Este protocolo permite estudar as consequências da estimulação em redes neurais, ajudando a desvendar o enigma em torno da DBS. E para determinar o impacto de uma estimulação na dinâmica do cérebro. A principal vantagem de usar o reparo de FD durante uma estimulação é que podemos visualizar as consequências in vivo da estimulação aguda na dinâmica cerebral e, em seguida, refinar in vivo os protocolos de estimulação.
Este método é de particular relevância nos campos da neurologia e da psiquiatria. Como é nessas especialidades médicas que a DBS tem seu maior impacto como estratégia antroponótica. Para começar, coloque o animal anestesiado em decúbito dorsal no leito da TC.
Para imagens de TC, prenda a máscara facial ou o cone do nariz ao rato. Localize a cabeça no centro do campo de visão do tomógrafo. Proceder à aquisição da imagem de TC utilizando parâmetros de aquisição de acordo com as especificações do scanner.
Para MR Imaging, coloque o animal em decúbito dorsal no leito da ressonância magnética. Para evitar movimentos durante a aquisição da ressonância magnética, prenda a cabeça a uma estrutura estereotáxica colocada no leito do scanner. Além disso, prenda o resto do corpo do rato com fita adesiva de seda.
Uma vez que a posição esteja correta, adquira a imagem de ressonância magnética. Use um software de processamento de imagem para normalizar espacialmente a tomografia computadorizada e a ressonância magnética usando um algoritmo de registro rígido automático baseado em informações mútuas. Localize a linha bregma na imagem co-registrada.
E medir a distância no acesso AP, ML e DV do bregma ao córtex pré-frontal medial, de acordo com o Paxinos and Watson Rat Brain Atlas. Raspe a área entre as orelhas e os olhos. Coloque o animal na posição prona na estrutura estereotáxica.
Garanta a imobilidade da cabeça usando as barras auriculares de ratos. Tenha cuidado para não inserir as barras auriculares muito profundas, pois isso pode danificar o tímpano. Use o adaptador de retenção de cabeça para ratos para manter o animal na posição correta durante a cirurgia.
Aplique o gel lubrificante Atímico nos olhos do rato para evitar o ressecamento durante a cirurgia e cubra-os com gaze estéril. Faça uma incisão longitudinal na pele sobrejacente ao crânio entre as orelhas. Estendendo-se de 1,5 a dois centímetros de lambda a bregma.
Exponha o crânio com a ajuda de dois ou três grampos. Remova o periósteo com uma tesoura e limpe o sangue com solução salina Para expor o bregma e as suturas sagitais. Remova o excesso de solução salina com gaze.
Antes de posicionar os eletrodos, endireite-os com pinças plásticas para garantir a colocação correta durante a cirurgia. Coloque um eletrodo no suporte do braço direito do quadro estereotáxico. Mova o braço direito segurando o eletrodo através da estrutura estereotáxica.
E coloque a ponta do eletrodo exatamente sobre o bregma. Tente trazer a ponta do eletrodo o mais próximo possível do crânio sem tocá-lo Para evitar a deformação do eletrodo. Observe as coordenadas resultantes para bregma fornecidas pelo quadro estereotáxico.
Usando uma caneta cirúrgica, faça uma marca no crânio indicando a posição inicial do eletrodo. Mova o suporte para as coordenadas AP e ML obtidas anteriormente. E faça uma marca no crânio com uma caneta cirúrgica indicando a posição do alvo do eletrodo.
Remova o braço direito da estrutura estereotáxica que segura o eletrodo. Tenha cuidado para não tocar em nada com o eletrodo. Usando uma pequena broca elétrica, faça um furo através do crânio na posição alvo até que a dura-máter seja visível.
Use um cotonete para parar o sangramento. Faça quatro furos ao longo do crânio para colocar quatro parafusos. Para aumentar a área de superfície do cimento dentário e localizar o solo.
Em seguida, prenda os parafusos. Localize o braço direito do quadro estereotáxico com o eletrodo direito. Mova o braço para a posição calculada que deve coincidir com o orifício.
Em seguida, abaixe o eletrodo até que ele toque a dura-máter. Esta posição servirá como nível zero na direção DV. Usando as coordenadas DV obtidas anteriormente, insira a ponta do eletrodo na direção DV.
Prenda o solo a um dos parafusos mais próximos do eletrodo e aplique cimento dental ao redor do eletrodo e dos parafusos. Repita o mesmo procedimento de colocação de eletrodos para o outro hemisfério do cérebro. Aplique mais cimento dental para formar uma tampa sem cobrir o eletrodo e espere até que ele endureça.
Use solução de iodopovidona para desinfetar a área cirúrgica. Remova o rato do quadro estereotáxico e prossiga com a tomografia computadorizada, conforme demonstrado anteriormente, para avaliar a colocação correta dos eletrodos. Jejue o rato por oito a 12 horas antes de cada PET scan.
Encher uma seringa de calibre 27 com aproximadamente 37 megabecquerel da solução FDG no menor volume possível, medido num actímetro. Coloque uma almofada de aquecimento sob a cauda do animal ou use luz infravermelha para dilatar as veias da cauda. Injete a solução de FDG através de uma das veias laterais da cauda.
Coloque o animal de volta na gaiola e aguarde 45 minutos para a captação do traçador de rádio antes de iniciar a sessão de aquisição de imagem. Para o estudo D2, DBS entregue durante o período de captação de FDG. Prepare o estimulador isolado e os fios necessários em uma sala vasta e silenciosa, com espaço suficiente para as gaiolas de animais e influência mínima de estímulos potencialmente perturbadores.
Conecte os fios de estimulação aos giros para permitir que os animais se movam livremente dentro das gaiolas e ao estimulador. Defina os parâmetros de estimulação conforme descrito no manuscrito do texto. Use um osciloscópio para verificar o modo atual, a frequência e a largura de pulso.
Confirme a forma de onda bifásica com uma forma de pulso retangular. A imagem da TC visualizou claramente o eletrodo inserido no cérebro do rato. A modalidade de imagem utilizada neste estudo também forneceu boas informações anatômicas e facilitou o registro das imagens FDG-PET.
Uma imagem PET-CT fundida do mesmo animal registrado espacialmente no mesmo espaço estereotáxico. As diferenças metabólicas cerebrais foram observadas entre as sessões de PET como mapas T sobrepostos em cortes cerebrais sequenciais de um milímetro de uma ressonância magnética registrada para a imagem de referência da TC. Essas diferenças consistiram em aumentos e diminuições na absorção de FDG mostrados como cores quentes e frias, respectivamente.
Um resumo detalhado dos resultados estatísticos obtidos a partir da análise indicou a região modulada do cérebro e o hemisfério cerebral em que a modulação foi observada. A estatística T, o tamanho do cluster, a direção da modulação e os valores de P obtidos nos níveis de pico e cluster. É fundamental manter um nível estético adequado e da cabeça durante a cirurgia.
Além disso, o cálculo de coordenadas e uma retidão dos eletrodos são essenciais. Os novos operadores são aconselhados a serem meticulosos e seguirem todos os passos. Após a conclusão de todo o procedimento, os animais podem ser submetidos a teste comportamental para avaliar o impacto da estimulação em diferentes domínios cognitivos.
Além disso, uma série de estudos de imagem podem ser realizados para avaliar as consequências da DBS no nível celular.
