Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu iletişim kuralı bir cerrahi kurulum için kalıcı epicranial elektrot soket ve implante göğüs Puarı Rodents açıklar. İkinci bir elektrot yuvaya yerleştirerek, Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu farklı türde uyarı hayvanlarda olduğu gibi kafatası ile motor sistemi teslim edilemez.
Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu kortikal uyarılabilirlik ve plastisite insanlar ve kemirgenler modüle. Stimülasyon insanlarda en sık görülen Transkraniyal doğru akım stimülasyon (tDCS) olduğunu. Daha az sıklıkla Transkraniyal alternatif akım stimülasyon (şeker) veya Transkraniyal rasgele gürültü stimülasyon (tRNS), önceden tanımlanmış frekans aralığı içinde rastgele uygulanan bir elektrik akımı kullanarak tACS belirli bir form kullanılır. İnvaziv olmayan elektrik beyin stimülasyonu araştırma insanlarda, deneysel ve klinik amaçlar için her ikisi de artış hayvan çalışmalarında temel, mekanik, emniyet için artan bir ihtiyaç vermiştir. Bu makalede Transkraniyal elektrik beyin stimülasyonu (tES) için bir model olduğu gibi kafatası uyarı Rodents motor sistemi hedefleme üzerinden anlatılmaktadır. İletişim kuralı göğüs üzerinde bir implant sayaç elektrot ile birlikte kalıcı epicranial elektrot soket cerrahi set-up için adım adım yönergeler sağlar. Stimülasyon elektrot epicranial yuvaya yerleştirerek, farklı elektriksel stimülasyon türleri, tDCS, şeker ve insanlarda, tRNS karşılaştırılabilir teslim edilebilir. Ayrıca, uyarı Rodents tES için pratik adımlar tanıtılmaktadır. Uygulanan akım yoğunluğu, stimülasyon süresi ve stimülasyon türü deneysel gereksinimlerine bağlı olarak seçmiş olabilirsiniz. Uyarılar, avantajları ve dezavantajları Bu tuzak, yanı sıra Emanet ve tolerabilite yönleri ele alınmıştır.
Beyin (tES) elektrik akımları Transkraniyal yönetiminin yıllardır beyin fonksiyonu çalışmaya ve davranışını değiştirmek için kullanılmıştır. Daha yakın, uygulama akımları doğrudan veya daha az sıklıkla alternatif akımlar (şeker ve tRNS), Noninvazif sağlam kafatası ile kullanmak ile iki veya daha fazla elektrotlar (anode(s) ve cathode(s)) klinik ve bilimsel açıdan ilgi kazanmıştır. Özellikle, tDCS sağlıklı konular ve nöropsikiyatrik hastalıkları olan hastalar daha fazla 33,200 oturumlarında kullanılan ve güvenli olarak ve kolay, uzun ömürlü yanı sıra olası tedavi potansiyeli ile düşük maliyetli başucu uygulama ortaya çıkmıştır davranışsal etkileri1. Bu açıkça artan ihtiyaç ve mekanik çalışmaları, Emanet yönleri de dahil olmak üzere bilimsel ilgi vermiştir. Bu makale stimülasyon, tDCS en yaygın olarak kullanılan form üzerinde duruluyor.
Türler arasında tDCS kortikal uyarılabilirlik ve sinaptik plastisite modüle. Uyarılabilirlik değişiklikleri polarite bağımlı değişiklik spontan nöronal ateş oranı kediler ve fareler2,3,4veya motor uyarılmış potansiyel (MEP) genlikleri insan ve fare () içinde değişimler olarak bildirilmiştir her ikisi de anodal ve azalmış sonra cathodal tDCS sonra arttı: insan5,6; fare7). Anodal DCS motor kortikal sinaptik etkinliğinin artırılması veya Hipokampal vitro birkaç saat sonra stimülasyon ya da uzun vadeli kullanılmasının muhtemelen (LTP), ne zaman synapses belirli bir zayıf sinaptik girişi gerektirerek veya ne zaman bir plastisite daha önce verilen ortak uygulanan stimülasyon8,9,10,11,12inducing. Uygun olarak, motor veya bilişsel eğitim başarı stimülasyon faydaları kez sadece ortaya çıkar tDCS8,13,14,15eğitim ile birlikte uygulanan olup olmadığını. Bu önceki bulgular esas olarak nöronlar toplantılarına isnat ederken, nöronal olmayan hücreleri (glia) da tDCS fonksiyonel etkileri katkıda bulunabilir belirtmek gerekir. Örneğin, uyarı fareler16anodal tDCS sırasında astrositik hücre içi kalsiyum düzeyleri artmış. Benzer şekilde, ateş için eşiğin akım yoğunluğu, anodal tDCS microglia17bir doz bağımlı Etkinleştirme indüklenen. Ancak, modülasyon nöron-glia etkileşim tDCS tarafından daha fazla belirli araştırma gerekir.
Alınan birlikte, hayvan araştırma açıkça tDCS düzenleyici etkisi uyarılabilirlik ve plastisite anlayışımızı gelişmiş. Ancak, içeride bir "ters çevirim boşluğu" observable yayınlarda yavaş aksine insan tDCS çalışmaların üstel artış ve in vitro ve içinde vivo tES temel mekanizmaları araştırmalarda küçük artış hayvan modelleri. Ayrıca, kemirgen tES modelleri (transdermal epicranial uyarmaya) çeşitli araştırma laboratuvarları arasında yüksek değişkenliği ile gerçekleştirilen ve bildirilen stimülasyon yordamlar genellikle değildir karşılaştırılabilir engelleyen tamamen şeffaf ve Yinelenebilirlik temel araştırma verilerini hem de sonuçları yorumlanması.
Burada, biz birincil motor korteks çeviri insan tDCS durumuna değişkenlik en aza indirirken sağlar ve olmadan tekrarlanan stimülasyon sağlar hedefleme bir Transkraniyal beyin stimülasyonu tuzak cerrahi uygulama ayrıntılı olarak tarif davranış engelleyen. Uyarı Sıçanlarda sonraki tES için adım adım bir protokol sağlanır. TES uyarı Rodents güvenli uygulama metodolojik ve kavramsal açıdan ele alınmıştır.
hayvanları içeren araştırma için deneyler başlamadan önce ilgili (ülkeye özgü) onay alınması gerekir. Rapor burada tüm hayvan deneyleri EU Direktifi 2010/63/AB göre Güncellenme Zamanı Alman hayvanları Koruma Kanunu gerçekleştirilir (" Tierschutzgesetz ") Temmuz 2013 ve Ağustos 2013 Güncellenme Zamanı Alman hayvan araştırma Yönetmeliği. Hayvan iletişim kuralları yerel makamlar tarafından onaylanmış " komisyon Freiburg Bölgesel Konseyi hayvan deney için " ve " Üniversitesi Tıp Merkezi Freiburg hayvan deney için komisyon ".
1. araçları hazırlama ve ameliyat için malzeme
2. Kemirgen hazırlanması için ameliyat
3. Cerrahi müdahale: Göğüs elektrot implantasyon
Not: sayaç elektrot dışarıdan bir yelek ile traş göğsünde yerleştirildiğinde bu adım-ebilmek var olmak Kaptan.
4. Cerrahi işlem: Epicranial tES soket yerleşimini
5. Transkraniyal elektrik stimülasyon yordam
Not: anestezi tES etkileri etkiler gibi stimülasyon uyarı kemirgenler mümkün olduğunda performans tavsiye edilir. Kemirgen deneyler başlamadan önce en az 5 gün için (baş ve göğüs yara iyileşmesi) kurtarmak izin verir. Deneyler önceki zaman noktalarda ameliyattan sonra göğüs yarası en sinirli olduğu gibi bir yelek ile sabit bir dış sayaç elektrot kullanıldığında gerçekleştirilebilir; Ama hayvanlar elektrot yelek için birkaç gün için habituated gerekir ve davranışsal görevleri ile girişim oluşabilir.
Bir tuzak için uyarı Rodents güvenilir tekrarlanan tES açıklanan uygulama kolayca mekanik deneyler, doz-yanıt çalışmalar veya davranışsal görevler de dahil olmak üzere deneyler entegre edilebilir. Bugüne kadar hayvan çalışmaları (invaziv) tES kullanarak verileri karşılaştırılabilir tES stimülasyon set-up laboratuvarlar arasında değişkenlik ve stimülasyon parametreleri (çeşitli akım yoğunluğu, uygulananÖrneğin, farklılıkları tarafından engel ...
Bu iletişim kuralı tipik malzeme ve bir kalıcı tES tuzak cerrahi gerçekleşmesi için hem de uyarı Rodents sonraki uyarılması için yordam adımları açıklar. TES deneme, bir kemirgen kavramsal açıdan (insan koşulu, belirli bir beyin stimülasyonu beklenen etkileri ile karşılaştırılabilir yanı sıra birkaç metodolojik açıdan (Emanet ve tolerabilite tES, sonuç parametresi) hazırlanması sırasında bölge) dikkate alınması gerek. Metodolojik açıdan uygulamasının serbestçe hareket kemirgenler...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Bu eser Alman Araştırma Vakfı (DFG RE 2740/3-1) tarafından desteklenmiştir. Frank Huethe ve Thomas Günther ısmarlama tES kurulum ve DC-uyarıcı içi üretimi için teşekkür ederiz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Softasept N | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland | 3887138 | antiseptic agent |
Ethanol 70 % | Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Deutschland | T913.1 | |
arched tip forceps | FST Fine science tools, Heidelberg, Deutschland | 11071-10 | |
Iris Forceps, 10cm, Straight, Serrated | World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA | 15914 | |
Scalpel Handle #3, 13cm | World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA | 500236 | |
Standard Scalpel Blade #10 | World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA | 500239 | |
Zelletten cellulose swabs | Lohmann und Rauscher, Neuwied, Deutschland | 13349 | 5 x 4 cm |
Isoflurane | AbbVie Deutschland GmbH & Co | N01AB06 | |
Iris Scissors, 11.5cm, Straight | World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA | 501758 | small scissors |
cotton swab/cotton buds | Carl Roth GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Deutschland | EH12.1 | Rotilabo |
Kelly Hemostatic Forceps, 14cm, Straight | World Precision Instruments, Inc, Sarasota, FL, USA, Inc, Sarasota, FL, USA | 501241 | surgical clamp |
electrode plate (platinum) | custom made | Wissenschaftliche Werkstatt Neurozentrum Uniklinik Freiburg, Deutschland | 10x6 mm, 0.15 mm thickness |
insulated copper strands (~1 mm diameter) | Reichelt elektronik GmbH & Co. KG, Sande, Germany | LITZE BL | electrode cable |
Weller EC 2002 M soldering station | Weller Tools GmbH, Besigheim, Germany | EC2002M1D | |
Iso-Core EL 0,5 mm | FELDER GMBH Löttechnik, Oberhausen, Deutschland | 20970510 | lead free solder |
MERSILENE Polyester Fiber Suture | Johnson & Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany | R871H | nonabsorbable braided suture, 4-0 |
Histoacryl | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland | 9381104 | cyanoacrylate |
Ketamin 10% | Medistar GmbH, Germany | n/a | anesthetics |
Rompun 2% (Xylazine) | Bayer GmbH, Germany | n/a | anesthetics |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır