Bu çalışma ANR (Program Blanc Nörobilim), FRC (la Recherche sur le Cerveau dökmek Federasyonu) hibe tarafından desteklenmiştir, Paris (Program Doğuşu) Şehir, INSERM ve Neuropôle DE NR La Pitié Salpêtrière Hastanesi (Translational araştırma sözleşme), Université Pierre et Marie Curie UPMC (Program Yakınsama) ve Institut du Cerveau ve e la Moelle epiniere (Paris) GH için ED Recherche Francilien (nerf),

NOT: Burada açıklanan protokol Fransız &quot;Comité consultatif National d&#39;Ethique&quot; yönergeleri takip ve INSERM&#39;deki tarafından bir toplama faaliyeti olarak ilan edilir. İnsan Epileptik Doku 1. Rezeksiyonu <ol><li> Hastalar <ol><li> Dirençli epilepsi hastası hastaların beyin dokusunu edinin. Ameliyattan önce yazılı bilgilendirilmiş olurunu. </li><li> Tüm epileptik hastalar nörolojik muayene, nöropsikolojik değerlendirme, yüzey EEG ve nörogörüntülemenin dahil olmak üzere geniş bir cerrahi öncesi ortamda tetkik işletilen; çıkarılan dokunun cerrahi sonrası histolojik inceleme ile takip (MRG ve bazen 18 FDG-PET taraması Şekil 1A), (Şekil 1B) . NOT: farklı keşifler benzer nöbet başlangıç ​​bölgesi ve zaman onun kaldırma yararı cerrahi riskleri aştığında lokalize zaman endikedir. </li></ol></li><li> Cerrahlık <ol><li> Maintain antiepileptik ilaçlar ameliyat öncesi. Genel anestezi altında ameliyat: indüksiyonu İntravenöz sufentanil sahip ile devam inhale sevofluran (% 6 teslim oranı ve O 2% 100 inhale fraksiyonu), içi venöz sufentanil (0.3 ug / kg) ve antracurium (0.5 mg / kg) ile (0.5 mg / kg / saat) ve sevofluran inhalasyon (1 MAC). </li><li> Lezyonlu korteks (Şekil 1C) kesin bir lokalizasyon izin vermek için bir nöronavigasyon sistemi kullanın. Cilt kesisi sonra, yüksek bir dökülme matkap ile bir Kraniotomi ile takip kemikte bir çapak delik gerçekleştirin. Yavaşça kemik flep yükseltmek ve makas (Şekil 1D) ile dura açın. </li><li> Işletme mikroskop altında anormal korteksin kimlik ve mikrocerrahi aletleri ve ultrasonik aspiratör kolaylaştırmak için intra-operatif ultra ses kullanın. </li><li> Katılaştırır ve sulkal limitlerine uygun pio-araknoidal uçağı kesti. R subpial diseksiyon kullanıneLease lezyonlu alanı çevresinde pia gelen korteksi yer alır. </li><li> Damar mümkün olduğunca tutumlu, rezeksiyon &quot;en blok&quot; tek parça gerçekleştirmek için anormal korteksin altında beyaz maddeyi kesti. Korteksin travmatik manipülasyon kaçının. </li><li> Sulkus alt ve geçiş korteks de dahil olmak üzere, pial yüzeyine bir istikamet takip boyunca çıkarılan dokunun dışında bir 1 cm kalınlığında dilim kesti. </li></ol></li></ol> 2. Yapay Beyin Omurilik Sıvısı Dilim Hazırlama, Kuluçka ve Kayıt için (ACSF) <ol><li> Dilim hazırlanması için ACSF <ol><li> (MM olarak), sakroz-esaslı ACSF 7,8 1 L &#39;nin Hazırlanması: 250 sükroz, 3 KCİ, 25 NaHCO3, 10 D-glikoz, 1 CaCl2, 10 MgCI2; iyonu giderilmiş su içinde, bu tuzlar eritildi ve en az 10 dakika karbojen ile çözüm oksijenize. </li><li> 50-60 dakika boyunca (ya da 15-20 dakika -150 ° C) -80 ° C &#39;de sükroz ACSF ~ 700 ml koyun. Geri kalanı tutmakbuz oksijenasyon altında çözelti. Not: dilim hazırlanması için ACSF 4 ° C&#39;de saklanabilir; Bu durumda, bu soğutulmadan önce, deney günü CaCl2 ve MgCI2 ekleyin. </li></ol></li><li> Dilim inkübasyon ve kayıt için ACSF <ol><li> (MM olarak), kayıt ACSF 7,8 arasında en az 3 L &#39;nin Hazırlanması: 124 NaCl, NaHCO3 3 KCİ, 26, 10 D-glikoz, 1.6 CaCl2, 1.3 MgCl2; iyonu giderilmiş su içinde, bu tuzlar eritildi ve karbojen ile çözüm oksijenize. MgCl2 eklemeden önce, 0 Mg 2+ ACSF kayıtları gerçekleştirmek için bazı ACSF tutmak. Not: İnkübasyon / kayıt ACSF 4 ° C&#39;de saklanabilir; Bu durumda, CaCl2 ve MgCI2 deney günü ekleyin. </li></ol></li></ol> Dilim İNKÜBASYONI ve Kayıt için 3. Ekipman <ol><li> Dilim inkübasyon için arabirim odası <ol><li> Dilimleri ex vivo yaşayan korumak için bir beyin dilim odasını kullanın &lt;/ Arayüz modunda em&gt;. Not: Bölme dilimler düzlükteki mercek dokularından bir tabaka üzerine dayanmak ısıtma ve sensör elemanları ve seramik bubbler içerir ve damıtılmış su ile doldurulan bir alt bölüm, ve bir üst bölüm, oluşmaktadır odasının merkezi (Şekil 2A - B) gerçekleştirildi. </li><li> Preoxygenated ACSF odasına girdiği aracılığıyla iki ayrı ince PTFE tüpleri kullanılmalıdır. Not: tüpler ısıtılmış su içinde sarmal ve bölmenin üst kısmı ulaşmak; daha sonra çözelti çıkış kuyu içine çözeltinin taşır mercek dokularından olan kılcal hareket yoluyla çıkar. </li><li> Preoxygenated orta dilim sürekli perfüzyon izin vermek için, bir peristaltik pompa arayüzü odasının PTFE borularını. </li><li> Seramik fokurdatıcısı aracılığıyla karbojen (% 95 O 2 ve% 5 CO 2) ile oksijenlendirilmesi tarafından yüksek oksijen gerilimi sürdürmek. NOT: Bu ısıtılır ve nemlendirilir gaz karışımı ulaşırUygun delikler vasıtasıyla, bölmenin üst kısmında dilimleri. </li><li> Odası ısıtma elemanı için bir konektörü ve bir ucunda harici bir sıcaklık sensörü içeren, özel bir çift uçlu kablo, bir sıcaklık kontrol cihazına bölmeyi bağlanarak bölmenin üst kısmında sıcaklığı muhafaza edin. İnkübasyon (Şekil 2C) boyunca sıcaklığı kontrol etmek dilimleri yakın sensörü yerleştirin. </li></ol></li><li> Çok elektrot dizisi kayıtları <ol><li> 200 um merkez-merkez aralığında olan 12 x 12 matris içerisinde düzenienen silikon nitrid ve iç referans elektrodu ile izolasyonlu 120 titanyum nitrür elektrotlar (30 um çapında), düzlemsel çok-elektrot tertiplerinin kullanın. Not: farklı bir diğer elektrot çapında ve aralıkta bulunan diğer şekiller de mümkündür. Özellikle, MEA çip insan dokularının geniş dilim örnek için genişletilebilir. </li><li> (Öncesi ve fi MEA2100-120 sistemini kullanarak 10 kHz elektrik sinyallerini Edinmeözel bir yazılım (MC_Rack) üzerinden entegre veri toplama ve analog-dijital dönüştürücü, 16 bit veri çözünürlüğü, giriş gerilimi aralığı ve bant genişliği yazılımı ile ayarlanabilir) ile FiltreLi amplifikatör. NOT: MEA2100 headstage sürekli kayıt oturum boyunca dilim serpmek, manyetik tutucu ile ısıtılabilir perfüzyon elemanının sabitlenmesi için bir metal plaka donatılmış. </li><li> Dilim ve elektrotlar arasında iyi bir elektrik bağlantısını sağlayan küçük bir ev yapımı platin çapa ile MEA doku basılı tutun. </li></ol></li></ol> 4. Arayüz Odası hazırlanması Dissekan ve Dilimle Araçları <ol><li> Arayüz odası <ol><li> Damıtılmış su ile arabirim odasının alt bölümüne doldurun. Su seviyesi tamamen ısıtma elemanını doya ve bölmenin alt ve üst bölüm arasındaki birleşme, aşağıda 2-4 mm olduğundan emin olun. Günlük ısıtma açmadan önce bu seviyesini kontrol edin,amacıyla, ısıtma elemanının zarar görmesini önlemek için. </li><li> Gaz basıncı ince ayarlamalar için ikincil bir akış regülatörü ile donatılmış bir karbojen kaynağına odasına bağlayın. </li><li> Dilim odasının düz alana sığdırmak için mercek dokusunun bir yaprak kesin ve dilimleri ulaşmadan önce giriş hattı herhangi bir kabarcık çıkmasını sağlamak için, giriş çözüm tüpe yakın konumlandırmak. </li><li> Mercek dokularından parçasının sürece iplikçikli pamuk iplik iki adet kesin ve bölmenin düz alan ana tarafı boyunca pozisyon. Not: Bu hafif bölme içinde perfüzyon çözeltisi düzeyini yükseltmek için yardımcı olur. </li><li> 1 ml / dakikada peristaltik pompa akış hızını ve pompayı çalıştırın. </li><li> Bölmenin alt kısmında suyun oksijen başlatın. </li><li> 37 ° C&#39;de sıcaklık kontrolörünün sıcaklığını ayarlamak ve açın. Parafilm bir parça ile ara bölmenin üst kısmı kapatılır ve sıcaklığından en az 30 dakika beklemekobilyaları artırmak ve stabilize etmek. </li></ol></li><li> Diseksiyon ve dilimleme araçları <ol><li> İki ince forseps, bir spatula, bir küçük kaşık ve bıçak oluşan bir diseksiyon seti hazırlamak; iki cam petri, iki fırça yanı sıra siyanoakrilat tutkal. </li><li> Vibratome parametrelerini ayarlayın: kalınlığında, 400 mm; Frekans, 70-90 Hz; genlik, 0,9-1 mm, hız: 0.1 mm / sn. </li></ol></li></ol> 5. İnsan Kortikal Dilim Hazırlık <ol><li> -80 ° C derin dondurucuda gelen sakaroz tabanlı ACSF kaldırmak ve çalkalanma bir tür elde etmek için karıştırın. Hastanenin ameliyathane gidiyor doku almak için ise, bir cam şişe içinde ~ 250 ml koymak ve buz dolu bir Dewar şişesi içinde tutmak, karbojen ile oksijenize. Bu arada, -20 ° C &#39;de geri kalanı tutmak. NOT: Ameliyat sırasında, beyin cerrahı kortikal doku küçük bir blok inceliyor. Hemen laboratuara transferi için buz gibi soğuk sükroz ACSF numuneyi. </li><li> 30 dakika maksimum laboratuara hastaneden transferi için gerekli zamanı tutmak. Laboratuarda, bir rüşvet var karıştırarak, -20 ° C derin dondurucuda dışarı sakaroz tabanlı oksijenli ACSF almak bir petri ve Vibratome tampon tepsiyi doldurun ve karbojen hem oksijenli başlar. Dikkatli bir kaşıkla şişeden insan dokusunda bir parça almak ve petri (Şekil 2D) koyun. </li><li> Forseps kullanarak, dikkatli dilimleme sırasında direncini önlemek için, kan pıhtıları, damarları ve meninks çıkarın. Kortikal yüzeyine zarar vermemeye dikkat, doku bloğu tarafında başlayan, pia-konuda oluşan meninks çıkarın. Bir bıçak ile, vibratome numune plakası üzerinde yapıştırılmış olacak düz bir yüzey elde etmek için doku, bir tarafı kesin. NOT: pia-konuda oluşan beyin zarları, kortikal yüzeyine zarar vermemeye dikkat, doku bloğu tarafında başlayan çıkarılmış olduğu. </li><li> Eğer ti blokssue MEA odasına daha büyük, örnek plaka (Şekil 2E) üzerine yapıştırma önce uygun boyutlarda bir parça kesti. </li><li> Enine kortikal dilimler elde etmek için doku yapıştırıcısı tampon tepsisine koyun ve düşük hızda (0.1 mm / sn) (Şekil 2F), 400 mikron kalınlığında dilimler kesilmiştir. </li><li> Dilim boyutları ile objektif doku parçalarını kesmek; Bir spatula ve bir fırça ile, bu tür mercek dokularda dilimleri transferi ve kayıt (Şekil 2G - I) &#39;başlamadan önce en az 1 saat süre ile 37 ° C&#39; de arayüz odasında inkübe. Sürekli kullanılana kadar aynı koşullarda dilimleri saklayın. NOT: lens kağıda dilimleri yerleştirmek dilimler alt tarafının perfüzyon ve kaydetmeden önce arayüzü odasından dilim çıkarılmasını hem kolaylaştırmak için önemli bir adımdır. <ol><li> Objektif doku üzerinde dilimleri transfer ederken, ile kortikal tabaka alana dokunmak kaçınarak, çok dikkatli bir şekilde yönetmekfırça. </li><li> Bir seferde dilimleri birini hazırlayın ve hemen uygun oksijen kaynağı ve sıcaklığı sağlamak amacıyla, arayüz odasına her biri aktarmak; mümkün olduğunca çabuk çıkarılan dokunun blok dilim. </li></ol></li></ol> Kayıtlar için MEA Kur 6. hazırlanması <ol><li> Bir bilgisayara bir peristaltik pompa ve MEA sisteme perfüzyon sistemi takın. Kayıt ACSF oksijenize. Amplifikatör içinde boş MEA çipi yerleştirin. </li><li> Isıtma kanül elemanı MEA bölmesi içinde 37 ° C&#39;ye ulaştığı ve 5-6 mL / dakika ile perfüzyon başlatmak için ısı kontrol ayarlayın. NOT: Bu sıcaklığını ayarlamak için genellikle gerekli olan 3-4 ° C oda sıcaklığı ve akış hızına bağlı olarak, arzu edilen bir daha yüksek olur. <ol><li> Elektrot alanının dokunmadan, bu merkezine en yakın yerleştirilmesi, ince bir termometre ile MEA, fırın sıcaklığının kontrol edin. </li></ol></li><li> Softwar Kayda başlayıne ve tüm MEA elektrotlar iyi bağlı olup olmadığını kontrol edin ve perfüzyon nedeniyle gürültü olduğunu. </li><li> Kamera tablonun işleyişini kontrol etmek MEA_Monitor başlayın. </li></ol> Kayıt için MEA Chip Arayüz Odası From Dilim 7. Transferi <ol><li> Bazı, cam bir Petri tabağına ACSF kayıt ısıtıldı dökün; bir forseps ile, objektif doku aracılığıyla kapma, arabirim odasından bir dilim almak ve petri koydu. Dikkatle doku dilim ayırın. Arabirim odasındaki çözeltinin seviyesi dikkatlice kuluçkalama süresi esnasında ayarlanır, dilim yalnızca çözelti içinde daldırarak mercek dokularından ayırır; aksi halde, ayrılmasını kolaylaştırmak için küçük bir fırça kullanılır. </li><li> Bazı ACSF bir MEA çip doldurun ve bir spatula ile, içine dilim aktarın. Plastik bir Pasteur pipeti ile hafifçe dilim elektrot alanı yapışması ve bir platinyum Anch ile yerinde tutmak için çözeltinin ayrılmasıveya. Kayıt ACSF 1 ml ilave edilir, amplifikatöre MEA çip yerleştirin ve 5-6 ml / dak perfüzyon başlar (Şekil 2J - l). </li><li> , MEA_Monitor kullanarak MEA kayıt alanında dilim pozisyonunu kontrol edin, gerekirse kortikal katmanları kayıt ve bir resim çekmek için ayarlayın. Kaydı başlatın. </li></ol>

<ol>
	<li>Huberfeld, G., 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=Glutamatergic+pre-ictal+discharges+emerge+at+the+transition+to+seizure+in+human+epilepsy.">Glutamatergic pre-ictal discharges emerge at the transition to seizure in human epilepsy.</a> Nature Neuroscience. 14 (5), 627-634 (2011).</li><li>Kwan, P., Brodie, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+identification+of+refractory+epilepsy.">Early identification of refractory epilepsy.</a> New England Journal of Medicine. 342 (5), 314-319 (2000).</li><li>Van Pelt, J., Corner, M. A., Wolters, P. S., Rutten, W. L. C., Ramakers, G. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longterm+stability+and+developmental+changes+in+spontaneous+network+burst+firing+patterns+in+dissociated+rat+cerebral+cortex+cell+cultures+on+multielectrode+arrays.">Longterm stability and developmental changes in spontaneous network burst firing patterns in dissociated rat cerebral cortex cell cultures on multielectrode arrays.</a> Neuroscience Letters. 361 (1-3), 86-89 (2004).</li><li>Sun, J. -. J., Luhmann, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+dynamics+of+oscillatory+network+activity+in+the+neonatal+mouse+cerebral+cortex:+Network+oscillations+in+neonatal+cerebral+cortex.">Spatio-temporal dynamics of oscillatory network activity in the neonatal mouse cerebral cortex: Network oscillations in neonatal cerebral cortex.</a> European Journal of Neuroscience. 26 (7), 1995-2004 (2007).</li><li>Dossi, E., 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=Functional+Regeneration+of+the+ex-vivo+Reconstructed+Mesocorticolimbic+Dopaminergic+System.">Functional Regeneration of the ex-vivo Reconstructed Mesocorticolimbic Dopaminergic System.</a> Cerebral cortex. 23 (12), 2905-2922 (1991).</li><li>Darbon, P., Scicluna, L., Tscherter, A., Streit, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+controlling+bursting+activity+induced+by+disinhibition+in+spinal+cord+networks.">Mechanisms controlling bursting activity induced by disinhibition in spinal cord networks.</a> The European journal of neuroscience. 15 (4), 671-683 (2002).</li><li>Cohen, I., 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=On+the+Origin+of+Interictal+Activity+in+Human+Temporal+Lobe+Epilepsy+in+Vitro.">On the Origin of Interictal Activity in Human Temporal Lobe Epilepsy in Vitro.</a> Science. 298 (5597), 1418-1421 (1126).</li><li>Huberfeld, G., 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=Perturbed+chloride+homeostasis+and+GABAergic+signaling+in+human+temporal+lobe+epilepsy.">Perturbed chloride homeostasis and GABAergic signaling in human temporal lobe epilepsy.</a> The Journal of neuroscience. 27 (37), 9866-9873 (2007).</li><li>Maier, N., Morris, G., Johenning, F. W., Schmitz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Approach+for+Reliably+Investigating+Hippocampal+Sharp+Wave-Ripples+In+Vitro.">An Approach for Reliably Investigating Hippocampal Sharp Wave-Ripples In Vitro.</a> PLoS ONE. 4 (9), (2009).</li><li>H&#225;jos, N., 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=Maintaining+network+activity+in+submerged+hippocampal+slices:+importance+of+oxygen+supply.">Maintaining network activity in submerged hippocampal slices: importance of oxygen supply.</a> European Journal of Neuroscience. 29 (2), 319-327 (2009).</li><li>Wittner, L., 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=The+epileptic+human+hippocampal+cornu+ammonis+2+region+generates+spontaneous+interictal-like+activity+in+vitro.">The epileptic human hippocampal cornu ammonis 2 region generates spontaneous interictal-like activity in vitro.</a> Brain. 132 (11), 3032-3046 (2009).</li><li>Dzhala, V., Valeeva, G., Glykys, J., Khazipov, R., Staley, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+alterations+in+GABA+signaling+disrupt+hippocampal+network+activity+in+the+developing+brain.">Traumatic alterations in GABA signaling disrupt hippocampal network activity in the developing brain.</a> The Journal of neuroscience. 32 (12), 4017-4031 (2012).</li><li>Menendezdela de la Prida, L., Huberfeld, G., Cohen, I., Miles, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Threshold+Behavior+in+the+Initiation+of+Hippocampal+Population+Bursts.">Threshold Behavior in the Initiation of Hippocampal Population Bursts.</a> Neuron. 49 (1), 131-142 (2006).</li><li>Avoli, M., Drapeau, C., Louvel, J., Pumain, R., Olivier, A., Villemure, J. -. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epileptiform+activity+induced+by+low+extracellular+magnesium+in+the+human+cortex+maintained+in+vitro.">Epileptiform activity induced by low extracellular magnesium in the human cortex maintained in vitro.</a> Annals of neurology. 30 (4), 589-596 (1991).</li><li>Heinemann, U., Dreier, J., Leschinger, A., Stabel, J., Draguhn, A., Zhang, 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+anticonvulsant+drugs+on+hippocampal+neurons.">Effects of anticonvulsant drugs on hippocampal neurons.</a> Hippocampus. 4 (3), 291-296 (1994).</li><li>Li Zhang, C., Dreier, J. P., Heinemann, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paroxysmal+epileptiform+discharges+in+temporal+lobe+slices+after+prolonged+exposure+to+low+magnesium+are+resistant+to+clinically+used+anticonvulsants.">Paroxysmal epileptiform discharges in temporal lobe slices after prolonged exposure to low magnesium are resistant to clinically used anticonvulsants.</a> Epilepsy research. 20 (2), 105-111 (1995).</li><li>Buzs&#225;ki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+extracellular+fields+and+currents+-+EEG,+ECoG,+LFP+and+spikes.">The origin of extracellular fields and currents - EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).</li></ol>

Çok kanallı Systems tarafından Sponsorluk görüntü ve açık erişim yayının üretimi için temin edilmiştir.

İLACA epilepsi in vitro insan dokusunda keşfedilmeyi nadir görülen bir durumdur. Bu sadece kısmen hayvan modellerinde çoğaltılamaz spesifik kusurları görüntüler epileptik insan korteks, eğitim verir. Burada anlatılan yöntemi hazırlanması ve insan postoperatif dokuları kayıt sağlayan ex vivo korunmuş hücresel canlılığı ve ağları kendiliğinden epileptik faaliyetleri üretmek ve böylece ile. In vivo kaydedilenler dışındaki benzer faaliyetleri İstinat patolojik faaliyetlerin oluşum mekanizmaları incelemek için çok önemlidir. Bundan başka, bu gibi yöntemler, insan dokusu keşfetmek ve hastalığın olmayan mükemmel bir hayvan modelleri önlemek izin verir. Ancak, insan dokusu okuyan beyin cerrahları ve deneysel laboratuar arasındaki senkronizasyonu gerektirir. Doku taşıma travmatik olmamak için özel dikkat gerektirir. Buna ek olarak, numune miktarı ve doku hem de sınırlıdır. Son olarak, uygun kontrol dokularında erişim mai olduğunun endişe. Bu hazırlık, operasyon sonrası dokular kendiliğinden, normal ACSF 7,8 interiktal benzeri deşarjlar üretirler. Nöbetlere interiktal devletten nöbet başlatılması ve geçiş mekanizmaları araştırılmaktadır böylece İktal-benzeri olaylar da modifiye, proconvulsive ACSF elde edebilir. İnsan dokusu girişim koşullarında kadar 10 saat boyunca canlı tutulabilir. Çok birim faaliyet veya alan potansiyelleri kendiliğinden gözlendi zaman ve bu tür faaliyetlerin dışı potasyum artar ve / veya magnezyum azaltılması yoluyla heyecanlanma artırarak uyarılmış zaman dilimleri geçerli kabul edildi. Aktivitesinde değişkenlik olasılıkla patolojileri ve kortikal alanlarda farklılıkları yansıtan, meydana gelmesine rağmen, biz sadece spontan interiktal gösteren sağlıklı dilimleri içinde bir doku Epileptojenik özelliklerini araştırdı ve iktal deşarjların uyarılmış. Doku canlılığını ve aktivitesini korumak için, bir ara-yüz odası T saklamak için kullanılano MEA sistemi ile kayıt önce kurtarma için 36-37 ° C&#39;de dilimler. Nitekim, çeşitli gruplar açıkça bu tür kendiliğinden keskin dalga-dalgaların veya kolinerjik kaynaklı salınımların 9,10 standart olarak beher depolama ve ağ etkinliğinin korunması için sıcaklık önemine göre arayüzü tabanlı depolama sisteminin avantajlarını göstermiştir. Dilimleri Arayüz depolama önce insan hipokampus ve subiküler dilimleri 1,11 epileptik aktiviteyi kaydetmek için kullanılır olmuştur. Mevcut MEA tekniği ile, girişim koşullarında dilimleme iyileşme süresinden sonra, ağ etkinliği MEA sistemi ile birlikte, 37 ° C&#39;de yüksek bir akış hızı (5-6 ml / dak) varlığında, daldırılmış koşullar kaydedilir. Birlikte, daha yüksek akış hızı ile küçük hacimli bir gözü (&lt;1.5 mi) sınırlandırması MEA yongası, indirgenmiş çapı (1.8 cm), spontan ve PHA için kritik bir faktör olduğu gösterilmiştir dilim, oksijen kaynağı artırırağ faaliyetleri 9,10 rmacologically kaynaklı. Dahası, dolaşımdaki ACSF miktarda bulunması farmakolojik test kolaylaştırır. Dilimleme prosedürünün, dokular 12 bir travmatizm olup. Nöronal mimarisi ve klorür homeostazisinde Hem doku yüzeyi (50 mikron) de tedirgin görünmektedir. Çoğunlukla yüzeysel derin penetrasyon olmadan doku, travmatize alanlarda oluşabilecek örnek MEA cips, tarafından kaydedilen faaliyetlerin kökeni. Ancak, bizim veri bizim hazırlık kayıtlı nöbetler olması muhtemel olduğunu öne sürerek, hücre dışı alan potansiyelleri yerel olarak en MEA elektrotlar ve kayıt sitesinden 13 bir 100 ile 200 mikron mesafe üzerinden entegre önceki iş gösterisinde kaydedilir detected olduğunu göstermektedir travma alanlar ile üretilir. Ayrıca, derin penetrasyon sağlayan tungsten elektrotlar ile yapılan çalışmalarda, insan dokularında kaydedilen epileptik faaliyetleri benzerEpileptik hastalarda 1,7,8 gözlenen olanlar. Ex vivo doku kayıt diğer bir limiti böylece dinamik neuromodulations kısıtlayan, farklı beyin bölgeleri arasındaki bağlantıların bozulmasıdır. Böyle dokusunda hiçbir iktal-benzeri olay kendiliğinden kaydedildi, ancak iyonik manipülasyon ya da farmakolojik stimülasyon geliştirerek uyarılabilirliğindeki tarafından tetiklenen gerektirir neden açıklayabilir. Bu duruma göre, bu protokolde, nöbet benzeri olaylar doku uyarılabilirliğini artırmak için, hücre dışı bir K + 3&#39;den 6 mM arasında bir değişim ve -serbest ACSF 2+ 1,3 mM ila Mg dış Mg + 2 bir azalma birleştirerek uyarılmaktadır ve Mg 2 + bağımlı NMDA reseptör bloğu kaldırmak. Aslında, bir önceki epileptiform aktivite -serbest ACSF vivo 14 kaydedilen elektrografik nöbetlerin benzer Mg + 2 kullanılarak insan neokortikal ve hipokampal dilimlerde neden olduğu gösterilmiştir. Yanı sıra,Bu temporal lob dilimleri elde edilen epileptiform deşarjların böylece in vitro, farmakolojik nöbet benzeri olayları araştırmak için bir model sağlayan, Mg 2+ -ücretsiz ACSF 15,16 uzun süre maruz kaldıktan sonra klinik olarak kullanılan antikonvülsanlara dirençli hale gösterilmiştir. ÇÇA&#39;lar nöronal aksiyon potansiyellerinin ex vivo oluşan alan potansiyelleri ve multi-unit faaliyetler hem kayıt sağlar. Böylece, ÇÇA&#39;lar in vivo nöronal topluluklarından senkron faaliyetlerinden oluşturulan alan potansiyellerini keşfetmek, ama tek bir nöron erişim 17 davranışları vermeyin EEG ile karşılaştırıldığında güçlü bir elektrofizyolojik araçtır. Daha yeni Mikroelektronlar nöronal aksiyon potansiyelleri oluşan in vivo çoklu birim faaliyetleri kaydedebilirsiniz rağmen bunların kullanımı çoğunlukla intrakranial kayıtları sırasında araştırma yapmak amacıyla sınırlıdır, bu yüzden onlar, invaziv. Özellikle, ÇÇA&#39;lar kayıtları seçtiğiniz bir tekniği temsilEpileptik olayların uzay-zamansal desen çalışması için, nöbet başlangıcı ve yayılmasının ve klasik ve yeni antiepileptik ilaçların etkisini kontrol mekanizmaları. Dikkate değer, hücre tiplerini ve epileptik deşarjların sinyal temelini çözülmeye sıralama teknikleri başak ve farmakolojik test MEA teknikleri ile kombine edilmelidir üzere. ÇÇA&#39;lar bireysel sivri erişim verebilir rağmen, sinaptik ve biyofizik özellikleri hakkında bilgi vermemektedir. Gelecekte, diğer teknikler iyi örnek hücresel davranış, ağ etkinlikler ve sinaptik işaret verme amacıyla MEA kayıtları birleştirilmelidir. Örneğin, flüoresan görüntüleme ÇÇA&#39;lar kayıtları ile kombine edilebilir, nöronlar ya da glial hücreleri davranışı, hem de iyon dinamikleri çözülmeye. Epileptik faaliyetlerinin yeri belirli düzenlemeler ile korele edilebilir, böylece daha fazla ve post hoc histolojik analizi hücre tipleri, protein veya reseptörlere özel değişiklikler ortaya çıkarabilirsinir yapısı. ÇÇA&#39;lar sistemi de nüfus faaliyetleri ile tek hücreler veya iletkenliklerin ilişkilendirmek için bir yama-kelepçe set-up gömülü olabilir. Gelecekte, Optogenetic araçları da kullanılabilir Organotipik dilim için gerçekleştirilen gibi özel hücre tiplerinin transfeksiyon ya da enjeksiyon yapılabilir, böylece, insan dilimler, uzun vadede kültive edilebilir sağlanabilir.

Epilepsi milisaniye onlarca kalıcı senkron nöronal deşarjların varlığı ile karakterize klinik bulgularla birlikte elektroensefalografi (EEG) kayıtları saniye onlarca birkaç saniye süren aralıklı desenli deşarjları ise epileptik nöbetler, bir interiktal devlet kesintiye kronik bir bozukluktur ve interiktal olaylar 1 çağırdı. Yaklaşık% 1 dünya nüfusunu etkiler ve nöbetler hastaların çoğunda kontrol rağmen, epilepsisi olan kişilerin yaklaşık üçte biri antiepileptik ilaçlara 2 yeterli yanıt görünmüyor. Bu durumda, kimin mekanizmalar hala açıkça tanımlanmalıdır, farmakolojik epilepsi ve nöbet başlangıçlı bölgesi olarak tanımlanan beynin belirli bir kısmının cerrahi rezeksiyon hastalara olumlu bir sonuç veren tek alternatif tedavi kalır denir. Böylece, ameliyat rezeke numuneler oppor verimolgunluk ex vivo olarak uygulanabilir insan merkezi sinir dokusu üzerindeki interiktal deşarjları ve nöbetlerin ve yayılma mekanizmaları, aynı zamanda, farmakolojik çalışma için. Aralıklı olarak dağılmış mikroelektrot bir düzenleme oluşturduğu çoklu elektrot dizileri (MEA&#39;lar), spontan ve uyarılmış aktivite uzay-zaman desen çalışması için böylece, mükemmel bir yaklaşım sağlamaktadır, bir dizi doku sitelerden elektrofizyolojik aktivite eş zamanlı olarak uyarılması ve kaydedilmesine . Bu teknik, ilk olarak nöronal hücre kültür aktivitesi 3 gelişimsel değişiklikleri izlemek için uygulanır ve daha sonra akut ve Organotipik bir beyin ve omurilik dilimleri 4 için uyarlanmış, 6 - halen değerli elektrofizyolojik bir araç olarak kabul edilir. Geçerli protokol cerrahi rezeksiyon dokusundaki insan kortikal dilimleri hazırlamak ve ÇÇA&#39;ları güvenilir eski vi ile kayıt açıklarvo interiktal ve bu kesitlerden nöbet benzeri olaylar. Bu teknik epileptik faaliyetleri başlatma, yayılma ve hem hücresel hem de network seviyelerinde antiepileptik ilaçların etkilerinin altında yatan temel mekanizmaları ele için bir yol sağlar. İnsan dilimleri elde hazırlanması, korunması ve kaydetmek için kullanılan tüm prosedürler, burada ayrıntılı olarak tarif edilmektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="826">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:201px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:279px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Brain Slice Chamber-2: Interface</td>
			<td style="width:201px;">AutoMate Scientific, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">S-BSC2</td>
			<td style="width:279px;">It requires separate temperature controller</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">2-channel Temperature Controller</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">TC02</td>
			<td style="width:279px;">It allows to plug in and use 2 interface chambers.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">Special cable for connection of TC01 to S-BSC2 with external reference PT100</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">CA3</td>
			<td style="width:279px;">The reference PT100 is placed near the slices&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">6pin plug-connector with PT100</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">TS-PT100</td>
			<td style="width:279px;">External reference for CA3 cable</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">MEA workstation for recording data from 120-electrode MEAs</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MEA2100-120</td>
			<td style="width:279px;">It includes MEA2100-120 headstage and MEA2100 interface board. www.multichannelsystems.com</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Microelectrode array for MEA2100-120</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">120MEA200/30</td>
			<td style="width:279px;">Electrode spacing: 200 &#181;m; electrode diameter: 30 &#181;m; glass ring: 6 mm high. Different configurations (spacing, diameter, ring) possible.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:227px;">Video Microscope Table</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MEA-VMT-1</td>
			<td style="width:279px;">Table with a video microscope underneath to image the electrode field of the MEAs in an amplifier placed on top of the table and transfer the image to a computer.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:227px;">Perfusion cannula</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">PH01</td>
			<td style="width:279px;">Heatable perfusion cannula with temperature sensor; temperature can be programmed with TC02 controller</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">MC_Rack</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Software for data acquisition and recordings</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:227px;">Magnetic Perfusion Holder</td>
			<td style="width:201px;">Multichannel Systems, Germany</td>
			<td style="width:119px;">MPH</td>
			<td style="width:279px;">Magnetic perfusion holder for PH01 element to fix the perfusion cannula and connect the perfusion system to the amplifier&#39;s ground</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Neuroexplorer</td>
			<td style="width:201px;">Nex Technologies</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Software for data analysis; info@neuroexplorer.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Peristaltic pump (drive unit)</td>
			<td style="width:201px;">Gilson</td>
			<td style="width:119px;">F155001</td>
			<td style="width:279px;">0,01 to 48 rp</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Peristaltic pump (pump head)</td>
			<td style="width:201px;">Gilson</td>
			<td style="width:119px;">F117800</td>
			<td style="width:279px;">R2 two channel</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Ultrasonic aspirator</td>
			<td style="width:201px;">Integra Life sciences, USA</td>
			<td style="width:119px;">Cusa Excel +</td>
			<td style="width:279px;">It allows blunt subpial dissection of the cortex</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:227px;">Neuronavigation</td>
			<td style="width:201px;">Isis Solutions, France</td>
			<td style="width:119px;">Surgiscope</td>
			<td style="width:279px;">It allows real time identification of the brain structure on the preoperative MRI</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:227px;">Vibratome HM 650 V</td>
			<td style="width:201px;">Microm</td>
			<td></td>
			<td style="width:279px;">Block slicing into 400 &#956;m thick slices</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multi-electrode array recordings of human epileptic postoperative cortical tissue

Epilepsi, nüfusun yaklaşık% 1&#39;inde, normal beyin fonksiyonunu bozan nöbetlerin periyodik oluşumu ile karakterize edilen nörolojik bozukluklar, bir grup ihtiva eder. Mevcut antiepileptik ilaçlar, nöronal fonksiyonları hedefleme ile tedaviye rağmen, epilepsi hastalarının üçte biri, farmakolojik vardır. Bu durumda, nöbetler üreten beyin bölgesinin cerrahi rezeksiyon tek alternatif tedavi kalır. Insan epileptik dokuları inceleyerek son 10 yılda yeni Epileptojenik mekanizmaları anlamak için katkıda bulunmuştur. Nitekim, bu dokular spontan interiktal epileptik deşarjların yanı sıra klasik elektrofizyoloji teknikleri ile kaydedilebilir farmakolojik kaynaklı iktal olayları oluşturabilir. Dikkate değer, mekansal düzenlenmiş Mikroelektronlar bir dizi gömme microfabricated cihazlar multi-elektrot dizileri (MEA&#39;lar), aynı anda uyarmak için benzersiz bir fırsat ve kayıt alan POTE sağlamakntials yanı sıra, doku farklı alanlarından birden fazla nöron aksiyon potansiyeli. Böylece ÇÇA&#39;lar kayıtlar kendiliğinden interiktal ve uzay-zamansal desenleri ve uyarılmış nöbet benzeri olaylar ve nöbet başlangıcı ve yayılmasının altında yatan mekanizmaları incelemek için mükemmel bir yaklaşım sunmak. Burada cerrahi rezeksiyon dokusundaki insan kortikal dilimleri hazırlamak ve ÇÇA&#39;lar interiktal ve iktal-benzeri olaylar ile ex vivo kayıt nasıl açıklar.

(Daha önce tarif edildiği gibi) normal kayıt ACSF ile doku 7,8 perfüze ise insan kortikal dilim aktivitesinin kaydı başlar. Doku iyi hastane ve dilim hazırlanması doku nakil sırasında daha sonra ameliyat süresince korunur ve, bu durumda, içinde, tek bir MEA elektrotların küçük kümelerden tespit küçük İnteriktal benzeri olayların şeklinde, spontan gözlemleyebiliriz. Interiktal gibi boşalmalar milisaniye onlarca süren uzun bir ters dalga izledi mikrovoltluk onlarca ulaşan, ilk keskin negatif sapmayı içeren bir alan potansiyeli, genellikle bifazik oluşuyordu. Hızlı çoklu ünite faaliyetleri genellikle esas olarak ilk kısmında potansiyel alanı içinde yer almaktadır. İnteriktal benzeri etkinliği temsili bir örneği, bir MEA elektrot tarafından kaydedilen iz gösterilir Şekil 3Aii, görüntülenmiştir. Içinde epileptik nöbetler kaydetmek içinİnsan kortikal dilimleri nitro, bu bir &quot;epileptik&quot; ACSF ile perfüze edilmesi için gerekli olduğu Mg + 2, mevcut değildir ve K + &#39;doku uyarılabilirliğini 1 (K + 3-6 mM artışı artırmak için, 6 mm&#39; ye yükseltilir Tek başına nöbet meydana gelmesi için yeterli değildir; veriler gösterilmemiştir). 0 Mg + 2, 6 mM K + ACSF ile perfüzyon başladıktan sonra, 5 hastadan, kortikal dilimlerin aktivitesi giderek artar ve ilk nöbet, 20 dakika (15.4 ± 1.7 dakika için 15 içinde görünen, n = 10; Şekil 3, Ai ). Test edilen hastaların% 75 ve her kaydedilen dilimleri% 66.7 &#39;, Şekil 3&#39;te görüldüğü gibi, İktal benzeri aktiviteye uyarılmış. Epileptik faaliyetleri MEA çipin komşu elektrotlar kaydedilir ve saha potansiyel olayların başlangıcı dinamikleri karşılaştırılması doğuşu ve yayılması kendi sitesini inceleyerek sağlar. Uğultu bir dilim kaydedilmiş bir temsilci nöbetMEA sistemi ile bir serebral korteks (Şekil 3 Aiii yüksek zamansal çözünürlükte, tek bir MEA elektrot ile kaydedilen bir nöbet temsil eden bir iz) Şekil 3B&#39;de gösterilmiştir. Nöbet bu nedenle geniş bir kortikal alanı yaymak mümkün olduğunu gösteren, MEA çip hemen hemen tüm elektrodlardan kaydedilir unutmayın. Ayrıca, her elektrot kaydedilen tek izlerini bakarak, o doku boyunca nöbet ilerici yayılmasını gözlemlemek mümkün: aslında, elektrot dizisinin sağ yarısını kaplayan kortikal alanda ilk başlar ve yavaş yavaş yayılır sol yarısını kapsayan alanı (.. yani, elektrot L6 ve B6 izleri karşılaştırın, Şekil 3B). <img alt="Şekil 1," fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig1highres.jpg" width="300" /> Şekil 1: Bir kortikal displazi bir. Bir sol frontal lob sulkusta gömülü d onun cerrahi olarak çıkarılması bir Taylor tipi fokal kortikal displazi (beyaz ok) preoperatif MR (A) görüntülendi ve daha sonra histolojik inceleme (B) MAP kinaz etiketlemesi ile teyit edilir; Ölçek çubuğu: 200 mikron) alt beyaz madde bir eksik göç ile nöronlar üzerinde bir kortikal dyslamination, anormal nöronlar ve bir parça gösteren. Ameliyat sırasında, displazi nöronavigasyon sistemi (C) ile MR verilerine göre lokalize olur. Cerrahi (D) sırasında displazi içeren girus görselleştirme. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig2highres.jpg" width="400" /> Şekil 2:. Insan kortikal dilim hazırlanması için donatım ve prosedür bir arayüz kamara insan kortikal dilimleri korumak için kullanılan ex vivo (A); Bir sıcaklık sensörü (sol C) bir çiftli aracılığıyla bir ısı kontrol cihazı (kadar Cı, sağa) bağlı bölme (B), bir üst kısmında düz bir alan mercek dokularından bir tabaka üzerine dilimler kalanı uçlu kablo (C, sağa, aşağı), dilim inkübasyon süresi boyunca 37 ° C korumak için yerleştirilir. Bir kez buz gibi soğuk sükroz bazlı ACSF (D) ile doldurulmuş bir petri kabına doku rezeke blok yerleştirmek ve dilimleme kolaylaştırmak için, kan pıhtılaşması, damarları ve meninks kaldırmak elde edilmiştir. Doku bloğu MEA haznelerine göre daha büyük olması durumunda, bir kanadın (E) uygun boyutlarda bir parça izole etmek ve vibratome numune plakasına (F) tutkal. 400 um kalınlığında dilimler kesme ve bir spatula (G) yardımı ile mercek dokularından (H) parçaları üzerine aktarmak ve ara-yüz bölmesine (I) &#39;de inkübe. Kayıt, remo önceACSF ile dolu bir petri dilim daldırarak mercek doku ettik ve bir spatula (J) ile bir ACSF dolu MEA çipi aktarmak. Dilim MEA (K) üzerine yapışır ve bir platin çapa kullanarak pozisyonda tutmak izin çözüm çıkarın. Amplifikatör (L) olarak MEA yerleştirin, perfüzyon ve kaydetmeye başlayın. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51870/51870fig3highres.jpg" width="300" /> Şekil 3: insan kortikal dilimleri epileptik nöbetler MEA kayıtları (A) MEA elektrot tarafından kaydedilen insan kortikal dilim aktivitesinin bir temsilcisi iz panelinde i gösterilir.. Normal ACSF varlığında, (panelde ii uzaklaştırdınız küçük gri dikdörtgen) interiktal gibi spontan aktivitesini gözlemlemek mümkündür; daha sonra, 0, Mg + 2, 6 mM K + ACSF ile perfüzyon başlamıştır, birinci seizuyeniden bir ~ 15 dakika bekledikten sonra görünür ve 2-3 dakika aralığında diğer olaylar tarafından takip edilmektedir. Panel iii Zumlu ölçeğine panelinde i büyük gri dikdörtgenin içinde nöbet gösterir. Mavi çizgi ve oklarla gösterildiği gibi mavi iz, bir faaliyet zoom göstermektedir. Panel iv) (mavi iz) uzaklaştırdınız zaman çoklu-ünite aktivitesini ortaya 250 Hz süzülmüş panelinde iii gösterilen verileri) yüksek geçiren gösterir. (B) 0 varlığında Mg 2 + 6 mM K bir nöbet Temsilcisi kayıt + tüm MEA elektrotlar ACSF. Her kare 12 x 12 MEA dizinin bir elektrot temsil eder ve 80 sn zaman penceresi gösterir; kesikli çizgi nispeten MEA dizisine kortikal yüzeyinin konumunu gösterir.

Watch this Scientific Journal Video about Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue at JoVE.com

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Biz burada insan epileptik kortikal doku çoklu elektrot dizisi kayıtları nasıl gerçekleştirileceğini açıklar. Interiktal ve iktal olayların epileptik doku rezeksiyonu, dilim hazırlık ve multi-elektrot dizisi kayıtları ayrıntılı olarak gösterilmiştir.

İnsan Epileptik Ameliyat sonrası Kortikal Doku Çok elektrot Dizi Kayıtlar

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

multi-electrode-array-recordings-human-epileptic-postoperative

Research

JoVE Journal

Medicine

20.4K Görüntüleme.  CNRS UMR 7241, INSERM U1050, Collège de France.  Biz burada insan epileptik kortikal doku çoklu elektrot dizisi kayıtları nasıl gerçekleştirileceğini açıklar. Interiktal ve iktal olayların epileptik doku rezeksiyonu, dilim hazırlık ve multi-elektrot dizisi kayıtları ayrıntılı olarak gösterilmiştir. 

Video: Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Formation of Human Prostate Epithelium Using Tissue Recombination of Rodent Urogenital Sinus Mesenchyme and Human Stem Cells

Progress in prostate cancer research is severely limited by the availability of human-derived and hormone-na&iuml;ve model systems, which limit our ability to understand genetic and molecular events underlying prostate disease initiation. Toward developing better model systems for studying human prostate carcinogenesis, we and others have taken advantage of the unique pro-prostatic inductive potential of embryonic rodent prostate stroma, termed urogenital sinus mesenchyme (UGSM). When recombined with certain pluripotent cell populations such as embryonic stem cells, UGSM induces the formation of normal human prostate epithelia in a testosterone-dependent manner. Such a human model system can be used to investigate and experimentally test the ability of candidate prostate cancer susceptibility genes at an accelerated pace compared to typical rodent transgenic studies. Since Human embryonic stem cells (hESCs) can be genetically modified in culture using inducible gene expression or siRNA knock-down vectors prior to tissue recombination, such a model facilitates testing the functional consequences of genes, or combinations of genes, which are thought to promote or prevent carcinogenesis.
The technique of isolating pure populations of UGSM cells, however, is challenging and learning often requires someone with previous expertise to personally teach. Moreover, inoculation of cell mixtures under the renal capsule of an immunocompromised host can be technically challenging. Here we outline and illustrate proper isolation of UGSM from rodent embryos and renal capsule implantation of tissue mixtures to form human prostate epithelium. Such an approach, at its current stage, requires in vivo xenografting of embryonic stem cells; future applications could potentially include in vitro gland formation or the use of induced pluripotent stem cell populations (iPSCs).

To unravel the earliest molecular mechanisms underlying prostate cancer initiation, novel and innovative human model systems and approaches are desperately needed. The potential of pre-prostatic urogenital sinus mesenchyme (UGSM) to induce pluripotent stem cell populations to form human prostate epithelium is a powerful experimental tool in prostate research.

Kemirgen Ürogenital Sinüs mezenşimin ve İnsan Kök Hücre Doku Rekombinasyon kullanarak İnsan Prostat epiteli oluşumu

Progress in prostate cancer research is severely  limited by the availability of human-derived and hormone-na&iuml;ve model systems,  which limit our ...

Tıp

Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular weight metabolites in tissues of the treated host to achieve long-term survival. The semipermeable membrane allows engrafted encapsulated cells to avoid rejection by the immune system. The encapsulation procedure was designed to enable a controlled release of bioactive compounds, such as insulin, other hormones, and cytokines. Here we describe a method for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production and energy dissipation (thermogenesis) in the intra-abdominal adipose tissue of obese mice. Encapsulation of thermogenic catabolic cells may be potentially applicable to the prevention and treatment of obesity and type 2 diabetes. Another potential application of catabolic cells may include detoxification from alcohols or other toxic metabolites and environmental pollutants.

Here, we present a protocol for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production in intra-abdominal adipose tissue and increase energy dissipation in obese mice.

Yağ Dokusu Depolarında içine Nakli Enkapsülasyon termojenik Preadipositler

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular ...

Working with Human Tissues for Translational Cancer Research

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human specimens, precious samples must be handled with the greatest care in order to ensure integrity of organs, tissues, and cells to the highest degree. Unfortunately, tissue processing by definition requires extraction of tissues from the host, a change which can cause great cellular stress and have major repercussions on subsequent analyses. These stresses could result in the specimen being no longer representative of the site from which it was retrieved. Therefore, a strict protocol must be adhered to while processing these specimens to ensure representativeness. The desired assay(s) must also be taken into consideration in order to ensure that an optimal technique is used for sample processing. Outlined here is a protocol for tissue retrieval, processing and various analyses which may be performed on processed tissue in order to maximize downstream production from limited tissue samples.

Translational cancer research is dependent on extraction of human tissues. Much work has gone into optimizing extraction methods for ex vivo analysis. Here, we describe tissue processing methods allowing for maximal data output from limited samples.

Translational Kanser Araştırma İnsan Doku ile Çalışma

Medical research for human benefit is greatly impeded by the necessity for human tissues and subjects. However, upon obtaining consent for human ...

3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS images are constructed from calibrated freehand 2D B-mode ultrasound images, which are positioned into a voxel array. Ultrasound (US) imaging allows quantification of muscle size, fascicle length, and angle of pennation. These morphological variables are important determinants of muscle force and length range of force exertion. The presented protocol describes an approach to determine volume and fascicle length of m.&#160;vastus lateralis and m.&#160;gastrocnemius medialis. 3DUS facilitates standardization using 3D anatomical references. This approach provides a fast and cost-effective approach for quantifying 3D morphology in skeletal muscles. In healthcare and sports, information on the morphometry of muscles is very valuable in diagnostics and/or follow-up evaluations after treatment or training.

3D ultrasound imaging (3DUS) allows fast and cost-effective morphometry of musculoskeletal tissues. We present a protocol to measure muscle volume and fascicle length using 3DUS.

3D ultrason görüntüleme: hızlı ve uygun maliyetli morfometri kas-iskelet dokusunun

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

İnsan yağ dokusu mikrovasküler işlevini kullanarak Videomicroscopy değerlendirilmesi

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and significantly diminish the outcome. Indeed, after routine orthopedic surgery to repair a fracture, as many as 50% of elderly patients suffer from neurologic complications like delirium. Also, the capacity to heal and regenerate tissue after surgery decreases with age, and can impact the quality of fracture repair and even osseous integration of implants. Thus, a better understanding of mechanisms that drive these age-dependent changes could provide strategic targets to minimize risk for such complications and optimize outcomes. Here, we introduce a clinically relevant mouse model of tibial fracture. The postoperative changes in these mice mimic some of the cognitive impairments commonly observed after routine orthopedic surgery in humans. Briefly, an incision is performed in the right hind limb under strictly aseptic conditions. Muscles are disassociated, and a 0.38-mm stainless steel pin is inserted into the upper crest of the tibia, inside the intramedullary canal. Osteotomy is then performed, and the wound is stapled. We have used this model to investigate the effects of surgical trauma on postoperative neuroinflammation and behavioral changes. By applying this fracture model in combination with parabiosis, a surgical model in which 2 mice are anastomosed, we have studied cells and secreted factors that systemically rejuvenate organ function and tissue regeneration after injury. By following our step-by-step protocol, these models can be reproduced with high fidelity, and can be adapted to interrogate many biologic pathways that are altered by surgical trauma.

This protocol describes a mouse model of orthopedic surgery that has been used to study mechanisms of postoperative neuroinflammation and behavioral changes, and when combined with parabiosis, to study tissue regeneration during aging.

Ameliyat sonrası bilişsel işlev bozukluğu ve doku rejenerasyonu çalışmaya ortopedik cerrahi bir fare modeli

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and ...

Generation of Human 3D Lung Tissue Cultures (3D-LTCs) for Disease Modeling

Translation of novel discoveries to human disease is limited by the availability of human tissue-based models of disease. Precision-cut lung slices (PCLS) used as 3D lung tissue cultures (3D-LTCs) represent an elegant and biologically highly relevant 3D cell culture model, which highly resemble in situ tissue due to their complexity, biomechanics and molecular composition. Tissue slicing is widely applied in various animal models. 3D-LTCs derived from human PCLS can be used to analyze responses to novel drugs, which might further help to better understand the mechanisms and functional effects of drugs in human tissue. The preparation of PCLS from surgically resected lung tissue samples of patients, who experienced lung lobectomy, increases the accessibility of diseased and peritumoral tissue. Here, we describe a detailed protocol for the generation of human PCLS from surgically resected soft-elastic patient lung tissue. Agarose was introduced into the bronchoalveolar space of the resectates, thus preserving lung structure and increasing the tissue&#39;s stiffness, which is crucial for subsequent slicing. 500 &#181;m thick slices were prepared from the tissue block with a vibratome. Biopsy punches taken from PCLS ensure comparable tissue sample sizes and further increase the amount of tissue samples. The generated lung tissue cultures can be applied in a variety of studies in human lung biology, including the pathophysiology and mechanisms of different diseases, such as fibrotic processes at its best at (sub-)cellular levels. The highest benefit of the 3D-LTC ex vivo model is its close representation of the in situ human lung in respect of 3D tissue architecture, cell type diversity and lung anatomy as well as the potential for assessment of tissue from individual patients, which is relevant to further develop novel strategies for precision medicine.

Generation of Human 3D Lung Tissue Cultures 3D-LTCs for Disease Modeling

Here, we present a protocol for the preparation of agarose-filled human precision-cut lung slices from resected patient tissue that are suitable for generating 3D lung tissue cultures to model human lung diseases in biological and biomedical studies.

Hastalık modelleme için insan 3D akciğer doku kültürleri (3D-LTCs) nesil

Translation of novel discoveries to human disease is limited by the availability of human tissue-based models of disease. Precision-cut lung slices (PCLS) ...

Nanoscopic Imaging of Human Tissue Sections via Physical and Isotropic Expansion

In modern pathology, optical microscopy plays an important role in disease diagnosis by revealing microscopic structures of clinical specimens. However, the fundamental physical diffraction limit prevents interrogation of nanoscale anatomy and subtle pathological changes when using conventional optical imaging approaches. Here, we describe a simple and inexpensive protocol, called expansion pathology (ExPath), for nanoscale optical imaging of common types of clinical primary tissue specimens, including both fixed-frozen or formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) tissue sections. This method circumvents the optical diffraction limit by chemically transforming the tissue samples into tissue-hydrogel hybrid and physically expanding them isotropically across multiple scales in pure water. Due to expansion, previously unresolvable molecules are separated and thus can be observed using a conventional optical microscope.

Nanoscale imaging of clinical tissue samples can improve understanding of disease pathogenesis. Expansion pathology (ExPath) is a version of expansion microscopy (ExM), modified for compatibility with standard clinical tissue samples, to explore the nanoscale configuration of biomolecules using conventional diffraction limited microscopes.

Fiziksel ve İzotropik Genişleme Yoluyla İnsan Doku Bölümlerinin Nanoskobik Görüntülemesi

In modern pathology, optical microscopy plays an important role in disease diagnosis by revealing microscopic structures of clinical specimens. However, ...

A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging modalities, mandibular defect classification, and evaluation methodologies between studies. This guideline uses a step-by-step approach guiding the process of imaging, classification of mandibular defects and volume assessment of three-dimensional (3D) models, after which a legitimized quantitative accuracy evaluation method can be performed between the postoperative clinical situation and the preoperative virtual plan. The condyles and the vertical and horizontal corners of the mandible are used as bony landmarks to define virtual lines in the computer-assisted surgery (CAS) software. Between these lines the axial, coronal, and both sagittal mandibular angles are calculated on both pre- and postoperative 3D models of the (neo)mandible and subsequently the deviations are calculated. By superimposing the postoperative 3D model to the preoperative virtually planned 3D model, which is fixed to the XYZ axis, the deviation between pre- and postoperative virtually planned dental implant positions can be calculated. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

Here, we propose a practical, feasible and reproducible evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible in order to create uniformity between studies regarding postoperative accuracy evaluation. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

Mandibulanın Bilgisayar Destekli Rekonstrüksiyonu Için Ameliyat Sonrası Değerlendirme Yönergesi

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging ...

Preparation of Human Myocardial Tissue for Long-Term Cultivation

Cardiomyocyte cultivation has seen a vast number of developments, ranging from two-dimensional (2D) cell cultivation to iPSC derived organoids. In 2019, an ex vivo way to cultivate myocardial slices obtained from human heart samples was demonstrated, while approaching in vivo condition of myocardial contraction. These samples originate mostly from heart transplantations or left-ventricular assist device placements. Using a vibratome and a specially developed cultivation system, 300 &#181;m thick slices are placed between a fixed and a spring wire, allowing for stable and reproducible cultivation for several weeks. During cultivation, the slices are continuously stimulated according to individual settings. Contractions can be displayed and recorded in real-time, and pharmacological agents can be readily applied. User-defined stimulation protocols can be scheduled and performed to assess vital contraction parameters like post-pause-potentiation, stimulation threshold, force-frequency relation, and refractory period. Furthermore, the system enables a variable pre- and afterload setting for a more physiological cultivation.
Here, we present a step-by-step guide on how to generate a successful long-term cultivation of human left ventricular myocardial slices, using a commercial biomimetic cultivation solution.

We present a protocol for ex vivo cultivation of human ventricular myocardial tissue. It allows for detailed analysis of contraction force and kinetics, as well as the application of pre- and afterload to mimic the in vivo physiological environment more closely.

Uzun Süreli Yetiştirme için İnsan Miyokard Dokusunun Hazırlanması

Cardiomyocyte cultivation has seen a vast number of developments, ranging from two-dimensional (2D) cell cultivation to iPSC derived organoids. In 2019, ...