção de apenas no final. Em caso de necessidade de longo prazo gravações simultâneas de TES e LFP, implante os trigêmeos eletrodo acima mencionadas, em vez de fios simples. Nota: Esta configuração permite a remoção de de artefatos de estimulação de modo comum8. Para os detalhes da implantação do eletrodo de gravação, consulte anteriores protocolos14,15.</li>
	<li>Lave os tecidos expostos abundantemente com desinfetante. Injetar lidocaína a 1-2% (não exceder uma dose total de 7 mg/kg) por via subcutânea.</li>
	<li>Debride bordas da ferida e fechá-los com suturas interrompidas simples ao redor do implante/conector. Desinfecte a ferida com iodo-povidona.</li>
	<li>Injete carprofene 5 mg/kg por via subcutânea. Repeti se necessário. Nota: Quaisquer outros analgésicos podem ser usados correspondência aos requisitos definidos pelo Conselho local permissão ético.</li>
	<li>Suspender a anestesia, liberar o earbars e o inalador nasal e colocar o animal em uma gaiola de recuperação pós-operatória para recuperar a consciência.</li>
	<li>Certifique-se de que o animal está sob vigilância durante as primeiras horas de pós-operatório. Continue a monitorar a área de implante periodicamente. Nota: O animal não deve ser deixado sem supervisão até que recuperou a consciência suficiente para manter a prostração esternal. Casa do animal individualmente até a recuperação completa do procedimento.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ozen, S., 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=Transcranial+electric+stimulation+entrains+cortical+neuronal+populations+in+rats.">Transcranial electric stimulation entrains cortical neuronal populations in rats.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 30 (34), 11476-11485 (2010).</li><li>Ali, M. M., Sellers, K. K., Frohlich, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+alternating+current+stimulation+modulates+large-scale+cortical+network+activity+by+network+resonance.">Transcranial alternating current stimulation modulates large-scale cortical network activity by network resonance.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33 (27), 11262-11275 (2013).</li><li>Helfrich, R. F., 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=Entrainment+of+brain+oscillations+by+transcranial+alternating+current+stimulation.">Entrainment of brain oscillations by transcranial alternating current stimulation.</a> Current biology : CB. 24 (3), 333-339 (2014).</li><li>Bikson, 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=Transcranial+direct+current+stimulation+for+major+depression:+a+general+system+for+quantifying+transcranial+electrotherapy+dosage.">Transcranial direct current stimulation for major depression: a general system for quantifying transcranial electrotherapy dosage.</a> Current treatment options in neurology. 10 (5), 377-385 (2008).</li><li>Lefaucheur, J. 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=Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS).">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li><li>Kuo, M. F., Nitsche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+transcranial+electrical+stimulation+on+cognition.">Effects of transcranial electrical stimulation on cognition.</a> Clinical EEG and neuroscience. 43 (3), 192-199 (2012).</li><li>Sandrini, M., Fertonani, A., Cohen, L. G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+dissociation+of+working+memory+load+effects+induced+by+bilateral+parietal+modulation.">Double dissociation of working memory load effects induced by bilateral parietal modulation.</a> Neuropsychologia. 50 (3), 396-402 (2012).</li><li>Berenyi, A., Belluscio, M., Mao, D., Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closed-loop+control+of+epilepsy+by+transcranial+electrical+stimulation.">Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation.</a> Science. 337 (6095), 735-737 (2012).</li><li>Kozak, G., Berenyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+efficacy+of+closed+loop+electrical+stimulation+for+long-term+treatment+of+absence+epilepsy+in+rats.">Sustained efficacy of closed loop electrical stimulation for long-term treatment of absence epilepsy in rats.</a> Scientific reports. 7 (1), 6300 (2017).</li><li>Fertonani, A., Ferrari, C., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+do+you+feel+if+I+apply+transcranial+electric+stimulation?+Safety,+sensations+and+secondary+induced+effects.">What do you feel if I apply transcranial electric stimulation? Safety, sensations and secondary induced effects.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2181-2188 (2015).</li><li>Marshall, L., Binder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+transcranial+oscillatory+stimulation+to+research+on+neural+networks:+an+emphasis+on+hippocampo-neocortical+rhythms.">Contribution of transcranial oscillatory stimulation to research on neural networks: an emphasis on hippocampo-neocortical rhythms.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 614 (2013).</li><li>Reato, D., Rahman, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+weak+transcranial+alternating+current+stimulation+on+brain+activity-a+review+of+known+mechanisms+from+animal+studies.">Effects of weak transcranial alternating current stimulation on brain activity-a review of known mechanisms from animal studies.</a> Frontiers in human neuroscience. 7, 687 (2013).</li><li>Thut, G., Miniussi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+rhythmic+brain+activity+from+TMS-EEG+studies.">New insights into rhythmic brain activity from TMS-EEG studies.</a> Trends in cognitive sciences. 13 (4), 182-189 (2009).</li><li>Gage, G. J., 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=Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals.">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (60), (2012).</li><li>Vandecasteele, 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=Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (61), e3568 (2012).</li><li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. <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+Continuous+EEG+Monitoring+in+Small+Rodent+Models+of+Human+Disease+Using+the+Epoch+Wireless+Transmitter+System.">Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (101), e52554 (2015).</li><li>Ung, K., Arenkiel, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber-optic+implantation+for+chronic+optogenetic+stimulation+of+brain+tissue.">Fiber-optic implantation for chronic optogenetic stimulation of brain tissue.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (68), e50004 (2012).</li><li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+craniotomy+surgery+procedure+for+chronic+brain+imaging.">A craniotomy surgery procedure for chronic brain imaging.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (12), (2008).</li></ol>

Antal Berényi é o proprietário e fundador da Amplipex Ltd, uma empresa de fabricação em grande escala amplificadores multiplexação de sinais. Gábor Kozák e Tamás Földi não têm nada para divulgar.

A etapa mais crítica do presente protocolo é a colagem do pacote de eletrodos na superfície do osso. No caso de selagem inadequada, uma lacuna é formada entre os eléctrodos e o osso e tecido de cicatrização secundário pode crescer a esta lacuna, o que diminui a qualidade da estimulação. A superfície do osso deve ser completamente seca durante as etapas de colagem sobre o pacote, e no caso de experimentando instabilidade dos eletrodos, deve ser removido e substituído com um novo pacote para obter os melhores r...

Estimulação elétrica transcraniana (TES) é uma abordagem metodológica valiosa para influenciar a atividade cerebral de forma temporalmente restrita. Dependendo do tamanho e posicionamento dos eléctrodos de estimulação, TES podem afetar volumes de cérebro grande e arrastar populações neuronais difusamente1,2,3. Transcraniana por corrente contínua estimulação já medicamente é aprovada para o tratamento do transtorno depressivo maior4,5e muitos estudos enfocam mostrando os efeitos cognitivos de estimulação transcraniana em seres humanos6 , 7. Além disso, prometendo resultados foram relatados sobre o potencial de TES no controle de crises epilépticas8,9.
Apesar da intensa pesquisa, ainda há muitas questões abertas sobre o mecanismo detalhado de ação, efeitos colaterais e o resultado a longo prazo da aplicação deste método10,11,12. Portanto, é criticamente importante ter um protocolo robusto, reprodutível para investigar os efeitos de SMT em modelos animais. Dado que muitas doenças (por exemplo, depressão, epilepsia e esquizofrenia) só podem ser investigadas extensivamente em animais acordados, e a natureza dessas condições médicas geralmente requerem tratamento a longo prazo, nós fornecemos um protocolo para crônica implante de eletrodos de transcraniana em ratos. O método apresentado aqui pode ser usado para estudos comportamentais ou pode ser combinado com implante de eletrodos de gravação (ou seja,fios, sondas de silicone, eletrodos de juxtacellular) ou com windows cranianas crônicas para experimentos eletrofisiológicos e imagem estudos, respectivamente. Dependendo do design experimental, o sincronismo dos estímulos pode ser aleatórios ou acionados por eventos para pistas comportamentais específicas, ou para as características eletrofisiológicas do cérebro particular Estados (convulsões, oscilações de theta)8, 11 , 13.
É importante mencionar que, em contraste com a abordagem humana atualmente usada, que usa uma encarnação de eletrodos colocados na pele, aqui nós mostramos um método que emprega mal o direito de implantação subcutânea sobre a superfície do osso temporal, desde ratos tolera qualquer coisa colocada na sua pele que é facilmente acessível usando suas patas.
Em consonância com os princípios de substituição, redução e refinamento, devido à natureza crônica de implantação, este método ajuda a reduzir o número de animais, desde que cada animal pode ser recrutado em diferentes condições experimentais por meses, permitindo o uso de menos animais para testar várias hipóteses.
No presente estudo, nós fornecemos um protocolo detalhado, passo a passo do eletrodo de estimulação transcraniana fabricação (figura 1A-B) e demonstrar a implantação crônica desses eletrodos sobre os ossos temporais de um six-month-old rato de Long-Evans masculino.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate liquid</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate gel</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire for stimulation electrodes</td>
			<td>Phoenix Wire Inc.</td>
			<td>36744MHW - PTFE Microminiature Hook-Up Wire</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Board spacer</td>
			<td>E-tec Interconnect</td>
			<td>SP1-020-S378/01-55</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connector</td>
			<td>E-tec Interconnect</td>
			<td>P2510I-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape packaging for stimulation electrodes</td>
			<td>Nexperia</td>
			<td>74HC1G00GW</td>
			<td>Tape packaging of any integrated circuit with SOT-353 case can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grip Cement Industrial Grade</td>
			<td>Caulk Dentsply</td>
			<td>675571 (powder) 675572 (solvent)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electroconductive gel</td>
			<td>Rextra</td>
			<td>ECG Gel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording electrode wire</td>
			<td>California Fine Wire Co.</td>
			<td>.002 (50 micron) Tungsten 99.95% (CFW Material #: 100-211), HMl-Natural, cut to 3.0 inch pieces, Round, Cut length piece wire</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrafine scissors</td>
			<td>Hammacher Instrumente</td>
			<td>Stainless HSB 544-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel tube</td>
			<td>Vita Needle Company</td>
			<td>29 RW, 304SS Tubing, T.I.G. Welded and Plug</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High speed rotary saw</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 395</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary saw holder</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary saw cut-off wheel</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>Model # 409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ocular sticks</td>
			<td>Lohmann-Rauscher</td>
			<td>Pro-ophta Ocular Sticks</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wet disinfectant</td>
			<td>Egis</td>
			<td>Betadine</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry disinfectant</td>
			<td>Wagner Pharma</td>
			<td>Reseptyl-urea</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drilling machine</td>
			<td>NSK-Nakanishi United Kingdom</td>
			<td>Vmax35RV Pack</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anchoring screws</td>
			<td>Antrin Miniature Specialties, Inc.</td>
			<td>000-120x1/16 SL BIND MS SS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chronic transcranial electrical stimulation and intracortical recording in rats

Estimulação elétrica transcraniana (TES) é uma abordagem relativamente simples e poderosa para influenciar difusamente atividade cerebral aleatoriamente ou de forma acionados por eventos de ciclo fechado. Embora muitos estudos concentram-se os possíveis benefícios e efeitos colaterais de TES em cérebros saudáveis e patológicos, há ainda muitas questões fundamentais sobre o mecanismo de ação da estimulação. Portanto, há uma clara necessidade de um método robusto e reprodutível para testar o aguda e os efeitos crônicos de TES em roedores. TES podem ser combinados com regulares técnicas comportamentais, eletrofisiológicas e de imagem para investigar as redes neuronais em vivo. O implante de eletrodos de estimulação transcraniana não impõe restrições extras sobre o delineamento experimental enquanto oferece uma ferramenta versátil, flexível para manipular a atividade cerebral. Aqui nós fornecemos um protocolo detalhado, passo a passo para fabricar e implante de eletrodos de estimulação transcraniana para influenciar a atividade cerebral de forma temporalmente restrita por meses.

O implante de eletrodos de estimulação crônica (figura 1B) pode ser combinado com implantação adicional de gravação de eletrodos (Figura 1-D). Essas configurações são adequadas para formar a gravação por demanda e sistemas de estimulação para interferir com as atividades específicas do cérebro. Aqui nós apresentamos resultados representativos de uma epilepsia de loop fechado sistema de detecção...

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Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Este protocolo detalhado descreve a colocação de eletrodos de estimulação transcraniana no osso temporal a fim de investigar os efeitos a curto e longo prazo da estimulação elétrica transcraniana em ratos movimentando-se livremente.

Estimulação elétrica transcraniana crônica e gravação Intracortical em ratos

Transcranial electrical stimulation (TES) is a powerful and relatively simple approach to diffusely influence brain activity either randomly or in a ...

chronic-transcranial-electrical-stimulation-intracortical-recording

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.6K visualizações.  University of Szeged. Este protocolo detalhado descreve a colocação de eletrodos de estimulação transcraniana no osso temporal a fim de investigar os efeitos a curto e longo prazo da estimulação elétrica transcraniana em ratos movimentando-se livremente.

Vídeo: Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful rest."1,2,3 It is thought the default mode network corresponds to self-referential or "internal mentation".2,3
It has been hypothesized that, in humans, activity within the default mode network is correlated with certain pathologies (for instance, hyper-activation has been linked to schizophrenia 4,5,6 and autism spectrum disorders 7 whilst hypo-activation of the network has been linked to Alzheimer's and other neurodegenerative diseases 8). As such, noninvasive modulation of this network may represent a potential therapeutic intervention for a number of neurological and psychiatric pathologies linked to abnormal network activation. One possible tool to effect this modulation is Transcranial Magnetic Stimulation: a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.9
In order to explore the default mode network's propensity towards and tolerance of modulation, we will be combining TMS (to the left inferior parietal lobe) with functional magnetic resonance imaging (fMRI). Through this article, we will examine the protocol and considerations necessary to successfully combine these two neuroscientific tools.

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the combination of TMS and fMRI to examine the effects of brain stimulation on the default network.

Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

Neurociência

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a non-invasive and safe alternative to change cortical excitability2. The effects of one session of tDCS can last for several minutes, and its effects depend on polarity of stimulation, such as that cathodal stimulation induces a decrease in cortical excitability, and anodal stimulation induces an increase in cortical excitability that may last beyond the duration of stimulation6. These effects have been explored in cognitive neuroscience and also clinically in a variety of neuropsychiatric disorders &#x2013; especially when applied over several consecutive sessions4. One area that has been attracting attention of neuroscientists and clinicians is the use of tDCS for modulation of pain-related neural networks3,5. Modulation of two main cortical areas in pain research has been explored: primary motor cortex and dorsolateral prefrontal cortex7. Due to the critical role of electrode montage, in this article, we show different alternatives for electrode placement for tDCS clinical trials on pain; discussing advantages and disadvantages of each method of stimulation.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an established technique to modulate cortical excitability1,2. It has been used as an investigative tool in neuroscience due to its effects on cortical plasticity, easy operation, and safe profile. One area that tDCS has been showing encouraging results is pain alleviation 3-5.

Posicionamento do eletrodo e Montage na estimulação transcraniana por corrente

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that has been intensively investigated in the past decade as this method offers a ...

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels). The present protocol describes how this method can be used to stimulate the posterior tibial nerve that activates plantar flexor muscles. Percutaneous electrical nerve stimulation consists of inducing an electrical stimulus to a motor nerve to evoke a muscular response. Direct (M-wave) and/or indirect (H-reflex) electrophysiological responses can be recorded at rest using surface electromyography. Mechanical (twitch torque) responses can be quantified with a force/torque ergometer. M-wave and twitch torque reflect neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling, whereas H-reflex provides an index of spinal excitability. EMG activity and mechanical (superimposed twitch) responses can also be recorded during maximal voluntary contractions to evaluate voluntary activation level. Percutaneous nerve stimulation provides an assessment of neuromuscular function in humans, and is highly beneficial especially for studies evaluating neuromuscular plasticity following acute (fatigue) or chronic (training/detraining) exercise.

We present a protocol to assess changes in neuromuscular function. Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method that evokes muscular responses. Electrophysiological and mechanical properties of these responses permit the evaluation of neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels).

Avaliação da função neuromuscular Usando percutânea Estimulação Elétrica Nervosa

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Simultaneous Recording of Electroretinography and Visual Evoked Potentials in Anesthetized Rats

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the electrical responses of the retina to light stimulation, while the VEP measures the corresponding functional integrity of the visual pathways from the retina to the primary visual cortex following the same light event. The ERG waveform can be broken down into components that reflect responses from different retinal neuronal and glial cell classes. The early components of the VEP waveform represent the integrity of the optic nerve and higher cortical centers. These recordings can be conducted in isolation or together, depending on the application. The methodology described in this paper allows simultaneous assessment of retinal and cortical visual evoked electrophysiology from both eyes and both hemispheres. This is a useful way to more comprehensively assess retinal function and the upstream effects that changes in retinal function can have on visual evoked cortical function.

This protocol describes simultaneous measurement of electroretinogram and visual evoked potentials in anesthetized rats.

Gravação simultânea de Eletrorretinografia e potenciais evocados visuais em ratos anestesiados

The electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are commonly used to assess the integrity of the visual pathway. The ERG measures the ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

Efeitos da estimulação da corrente alternada transcraniana no córtex Motor primário por on-line abordagem combinada com estimulação magnética transcraniana

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in humans is transcranial direct current stimulation (tDCS). Less frequently, transcranial alternating current stimulation (tACS) or transcranial random noise stimulation (tRNS), a specific form of tACS using an electrical current applied randomly within a pre-defined frequency range, is used. The increase of noninvasive electrical brain stimulation research in humans, both for experimental and clinical purposes, has yielded an increased need for basic, mechanistic, safety studies in animals. This article describes a model for transcranial electrical brain stimulation (tES) through the intact skull targeting the motor system in alert rodents. The protocol provides step-by-step instructions for the surgical set-up of a permanent epicranial electrode socket combined with an implanted counter electrode on the chest. By placing a stimulation electrode into the epicranial socket, different electrical stimulation types, comparable to tDCS, tACS, and tRNS in humans, can be delivered. Moreover, the practical steps for tES in alert rodents are introduced. The applied current density, stimulation duration, and stimulation type may be chosen depending on the experimental needs. The caveats, advantages, and disadvantages of this set-up are discussed, as well as safety and tolerability aspects.

This protocol describes a surgical set-up for a permanent epicranial electrode socket and an implanted chest electrode in rodents. By placing a second electrode into the socket, different types of transcranial electrical brain stimulation can be delivered to the motor system in alert animals through the intact skull.

Estimulação transcraniana de elétrica cerebral em roedores alertas

Transcranial electrical brain stimulation can modulate cortical excitability and plasticity in humans and rodents. The most common form of stimulation in ...

Combined Transcranial Magnetic Stimulation and Electroencephalography of the Dorsolateral Prefrontal Cortex

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic field pulses. The initiation of cortical activation or its modulation depends on the background activation of the neurons of the cortical region activated, the characteristics of the coil, its position and its orientation with respect to the head. TMS combined with simultaneous electrocephalography (EEG) and neuronavigation (nTMS-EEG) allows for the assessment of cortico-cortical excitability and connectivity in almost all cortical areas in a reproducible manner. This advance makes nTMS-EEG a powerful tool that can accurately assess brain dynamics and neurophysiology in test-retest paradigms that are required for clinical trials. Limitations of this method include artifacts that cover the initial brain reactivity to stimulation. Thus, the process of removing artifacts may also extract valuable information. Moreover, the optimal parameters for dorsolateral prefrontal (DLPFC) stimulation are not fully known and current protocols utilize variations from the motor cortex (M1) stimulation paradigms. However, evolving nTMS-EEG designs hope to address these issues. The protocol presented here introduces some standard practices for assessing neurophysiological functioning from stimulation to the DLPFC that can be applied in patients with treatment resistant psychiatric disorders that receive treatment such as transcranial direct current stimulation (tDCS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), magnetic seizure therapy (MST) or electroconvulsive therapy (ECT).

The protocol presented here is for TMS-EEG studies utilizing intracortical excitability test-retest design paradigms. The intent of the protocol is to produce reliable and reproducible cortical excitability measures for assessing neurophysiological functioning related to therapeutic interventions in the treatment of neuropsychiatric diseases such as major depression.

Estimulação magnética transcraniana combinada e Eletroencefalografia do córtex pré-frontal Dorsolateral

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive method that produces neural excitation in the cortex by means of brief, time-varying magnetic ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for several neuropsychiatric diseases. The biological effects of tDCS are not fully understood, which is in part explained due to the difficulty in obtaining human brain tissue. This protocol describes a tDCS mouse model that uses a chronically implanted electrode allowing the study of the long-lasting biological effects of tDCS. In this experimental model, tDCS changes the cortical gene expression and offers a prominent contribution to the understanding of the rationale for its therapeutic use.

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a therapeutic technique proposed to treat psychiatric diseases. An animal model is essential for understanding the specific biological alterations evoked by tDCS. This protocol describes a tDCS mouse model that uses a chronically implanted electrode.

Transcraniana por corrente contínua estimulação (tDCS) em ratos

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...

Establishment of Acute Pontine Infarction in Rats by Electrical Stimulation

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided here is a protocol for successfully establishing a rat model of acute pontine infarction. Rats weighing about 250 g are used, and a probe with an insulated sheath is injected into the pons using a stereotaxic apparatus. A lesion is produced by the electrical stimulation with a single pulse. The Longa score, Berderson score, and beam balance test are used to assess neurological deficits. Additionally, the adhesive-removal somatosensory test is used to determine sensorimotor function, and the limb placement test is used to evaluate proprioception. MRI scans are then used to assess the infarction in vivo, and TTC staining is used to confirm the infarction in vitro. Here, a successful infarction is identified that is located in the anterolateral basis of the rostral pons. In conclusion, a new method is described to establish an acute pontine infarction rat model.

Presented here is a protocol for establishing acute pontine infarction in a rat model via electrical stimulation with a single pulse.

Estabelecimento de Infarto Agudo de Pontina em Ratos por Estimulação Elétrica

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided ...

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.

Preparação de Eletrodos de Estimulação Nervosa Periférica para Implantação Crônica em Ratos

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