Name: transcranial direct current stimulation (tdcs) in mice
Uploaded: 2018-09-23T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice at JoVE.com

Vi vil gerne takke Mr. Rodrigo de Souza for assistance opretholde mus kolonier. L.A.V.M er en KAPPER postdoc stipendiat. Dette arbejde blev støttet af tilskud PRONEX (FAPEMIG: APQ-00476-14).

Individuelt opstaldede mandlige voksne (8-12 uger) C57BL/6 mus blev brugt i dette eksperiment. Dyr fik ordentlig pleje før, under og efter eksperimentelle procedurer med mad og vand ad libitum. Alle procedurer blev godkendt af Regionsudvalget Dyreetik fra Federal University i Minas Gerais (protokol nummer 59/2014).
1. elektrode placering
<ol><li>
Beroligende og fikserer dyr på den stereotaxisk apparatur
	<ol>
<li>Sterilisere alle de nødvendige kirurgiske...

<ol>
	<li>Filmer, H. L., Dux, P. E., Mattingley, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+transcranial+direct+current+stimulation+for+understanding+brain+function.">Applications of transcranial direct current stimulation for understanding brain function.</a> Trends in Neurosciences. 37 (12), 742-753 (2014).</li><li>Nitsche, M. A., Paulus, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+excitability+elevations+induced+by+transcranial+DC+motor+cortex+stimulation+in+humans.">Sustained excitability elevations induced by transcranial DC motor cortex stimulation in humans.</a> Neurology. 57 (10), 1899-1901 (2001).</li><li>Kronberg, G., Bridi, M., Abel, T., 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=Direct+Current+Stimulation+Modulates+LTP+and+LTD:+Activity+Dependence+and+Dendritic+Effects.">Direct Current Stimulation Modulates LTP and LTD: Activity Dependence and Dendritic Effects.</a> Brain Stimulation. 10 (1), 51-58 (2017).</li><li>Pelletier, S. J., Cicchetti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+Molecular+Mechanisms+of+Action+of+Transcranial+Direct+Current+Stimulation:+Evidence+from+In+Vitro+and+In+Vivo+Models.">Cellular and Molecular Mechanisms of Action of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence from In Vitro and In Vivo Models.</a> International Journal of Neuropsychopharmacology. 18 (2), pyu047 (2015).</li><li>Chang, M. C., Kim, D. Y., Park, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+cortical+excitability+and+lower+limb+motor+function+in+patients+with+stroke+by+transcranial+direct+current+stimulation.">Enhancement of cortical excitability and lower limb motor function in patients with stroke by transcranial direct current stimulation.</a> Brain Stimulation. 8 (3), 561-566 (2015).</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. 128 (1), 56-92 (2017).</li><li>Monai, H., 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=Calcium+imaging+reveals+glial+involvement+in+transcranial+direct+current+stimulation-induced+plasticity+in+mouse+brain.">Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain.</a> Nature Communications. 7, 11100 (2016).</li><li>Marquez-Ruiz, 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=Transcranial+direct-current+stimulation+modulates+synaptic+mechanisms+involved+in+associative+learning+in+behaving+rabbits.">Transcranial direct-current stimulation modulates synaptic mechanisms involved in associative learning in behaving rabbits.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 6710-6715 (2012).</li><li>Jackson, M. 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=Animal+models+of+transcranial+direct+current+stimulation:+Methods+and+mechanisms.">Animal models of transcranial direct current stimulation: Methods and mechanisms.</a> Clinical Neurophysiology. 127 (11), 3425-3454 (2016).</li><li>Cambiaghi, 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=Brain+transcranial+direct+current+stimulation+modulates+motor+excitability+in+mice.">Brain transcranial direct current stimulation modulates motor excitability in mice.</a> The European journal of neuroscience. 31 (4), 704-709 (2010).</li><li>Monte-Silva, K., 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=Induction+of+late+LTP-like+plasticity+in+the+human+motor+cortex+by+repeated+non-invasive+brain+stimulation.">Induction of late LTP-like plasticity in the human motor cortex by repeated non-invasive brain stimulation.</a> Brain Stimulation. 6 (3), 424-432 (2013).</li><li>San-Juan, D., 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+in+Mesial+Temporal+Lobe+Epilepsy+and+Hippocampal+Sclerosis.">Transcranial Direct Current Stimulation in Mesial Temporal Lobe Epilepsy and Hippocampal Sclerosis.</a> Brain Stimulation. 10 (1), 28-35 (2017).</li><li>Brunoni, A. R., 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+(tDCS)+in+unipolar+vs.+bipolar+depressive+disorder.">Transcranial direct current stimulation (tDCS) in unipolar vs. bipolar depressive disorder.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 35 (1), 96-101 (2011).</li><li>Brunoni, A. R., 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=Trial+of+Electrical+Direct-Current+Therapy+versus+Escitalopram+for+Depression.">Trial of Electrical Direct-Current Therapy versus Escitalopram for Depression.</a> New England Journal of Medicine. 376 (26), 2523-2533 (2017).</li><li>Boggio, P. 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=Prolonged+visual+memory+enhancement+after+direct+current+stimulation+in+Alzheimer's+disease.">Prolonged visual memory enhancement after direct current stimulation in Alzheimer's disease.</a> Brain Stimulation. 5 (3), 223-230 (2012).</li><li>Cosentino, 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=Anodal+tDCS+of+the+swallowing+motor+cortex+for+treatment+of+dysphagia+in+multiple+sclerosis:+a+pilot+open-label+study.">Anodal tDCS of the swallowing motor cortex for treatment of dysphagia in multiple sclerosis: a pilot open-label study.</a> Neurological Sciences. , 7-9 (2018).</li><li>Kaski, D., Dominguez, R. O., Allum, J. H., Islam, A. F., Bronstein, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+physical+training+with+transcranial+direct+current+stimulation+to+improve+gait+in+Parkinson's+disease:+A+pilot+randomized+controlled+study.">Combining physical training with transcranial direct current stimulation to improve gait in Parkinson's disease: A pilot randomized controlled study.</a> Clinical Rehabilitation. 28 (11), 1115-1124 (2014).</li><li>Monai, H., 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=Calcium+imaging+reveals+glial+involvement+in+transcranial+direct+current+stimulation-induced+plasticity+in+mouse+brain.">Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain.</a> Nature Communications. 7, 11100 (2016).</li><li>Fritsch, B., 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=Direct+current+stimulation+promotes+BDNF-dependent+synaptic+plasticity:+potential+implications+for+motor+learning.">Direct current stimulation promotes BDNF-dependent synaptic plasticity: potential implications for motor learning.</a> Neuron. 66 (2), 198-204 (2010).</li><li>Winkler, C., 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=Sensory+and+Motor+Systems+Anodal+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+Enhances+Survival+and+Integration+of+Dopaminergic+Cell+Transplants+in+a+Rat+Parkinson+Model.">Sensory and Motor Systems Anodal Transcranial Direct Current Stimulation Enhances Survival and Integration of Dopaminergic Cell Transplants in a Rat Parkinson Model.</a> New Research. 4 (5), 17-63 (2017).</li><li>Nasehi, M., Khani-Abyaneh, M., Ebrahimi-Ghiri, M., Zarrindast, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+left+frontal+transcranial+direct-current+stimulation+on+propranolol-induced+fear+memory+acquisition+and+consolidation+deficits.">The effect of left frontal transcranial direct-current stimulation on propranolol-induced fear memory acquisition and consolidation deficits.</a> Behavioural Brain Research. 331 (May), 76-83 (2017).</li><li>Souza, A., 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=Neurobiological+mechanisms+of+antiallodynic+effect+of+transcranial+direct+current+stimulation+(tDCS)+in+a+mice+model+of+neuropathic+pain.">Neurobiological mechanisms of antiallodynic effect of transcranial direct current stimulation (tDCS) in a mice model of neuropathic pain.</a> Brain Research. 1682 (14-23), (2018).</li><li>Woods, A. 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=A+technical+guide+to+tDCS,+and+related+non-invasive+brain+stimulation+tools.">A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools.</a> Clinical Neurophysiology. 127 (2), 1031-1048 (2016).</li><li>Cogan, S. 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=Tissue+damage+thresholds+during+therapeutic+electrical+stimulation.">Tissue damage thresholds during therapeutic electrical stimulation.</a> Journal of Neural Engineering. 13, 2 (2017).</li><li>Podda, M. V., 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=Anodal+transcranial+direct+current+stimulation+boosts+synaptic+plasticity+and+memory+in+mice+via+epigenetic+regulation+of+Bdnf+expression.">Anodal transcranial direct current stimulation boosts synaptic plasticity and memory in mice via epigenetic regulation of Bdnf expression.</a> Scientific reports. 6 (October 2015), 22180 (2015).</li></ol>

I de seneste år, har neurostimulation teknikker ind klinisk praksis som en lovende procedure til behandling af neuropsykiatriske lidelser23. For at reducere den begrænsning pålagt af manglende kendskab til mekanismerne i neurostimulation, præsenteres vi her en TDC'er musemodel transporterer en elektrode, der kan målrette områder af hjernen. Da elektroden er kronisk implantable, denne dyremodel giver mulighed for undersøgelse af langvarig biologiske virkninger fremkaldt af TDC'er (i mindst 1...

Transkranial jævnstrøm Stimulation (TDC'er) er en non-invasiv, billig, terapeutisk teknik, der fokuserer på neuronal modulation ved hjælp af lav intensitet kontinuerlige strømme1. Der er i øjeblikket to opsætninger (anodal og cathodal) for TDC'er. Mens den anodal stimulation udøver en nuværende elektrisk felt for svag til at udløse handling potentialer, har Elektrofysiologi undersøgelser vist, at denne metode giver ændringer i synaptisk plasticitet2. For eksempel, beviser for at TDC'er inducerer langsigtede potensering (LTP) effekter såsom øget peak amplitude af excitatoriske postsynaptiske potentialer3,4 og graduering af kortikal ophidselse5.
Omvendt, cathodal stimulation inducerer hæmning, hvilket resulterer i membranen hyperpolarisering6. En hypotese for denne mekanisme er baseret på de fysiologiske resultater hvor TDC'er er beskrevet til at modulere aktionspotentialet hyppighed og varighed i de neuronale krop3. Især denne effekt ikke direkte fremkalde handling potentialer, selvom det kan flytte depolarisering tærskel og lette eller hæmme neuronal fyring7. Disse modsatrettede effekter har tidligere vist. For eksempel, produceret anodal og cathodal stimulation modsatrettede effekter i konditioneret svar registreret via Elektromyografi aktivitet i kaniner8. Undersøgelser har imidlertid også vist, at langvarig anodal stimulation sessioner kan nedsætte ophidselse, mens stigende cathodal strømninger kan føre til ophidselse, præsenterer selv modsatrettede effekter3.
Både anodal og cathodal stimuli samlede brug af elektrode par. For eksempel i anodal stimulation, den "aktive" eller "anode" er elektrode placeret over regionen hjernen til moduleres boer "henvisning" eller "katode" elektroden er beliggende i en region, hvor effekten af aktuelle antages for at være ubetydelige9. I den cathodal stimulation, er elektrode disposition inverteret. Stimulation intensiteten for effektiv TDC'er afhænger af den aktuelle intensitet og elektrode dimensioner, som påvirker elektriske feltet anderledes10. I mest offentliggjorte undersøgelser, den gennemsnitlige nuværende intensitet er mellem 0,10 til 2.0 mA og 0,1 mA til 0,8 mA for mennesker og mus, henholdsvis6,11. Selvom elektrode størrelse 35 cm2 bruges typisk i mennesker, der er ingen ordentlig forståelse vedrørende elektrode dimensioner for gnavere og en mere grundig undersøgelse er nødvendige6.
TDC'er er blevet foreslået i kliniske studier med forsøg på at tilbyde en alternativ eller komplementær behandling for flere neurologiske og neuropsykiatriske lidelser11 såsom epilepsi12, bipolar lidelse13, slagtilfælde5 , store depression14, Alzheimers sygdom15, multipel sklerose16 og Parkinsons sygdom17. Trods en voksende interesse for TDC'er og dets anvendelse i kliniske forsøg, detaljerede cellulære og molekylære evoked forandringer i hjernevævet, kort og langvarige effekter samt adfærdsmæssige resultater, er endnu for at være mere dybt undersøgt18, 19. da en direkte menneskelig tilgang til grundigt studere TDC'er ikke er levedygtige, brugen af en TDC'er dyremodel kan tilbyde værdifuld indsigt i de cellulære og molekylære begivenheder underliggende de terapeutiske mekanismer af TDC'er på grund af tilgængelighed til den dyrets hjernevæv.
Foreliggende dokumentation er begrænset med hensyn til TDC'er modeller i mus. De fleste af de rapporterede modeller anvendes forskellige implanterer layouts, elektrode dimensioner og materialer. For eksempel, Winkler et al. (2017) implanteret i hovedet elektrode (Ag/AgCl, 4 mm i diameter) fyldt med saltvand og nagelfast sig til kraniet med akryl cement og skruer20. Forskellige fra vores tilgang, deres bryst elektrode blev implanteret (platinum, 20 x 1,5 mm). Nasehi et al. (2017) anvendes en procedure, der er meget lig vores, selvom thorax elektroden blev foretaget fra en saltvand-gennemblødt svamp (kulstof fyldt, 9,5 cm2)21. En anden undersøgelse indopereret to elektroder ind i dyrets hoved, der blev opnået ved hjælp af faste plader og dækker dyrets hoved med en hydrogel dirigent22. Her, beskriver vi en TDC'er musemodel, der bruger en kronisk indopereret elektrode gennem simple kirurgiske procedurer og TDC'er setup (figur 1).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1152px;" width="1152">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:457px;">BD Ultra-Fine 50U Syringe</td>
			<td style="width:175px;">BD</td>
			<td style="width:101px;">10033430026</td>
			<td style="width:419px;">For intraperitonially injection.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Shaver (Philips Multigroom)</td>
			<td>Philips (Brazil)</td>
			<td>QG3340/16</td>
			<td style="width:419px;">For surgical site trimming.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Model 940 Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>940</td>
			<td style="width:419px;">For animal surgical restriction and positioning.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Model 922 Non-Rupture 60 Degree Tip Ear Bars</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>922</td>
			<td style="width:419px;">For animal surgical restriction and positioning.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cannula Holder</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>1766-AP</td>
			<td style="width:419px;">For implant positioning.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Precision Stereo Zoom Binocular Microscope (III) on Boom Stand</td>
			<td>WPI</td>
			<td>PZMIII-BS</td>
			<td style="width:419px;">For bregma localization and implant positioning.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Temperature Control System Model&#160;</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>TCAT-2LV</td>
			<td style="width:419px;">For animal thermal control.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cold Light Source&#160;</td>
			<td>WPI</td>
			<td>WA-12633</td>
			<td style="width:419px;">For focal brightness</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tabletop Laboratory Animal Anesthesia System with Scavenging</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>901820</td>
			<td style="width:419px;">For isoflurane delivery and safety.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">VaporGuard Activated Charcoal Adsorption Filter</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>931401</td>
			<td style="width:419px;">Delivery system safety measures.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Model 923-B Mouse Gas Anesthesia Head Holder</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>923-B</td>
			<td style="width:419px;">For animal restriction and O2 and isoflurane delivery.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxygen regulator, E-cylinder&#160;</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>901305</td>
			<td style="width:419px;">For O2 regulation and delivery.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxygen hose &#8211; green&#160;</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>931503</td>
			<td style="width:419px;">For O2 and isoflurane delivery.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Infrared Sterilizer 800 &#186;C</td>
			<td>Marconi</td>
			<td>MA1201</td>
			<td style="width:419px;">For instrument sterilization.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fine Scissors - ToughCut</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14058-11</td>
			<td style="width:419px;">For incision.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical Hooks</td>
			<td>INJEX</td>
			<td>1636</td>
			<td style="width:419px;">In House Fabricated - Used to clear the surgical site from skin and fur.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Standard Tweezers or Forceps</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:419px;">For skin grasping.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surgical Consumables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vetbond</td>
			<td>3M</td>
			<td>SC-361931</td>
			<td style="width:419px;">For incision closing.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cement and Catalyzer KIT (Duralay)</td>
			<td>Reliance</td>
			<td>2OZ</td>
			<td style="width:419px;">For implant fixation.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile Cotton Swabs (Autoclaved)</td>
			<td>JnJ</td>
			<td>75U</td>
			<td style="width:419px;">For surgical site antisepsis.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">24 Well Plate (Tissue Culture Plate)</td>
			<td>SARSTEDT</td>
			<td>831,836</td>
			<td style="width:419px;">For cement preparation.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Application Brush</td>
			<td>parkell</td>
			<td>S286</td>
			<td style="width:419px;">For cement mixing and application.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pharmaceutics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xylazin (ANASEDAN 2%)</td>
			<td>Ceva Pharmaceutical (Brazil)</td>
			<td>P10160</td>
			<td style="width:419px;">For anesthesia induction.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketamine (DOPALEN 10%)</td>
			<td>Ceva Pharmaceutical (Brazil)</td>
			<td>P30101</td>
			<td style="width:419px;">For anesthesia induction.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane (100%)</td>
			<td>Crist&#225;lia (Brazil)</td>
			<td>100ML</td>
			<td style="width:419px;">For anesthesia maintenance.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lidocaine (XYLESTESIN 5%)</td>
			<td>Cristal Pharma</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:419px;">For post-surgical care.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketoprofen (PROFENID 100 mg)</td>
			<td>Sanofi Aventis</td>
			<td>20ML</td>
			<td style="width:419px;">For post-surgical care.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ringer&#39;s Lactate Solution</td>
			<td>SANOBIOL LAB</td>
			<td>############</td>
			<td style="width:419px;">For post-surgical care.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TobraDex (Dexamethasone 1 mg/g)</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>631</td>
			<td style="width:419px;">For eye lubrification and protection.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stimulation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Animal Transcranial Stimulator</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>2100</td>
			<td style="width:419px;">For current generation.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pin-type electrode Holder (Cylindrical Holder Base)</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>2100</td>
			<td style="width:419px;">Electrode support (Implant).</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pin-type electrode (Ag/AgCl)</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>2100</td>
			<td style="width:419px;">For current delivery (electrode).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Pin-type electrode cap</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>2100</td>
			<td style="width:419px;">For implant protection.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Body Electrode (Ag/AgCl Coated)</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>2100</td>
			<td style="width:419px;">For current delivery (electrode).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Saline Solution (0.9%)</td>
			<td>FarmaX</td>
			<td>############</td>
			<td style="width:419px;">Conducting medium for current delivery.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Standard Tweezers or Forceps</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:419px;">For tDCS setup.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:457px;">Real Time Polymerase Chain Reaction</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:101px;"></td>
			<td style="width:419px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:457px;">BioRad CFX96 Real Time System</td>
			<td style="width:175px;">BioRad</td>
			<td style="width:101px;">C1000</td>
			<td style="width:419px;">For qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SsoAdvancedTM Universal SYBR Green Supermix (5 X 1mL)</td>
			<td style="width:175px;">BioRad</td>
			<td>1725271</td>
			<td style="width:419px;">For qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hard Shell PCR Plates PCT COM 50 p/ CFX96</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>HSP9601</td>
			<td style="width:419px;">For qPCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microseal &#34;B&#34; seal pct c/ 100</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>MSB1001</td>
			<td style="width:419px;">For qPCR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transcranial direct current stimulation (tdcs) in mice

Transkranial jævnstrøm stimulation (TDC'er) er en non-invasiv Neuromodulationsbehandling teknik foreslået som et alternativ eller komplementær behandling af flere neuropsykiatriske sygdomme. De biologiske effekter af TDC'er er ikke fuldt forstået, som skyldes til dels på grund af vanskeligheden ved at opnå menneskelige hjernevæv. Denne protokol beskriver en TDC'er musemodel, der bruger en kronisk indopereret elektrode giver mulighed for undersøgelse af de langvarige biologiske virkninger af TDC'er. I denne eksperimentelle model, TDC'er ændrer den kortikale genekspression og tilbyder en fremtrædende bidrag til forståelsen af begrundelsen for dens terapeutiske anvendelse.

Kirurgisk protokol præsenteret stabilitet på lang sigt implantat til mindst en måned, med ingen inflammatoriske signaler på webstedet stimuleret eller andre uønskede virkninger. Alle dyr overlevede de kirurgiske procedure og TDC'er sessioner (n = 8). I dette eksperiment, var TDC'er implantater placeret over M1 og M2 cortex (1,0 mm anterior-posterior og 0.0 mm lateral til bregma). En uge senere, TDC'er (n = 3-4) og humbug (n = 3) mus blev stimuleret i fem på hinanden følgende dage i...

Watch this Scientific Journal Video about Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice at JoVE.com

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transkranial jævnstrøm stimulation (TDC'er) er en terapeutisk teknik foreslået til behandling af psykiatriske sygdomme. En dyremodel er afgørende for at forstå de specifikke biologiske ændringer fremkaldt af TDC'er. Denne protokol beskriver en TDC'er musemodel, der bruger en kronisk indopereret elektrode.

Transkranial jævnstrøm Stimulation (TDC'er) i mus

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

Alvar Gaaud-proceduren skal anvende transkraniel jævnstrømsstimulation hos mus. Dette opnås ved at generere lav intens strømme fra en jævnstrøm generator, og sende det ned direkte til dyret gennem elektroder. tDCS er blevet undersøgt som et ikke-lægemiddel terapeutisk alternativ til vigtigste psykiatriske lidelser hos mennesker, såsom depression, skizofreni, Alzheimers sygdom, AHDH, og autisme.Desuden tDCS er en unik teknik på grund af sin lave omkostninger, brugervenlighed, og ikke-invasive profil. Men, de biologiske virkninger af tDCS er ikke helt forstået, og der er ingen konsensus om stimulation parametre, såsom nuværende intensitet, varighed, og fliser af hjernen områder. Derfor er brugen af minimumsordrer afgørende for en grundig undersøgelse af sådanne mekanismer, hvilket vil føre til en bedre forståelse af tDCS' kliniske effektivitet gennem erhvervelse og analyse af adfærdsmæssige cellulære og molekylære data.Der er i øjeblikket to elektrode opsætninger til tDCS, benævnt anodal og katodal stimulation. Ved anodalstimulation leveres strømme direkte til dyrets hoved, gennem dyrets krop og ind i katoden placeret på dyrets brystkasse. Mens der i katodal stimulation strømmen kommer ind gennem dyrets brystkasse, rejser op til hovedet og ind i katoden.I begge situationer styrer en strømgenerator den aktuelle intensitet og stimuleringsvarighed. Samtidig med at producere en kontakt kvalitet og udlede feedback. Der er mange forskellige opsætninger til aktiv positionering.Derfor bør alle tredimensionelle akse tages i betragtning. I denne protokol blev en hovedelektrode implanteret en millimeter i rodfæstet bregma, på siden til midten af kraniet, og kroppenselektroden var placeret på dyrets bryst. På grund af en kort periode simulering, blev det anbefalet at bruge en hurtig handling og kort sigt anæstesi, såsom fordampet isofluran.Denne procedure består af to kritiske trin. Elektrodeplacering og transkraniel jævnstrømsstimulation. Kirurgiske instrumenter blev steriliseret med pre-vedligeholdelse ved 440 grader Celsius.Vatpinde blev autoklaveret på 20 pounds per kvadrattomme på 121 grader Celsius i 20 minutter. Drej den termiske platform controller til 37 grader Celsius. Afvej dyret, og beregne den passende dosis for anæstesi induktion.Brug en blanding af ketamin og xylazin i en dosis på 100 mg/kg ketamin og 8 mg pr. kg xylazin. Nål størrelse 31G. Dyret skal falde i søvn inden for 2 til 3 minutter.Brug en elektrisk barbermaskine eller barbermaskine til at barbere ned operationsstedet. Anbring dyret på det stereotasiske apparat over den forvarmede varmeplade. Hold dyrets hoved og indsæt spidsen øre stænger i hver af dyrets ører, at fastsætte det til sterotaxic platform.Kontroller, at der ikke er nogen lateral hoved skiftende, og lidt lodret bevægelse ved langsomt at flytte dyrets hoved. Skub forsigtigt anæstesimasken over musens næse og fastgør den på plads ved at stramme skruen. Påfør øjensal til dyrets øjne for at forhindre hornhindetørring under operationen.Brug en vatpind til at forberede det kirurgiske sted med tre skiftevis scrubs af povidone jod, eller 2% chlorohexidin og 70% ethinol. Brug et par pincet til at kontrollere anæstesi vedtage ved let klemme dyrets tæer, og kontrollere lovene i dyr pedo-tilbagetrækning generelle knivspids refleks. Lav et snit omkring tre millimeter posteriort til dyrets øre linje, og stop i øjet linje.Indsnitsstedet skal have cirka en centimeter lang længde for at være stort nok til at modtage implantatet. Skrab forsigtigt kraniet med en knogleskraber for at forbedre lim og cementbehændelse. Dette skal gøres let afleveret med den hensigt at skabe mikro-ridser.Forsigtigt placere kirurgiske kroge til den løse hud for at opretholde et åbent kirurgisk felt og befri det for forhindringer, såsom hud en pels. Brug en steril vatpind til forsigtigt at tørre dyrets hovedbund. Brug et dissektionsmikroskop til at visualisere toppen af dyrets kranium.Fastgør en nål til sterotaxic holderen og find bregma. Placer nålen direkte over dyrets hoved er let rører bregma. Brug bregma som reference til at justere koordinaterne for det pågældende område.Fastgør implantatet på stereotaxic holderen. Placer implantatet over dyrets hoved og sænk det langsomt ned på det pågældende område. Brug en nål til at sprede en dråbe, ca. 35 mikroliter, af superlim på implantatrummet.Langsomt flytte indehaveren nedad, indtil den rører kraniet. Sørg for, at implantatrummet er helt i kontakt med overfladen. Forbered den kirurgiske cement i henhold til producentens anvisninger.Efter præcis positionering, anvende tre tynde, lige lag af cement på tværs af kraniet, og på den nederste del af implantatet. Anvend slip pr. dråbe ved hjælp af en programpensel. Lag skal danne U-formet struktur for yderligere strukturel støtte af implantatet.Lad implantatets skruetråd være ren for cement for at muliggøre en jævn, uhindret forbindelse. Lad hvert lag tørre i ca. fire minutter. Efter tørring fjernes holderen forsigtigt, indtil den er helt løsrevet fra implantatet.Vær altid yderst forsigtig, når du håndterer implantatet, da det ved et uheld kan ødelægges fra dyrets kranium. Hydrat dyrets hud og snit site med en saltvand gennemblødt vatpind. Skær huden over bunden af implantatet.Brug et par pincet til at bringe vævet sammen, og luk snittet med en dråbe væv kirurgisk lim pr punkt 2 centimeter væv. Infiltrere 1 til 2% lidocain i indsnit site og underliggende væv. Hydrere dyret med 500 mikroliter laktat ringer samtidigt.Placer musen i en forvarmret 37 grader Celsius ren enkelt hus bur. Byg en lille skål af våde fødevarer pellets i buret, for nem adgang til mad i de følgende timer. Registrer dyrets post kirurgiske vægt.Dyret skal indgives med ketoprofen. 5 mg/kg samtidigt efter operationen og i løbet af de næste to dage. Sørg for, at tDCS-stimulatoren er fuldt opladet.Fastgør anoden og katodekablerne til tDCS-stimulatoren, og gør dem tilgængelige i nærheden af simuleringsstedet. Fastgør pin-type elektroden til sterotaxic holderen. Indstil den termiske platform til 37 grader Celsius.Tænd for iltflowmeteret på inhalationsenæstesisystemet til 1 liter i minuttet. Placer musen i anæstesi induktion kammer. Tænd for isoflurane vaporizer til 3%Lad dyret gennemgå isoflurane effekter i fire minutter.Mens dyret er i induktionskammeret, skal du bruge en steril sprøjte til at fylde kroppens elektrode med 0,9% saltvandsopløsning. Fjern dyret fra induktionskammeret og placer dets bryst over kroppens elektrode. Skub forsigtigt anæstesimasken over musens næse og fastgør den på plads.Sænk isofluranudgangen til 1,5 %Fyld implantatet og pin-elektroden med saltvand. Fastgør dem forsigtigt sammen. Juster stimuleringstiden og den aktuelle intensitet i henhold til din protokol.Kontroller kontaktkvaliteten på tDCS-systemet senere. Start stimuleringen. Overhold den aktuelle ramping i 20 sekunder til den valgte værdi.Og bevare sig selv i stedet for den etablerede tid. Derefter, i slutningen af afsnittet ramping ned igen. Aktivér skinnebenet for at styre.Overhold den aktuelle ramping i 20 sekunder til den valgte værdi. Og så ned en for resten af stimulation periode, med en endelig rampe til den valgte værdi, i slutningen, med en sammenhængende ramped ned. En stimulering sektion er komplet, omhyggeligt overføre dyret til en pre-opvarmet 37 grader Celsius bur i 10 minutter.Denne protokol bruger tDCS til at stimulere musens hjernebark en millimeter forreste til bregma. Denne graf viser den statistiske og genekspression efter tDCS stimulation protokol. Brug af en 0,35 milliamperes nuværende intensitet i 10 minutter om dagen.TCDS-implantatet præsenterede selvforstændeligt fra dag til fem uden nogen signifikant forskel mellem dagene i kontaktkvalitet. Der er en række tCDS stimulation protokoller i model hjerner. Protokoller skal vælges i henhold til de særlige forhold i dit eksperiment er at basere sig på.Stimuleringsområde, strømintensitet, sessionsvarighed og elektrodepositionering. I denne særlige protokol, vi har til formål at modulere den motoriske cortex gennem vores kendte tDCS med den nuværende på 350 mikroampere i 10 minutter. Efter at have set denne video vil du være i stand til at udføre tDCS i mus.Når nogen praksis kirurgi kan tage op til fire minutter pr dyr. Det er vigtigt at tage hensyn til retningslinjerne for pasning af dyr, når musene udnyttes under operationen og efter den post-kirurgiske pleje til dyrene, så dyrene forbliver sunde under undersøgelsen. Vi anbefaler også at vente fem til syv dage efter implantatplacering for at udføre forsøgene, da dyrets fysiologiske reaktion på traumer kan forstyrre de biologiske resultater.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

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 ...

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

Direkte aktuelle Stimulation og Multi-elektrode Array Registrering af beslaglæggelse-lignende aktivitet i mus Brain Slice Forberedelse

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

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

Virkningerne af transkranial vekselstrøm Stimulation på den primære Motor Cortex af Online kombineret tilgang med transkranial magnetisk Stimulation

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

Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation: An Update on Safety and Tolerability

Fjernt overvåget transkranial direkte nuværende Stimulation: En opdatering på sikkerheden og tolerabiliteten

The remotely supervised tDCS (RS-tDCS) protocol enables participation from home through guided and monitored self-administration of tDCS treatment while ...

Transcranial Electrical Brain Stimulation in Alert Rodents

Transkranial elektriske Brain Stimulation i Alert gnavere

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

Chronic Transcranial Electrical Stimulation and Intracortical Recording in Rats

Kronisk transkranial elektrisk Stimulation og Intracortical optagelse i rotter

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

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

Den kombinerede brug af transkranial direkte nuværende Stimulation og robot terapi for overekstremiteterne

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

Stimulering placering bestemmelse ved hjælp af en 3D digitizer med high-definition Transcranial direkte strøm stimulering

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...