Impianto di dispositivi optoelettronici nel midollo spinale del roditore

La neuromodulazione può fornire applicazioni diagnostiche, modulatorie e terapeutiche. Mentre un ampio lavoro è stato condotto nel cervello, la modulazione del midollo spinale rimane relativamente inesplorata. Il tessuto del midollo spinale, intrinsecamente delicato e mobile, impone vincoli che rendono difficile l'impianto preciso delle sonde neurali. Nonostante i recenti progressi nei dispositivi di neuromodulazione, in particolare nella bioelettronica flessibile, le opportunità di espanderne l'uso nel midollo spinale sono state limitate dalle complessità chirurgiche dell'impianto di dispositivi. In questo caso, forniamo una serie di protocolli chirurgici su misura per l'impianto di un dispositivo optoelettronico su misura che si interfaccia con il midollo spinale nei roditori. I passaggi per posizionare e ancorare un gambo ottico su un segmento specifico del midollo spinale tramite due diversi metodi di impianto chirurgico sono descritti in dettaglio qui. Questi metodi sono ottimizzati per una vasta gamma di dispositivi e applicazioni, che possono richiedere o meno il contatto diretto con il midollo spinale per la stimolazione ottica. Per chiarire la metodologia, si fa riferimento all'anatomia vertebrale per identificare i punti di riferimento prominenti prima di eseguire un'incisione cutanea. Vengono dimostrati i passaggi chirurgici per fissare un gambo ottico sopra il rachide cervicale nei roditori. Vengono quindi delineate le procedure per fissare il dispositivo optoelettronico collegato al gambo ottico in uno spazio sottocutaneo lontano dal midollo spinale, riducendo al minimo il contatto diretto non necessario. Gli studi comportamentali che confrontano gli animali che hanno ricevuto gli impianti con quelli sottoposti a interventi chirurgici fittizi indicano che i gambi ottici non hanno influenzato negativamente la funzione degli arti posteriori o anteriori sette giorni dopo l'impianto. Il presente lavoro amplia il kit di strumenti di neuromodulazione per l'uso in studi futuri volti a studiare vari interventi del midollo spinale.