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

Wij danken de heer Rodrigo de Souza voor bijstand bij het handhaven van de kolonies van de muis. L.A.V.M is een postdoctoraal CAPES. Dit werk werd gesteund door de subsidie PRONEX (FAPEMIG: APQ-00476-14).

Individueel gehuisvest mannelijke volwassene (8-12 weken) C57BL/6 muizen werden gebruikt in dit experiment. Dieren juiste zorg ontvangen vóór, tijdens en na de experimentele procedures met voedsel en water ad libitum. Alle procedures werden goedgekeurd door het Comité dierenethiek van federale universiteit van Minas Gerais (protocol nummer 59/2014).
1. elektrode plaatsing
<ol><li>
Sederende en fixering van het dier op het stereotaxic apparaat
	<ol>
<li>S...

<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>

In de afgelopen jaren invoeren neurostimulatie technieken klinische praktijk als een veelbelovende procedure voor de behandeling van neuropsychiatrische aandoeningen23. Verklein de beperking opgelegd door het gebrek aan kennis van de mechanismen van neurostimulatie en presenteerden we hier een TDC's muismodel uitvoering van een elektrode die hersengebieden kunt richten. Aangezien de elektrode chronisch implanteerbare is, kunt deze diermodel het onderzoek naar de biologische effecten van langdurige...

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) is een niet-invasieve, goedkope, therapeutische techniek, die zich op de neuronale modulatie door het gebruik van lage-intensiteit continue stromen1 richt. Er zijn momenteel twee opstellingen (anodal en cathodal) voor TDC's. Terwijl de anodal stimulatie een huidige elektrisch veld te zwak om te activeren van de actie potentieel oefent, hebben elektrofysiologie studies aangetoond dat deze methode veranderingen in synaptische plasticiteit2 produceert. Bijvoorbeeld aangetoond dat TDC's induceert potentiëring (LTP) effecten op lange termijn zoals verhoogde maximale amplitude van de3,excitatory postsynaptisch potentieel4 en modulatie van de corticale prikkelbaarheid5.
Omgekeerd, cathodal stimulatie induceert remming, resulterend in membraan hyperpolarisatie6. Een hypothese voor dit mechanisme is gebaseerd op de fysiologische bevindingen waar TDC's te moduleren actiepotentiaal frequentie en duur in de neuronale lichaam3wordt beschreven. Met name doet dit effect niet rechtstreeks oproepen actie potentieel, hoewel het kan verschuiven van de depolarisatie drempel en vergemakkelijken of bemoeilijken van de neuronale afvuren7. Deze effecten contrasterende zijn eerder aangetoond. Bijvoorbeeld, anodal en cathodal stimulatie geproduceerd tegengestelde effecten in geconditioneerde reacties geregistreerd via elektromyografie activiteit in konijnen8. Maar hebben studies ook aangetoond dat langdurige anodal stimulatie sessies prikkelbaarheid verminderen kunnen, terwijl de verhoging van de cathodal stromingen kan leiden tot prikkelbaarheid, presenteren zichzelf contrasterende effecten3.
Zowel anodal als cathodal prikkels aggregaat het gebruik van de elektrode paren. Bijvoorbeeld, in anodal stimulatie, de "actieve" of "anode" is elektrode geplaatst over de regio van de hersenen te worden gedifferentieerd, overwegende dat de "referentie" of de "kathode" elektrode bevindt zich op een gebied waar het effect van de huidige wordt ervan uitgegaan dat onbeduidend9. In de cathodal stimulatie, is elektrode dispositie omgekeerd. De intensiteit van de stimulatie voor effectieve TDC's hangt af van de huidige intensiteit en afmetingen van de elektrode, die gevolgen hebben voor het elektrische veld anders10. In de meest gepubliceerde studies, bedraagt de gemiddelde stroomsterkte 0.10 naar 2.0 mA en 0,1 mA tot 0.8 mA voor mens en muizen, respectievelijk6,11. Hoewel de grootte van de elektrode van 35 cm2 meestal bij de mens gebruikt wordt, er is geen juiste begrip met betrekking tot de afmetingen van de elektrode voor knaagdieren en een grondiger onderzoek is nodig6.
TDC's is voorgesteld in klinische studies met de poging van het aanbieden van een alternatieve of aanvullende behandeling voor verschillende neurologische en neuropsychiatrische aandoeningen11 zoals epilepsie12, bipolaire wanorde13, lijn5 , grote depressie14, ziekte van Alzheimer15, multiple sclerose16 en17van de ziekte van Parkinson. Ondanks de groeiende belangstelling voor TDC's en het gebruik ervan in klinische proeven, gedetailleerde cellulaire en moleculaire evoked wijzigingen in hersenweefsel, korte en langdurige gevolgen, evenals gedrags resultaten, nog dieper te onderzocht18, 19. aangezien een rechtstreekse menselijke aanpak van grondig bestuderen TDC's niet haalbaar is, het gebruik van een dierlijk model van TDC's kan bieden waardevolle inzichten in de cellulaire en moleculaire gebeurtenissen ten grondslag liggen aan de therapeutische mechanismen van TDC's als gevolg van de toegankelijkheid van de dier hersenweefsel.
Beschikbare gegevens is beperkt met betrekking tot de TDC's modellen in muizen. De meeste van de gerapporteerde modellen gebruikt verschillende implanteren van lay-outs, elektrode afmetingen en materialen. Bijvoorbeeld, Winkler et al. (2017) geïmplanteerd de hoofd elektrode (Ag/AgCl, 4 mm diameter) gevuld met zoutoplossing en het aan de schedel vastgemaakt met acryl cement en schroeven20. Verschillende van onze aanpak, hun borst elektrode was geïmplanteerde (platina, 20 x 1,5 mm). Nasehi et al. (2017) gebruikt een procedure vergelijkbaar met onze, hoewel de thoracale elektrode is gemaakt van een zoutoplossing gedrenkte spons (kool gevuld, 9,5 cm2)21. Een andere studie geïmplanteerd beide elektroden in het hoofd van het dier, die tot stand gekomen met behulp van vaste platen en die betrekking hebben op het hoofd van het dier met een hydrogel dirigent22. Hier beschrijven we een muismodel van TDC's die gebruikmaakt van een chronisch geïmplanteerde elektrode via eenvoudige chirurgische procedures en TDC's setup (Figuur 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

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) is een niet-invasieve neuromodulatie Techniek voorgesteld als een alternatieve of aanvullende behandeling voor verschillende neuropsychiatrische ziekten. De biologische effecten van TDC's worden niet volledig begrepen, die ten dele als gevolg van de moeilijkheden bij het verkrijgen van menselijk hersenweefsel wordt uitgelegd. Dit protocol beschrijft een muismodel van TDC's die gebruikmaakt van een chronisch geïmplanteerde elektrode waardoor de studie van de biologische effecten van langdurige van TDC's. In dit experimenteel model, TDC's verandert de corticale genexpressie en biedt een prominente bijdrage aan het begrip van de beweegredenen voor het therapeutische gebruik ervan.

Het chirurgische protocol gepresenteerd langetermijnstabiliteit implantaat voor ten minste één maand, met geen inflammatoire signalen op de gestimuleerd site, noch enig andere ongewenste effect. Alle dieren overleefden de chirurgische procedure en TDC's sessies (n = 8). In dit experiment, werden TDC's implantaten geplaatst over de cortices M1 en M2 op het (+ 1,0 mm anterior-posterior en 0,0 mm lateraal te bregma). Een week later, TDC's (n = 3-4) en sham (n = 3) muizen werden gestimuleer...

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

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) is een therapeutische techniek voorgesteld voor de behandeling van psychiatrische ziekten. Een dierlijk model is van essentieel belang voor het begrijpen van de specifieke biologische veranderingen die door TDC's opgeroepen. Dit protocol beschrijft een muismodel van TDC's die gebruikmaakt van een chronisch geïmplanteerde elektrode.

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (TDC's) in muizen

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

De Alvar Gaaud Procedure is het toepassen van transcraniële directe stroom stimulatie bij muizen. Dit werd bereikt door het genereren van lage intense stromingen van een gelijkstroom generator, en het verzenden van het naar beneden rechtstreeks naar het dier door middel van elektroden. tDCS is onderzocht als een niet-medicamenteuze therapeutische alternatief voor de belangrijkste psychiatrische stoornissen bij de mens, zoals depressie, schizofrenie, de ziekte van Alzheimer, AHDH, en autisme.Bovendien is tDCS een unieke techniek vanwege de lage kosten, het gebruiksgemak en het niet-invasieve profiel. Echter, de biologische effecten van tDCS zijn niet volledig begrepen, en er is geen consensus over stimulatie parameters, zoals de huidige intensiteit, duur, en tegel van hersengebieden. Daarom is het gebruik van minimumorders essentieel voor een grondige studie van dergelijke mechanismen, wat zal leiden tot een beter begrip van de klinische werkzaamheid van tDCS door de verwerving en analyse van gedragcellulaire en moleculaire gegevens.Er zijn momenteel twee elektrode opstellingen voor tDCS, aangeduid als anodale en kathodale stimulatie. In de anodale stimulatie worden stromingen rechtstreeks aan het hoofd van het dier geleverd, via het lichaam van het dier en in de kathode die op de thorax van het dier wordt geplaatst. Terwijl in de kathodale stimulatie de stroom binnenkomt via de thorax van het dier, reist tot aan zijn hoofd en in de kathode.In beide situaties regelt een huidige generator de huidige intensiteit en stimulatieduur. Terwijl het produceren van een contactkwaliteit en het afleiden van feedback. Er zijn veel verschillende opstellingen voor actieve positionering.Daarom moet rekening worden gehouden met alle driedimensionale as. In dit protocol werd een hoofdelektrode een millimeter geïmplanteerd in gewortelde bregma, op de zij-naar-middenlijn van de schedel, en de lichaamselektrode werd op de borst van het dier geplaatst. Vanwege een korte periode simulatie, werd aanbevolen om een snelle actie en korte termijn anesthesie te gebruiken, zoals verdampte isoflurane.Deze procedure bestaat uit twee kritieke stappen. Plaatsing van de elektrode en transcraniële directe stroomstimulatie. Chirurgische instrumenten werden gesteriliseerd met vooronderhoud bij 440 graden Celsius.Wattenstaafjes werden autoclaved op 20 pond per vierkante inch op 121 graden Celsius voor 20 minuten. Zet de thermische platformcontroller op 37 graden Celsius. Weeg het dier af en bereken de juiste dosis voor anesthesie-inductie.Gebruik een mengsel van ketamine en xylazine bij een dosis van 100 milligram per kilogram ketamine en 8 milligram per kilogram xylazine. Naaldgrootte 31G. Het dier moet binnen 2 tot 3 minuten in slaap vallen.Gebruik een elektrisch scheerapparaat of scheermes om de chirurgische plaats af te scheren. Plaats het dier op het stereotaxic-apparaat over de voorverwarmde verwarmingsplaat. Houd het hoofd van het dier vast en steek de puntoorbalken in elk van de oren van het dier, om het te bevestigen aan het sterotaxic-platform.Controleer of er geen zijkop verschuift en weinig verticale beweging door het hoofd van het dier langzaam te verschuiven. Schuif het anesthesiemasker voorzichtig over de neus van de muis en bevestig op zijn plaats door de schroef aan te draaien. Breng oogzalf aan op de ogen van het dier om te voorkomen dat hoornvlies drogen tijdens de operatie.Gebruik een wattenstaafje om de chirurgische site voor te bereiden met drie afwisselende scrubs van povidone jodium, of 2%chlorohexidine en 70%ethinol. Gebruik een pincet om anesthesie te controleren aannemen door licht knijpen van het dier tenen, en het verifiëren van de wetten van dierlijke pedo-terugtrekking algemene pinch reflex. Maak een incisie ongeveer drie millimeter achterste van het oor van het dier lijn, en stop in de ooglijn.De incisieplaats moet ongeveer een centimeter lang zijn om groot genoeg te zijn om het implantaat te ontvangen. Schraap de schedel voorzichtig met een botschraper om de lijm en cementtrouw te verbeteren. Dit moet worden gedaan licht overhandigd met de bedoeling van het creëren van micro-krassen.Plaats chirurgische haken voorzichtig op de losse huid om een open chirurgisch veld te behouden en het vrij te maken van obstakels, zoals de huid een vacht. Gebruik een steriel wattenstaafje om de hoofdhuid van het dier voorzichtig te drogen. Gebruik een dissectiemicroscoop om de bovenkant van de schedel van het dier te visualiseren.Bevestig een naald aan de sterotaxic houder en zoek de bregma. Plaats de naald direct boven het hoofd van het dier is licht aanraken van de bregma. Gebruik de bregma als referentie om de coördinaten van het interessegebied aan te passen.Bevestig het implantaat op de stereotaxic houder. Plaats het implantaat over het hoofd van het dier en laat het langzaam op het gebied van belang zakken. Gebruik een naald om een druppel, ongeveer 35 microliter, van superlijm te verspreiden op de implantaatruimte.Beweeg de houder langzaam naar beneden totdat hij de schedel raakt. Zorg ervoor dat de implantaatruimte volledig in contact is met het oppervlak. Bereid het chirurgische cement volgens de instructies van de fabrikant.Na nauwkeurige positionering, breng drie dunne, zelfs lagen cement over de schedel, en op het onderste gedeelte van het implantaat. Breng druppel per druppel aan met behulp van een toepassingsborstel. Lagen moeten een U-vormige structuur vormen voor verdere structurele ondersteuning van het implantaat.Laat de schroefdraad van het implantaat schoon van cement om een soepele, onbelemmerde verbinding mogelijk te maken. Laat elke laag ongeveer vier minuten drogen. Verwijder de houder na het drogen voorzichtig totdat deze volledig van het implantaat is losgemaakt.Gebruik altijd uiterste voorzichtigheid bij het hanteren van het implantaat, omdat het per ongeluk kan worden vernietigd van de schedel van het dier. Hydrateer de huid en incisieplaats van het dier met een zout geweekt wattenstaafje. Snijd de huid over de basis van het implantaat.Gebruik een pincet om het weefsel samen te brengen, en sluit de incisie met een druppel weefsel chirurgische lijm per punt 2 centimeter weefsel. Infiltreren 1 tot 2% lidocaïne in de incisieplaats en onderliggende weefsels. Hydrateer het dier tegelijkertijd met 500 microliter lactaatringer.Plaats de muis in een voorverwarmde 37 graden Celsius schone eenpersoonskooi. Bouw een kleine schotel van natte voedselpellets in de kooi, voor gemakkelijke toegang tot voedsel in de volgende uren. Registreer het post chirurgische gewicht van het dier.Het dier moet met ketoprofen worden toegediend. 5 milligram per kilogram tegelijk na de operatie en in de komende twee dagen. Zorg ervoor dat tDCS stimulator volledig is opgeladen.Bevestig de anode- en kathodekabels aan de tDCS stimulator en maak ze beschikbaar in de buurt van de simulatielocatie. Bevestig de pin-type elektrode aan de sterotaxic houder. Stel het thermische platform in op 37 graden Celsius.Zet de zuurstofstroommeter op het inademingsverdovingssysteem aan op 1 liter per minuut. Plaats de muis in de anesthesie inductiekamer. Zet de isoflurane vaporizer aan tot 3%Laat het dier gedurende vier minuten isoflurane-effecten ondergaan.Terwijl het dier zich in de inductiekamer bevindt, gebruikt u een steriele spuit om de lichaamselektrode te vullen met 0,9% zoutoplossing. Verwijder het dier uit de inductiekamer en plaats zijn borst over de lichaamselektrode. Schuif het anesthesiemasker voorzichtig over de neus van de muis en bevestig op zijn plaats.Verlaag de isoflurane output tot 1,5%Vul het implantaat en de pin-type elektrode met zout. Bevestig ze voorzichtig aan elkaar. Pas de stimulatietijd en de huidige intensiteit aan volgens uw protocol.Controleer de contactkwaliteit op het tDCS-systeem later. Start de stimulatie. Houd de huidige oprit gedurende 20 seconden naar de geselecteerde waarde.En zichzelf in stand houden voor de gevestigde tijd. Dan, aan het einde van het gedeelte ramping weer naar beneden. Activeer de scheenknop voor controlise.Houd de huidige oprit gedurende 20 seconden naar de geselecteerde waarde. En dan naar beneden een voor de rest van de stimulatieperiode, met een laatste helling naar de geselecteerde waarde, aan het eind, met een opeenvolgende helling naar beneden. Een van de stimulatie sectie is compleet, zorgvuldig overbrengen van het dier naar een voorverwarmde 37 graden Celsius kooi gedurende 10 minuten.Dit protocol maakt gebruik van tDCS om de hersenschors van de muis te stimuleren een millimeter voorste naar de bregma. Deze grafiek toont de statistische en genexpressie na tDCS stimulatie protocol. Met behulp van een 0,35 milliamperes huidige intensiteit gedurende 10 minuten per dag.Het tCDS implantaat presenteerde zelf levensvatbaar vanaf dag één tot en met vijf met geen significant verschil tussen de dagen in contactkwaliteit. Er zijn verschillende tCDS stimulatie protocollen in model hersenen. Protocollen moeten worden gekozen op basis van de bijzonderheden van uw experiment is zich baseren op.Gebied van stimulatie, huidige intensiteit, sessieduur en elektrodepositionering. In dit specifieke protocol, we gericht op moduleren van de motorische cortex door onze bekende tDCS met de stroom van 350 microamperes gedurende 10 minuten. Na het bekijken van deze video zul je in staat zijn om tDCS uit te voeren in muizen.Wanneer iemand een operatie ondergaat, kan het tot vier minuten per dier duren. Het is essentieel om rekening te houden met de richtlijnen voor dierverzorging bij het gebruik van de muizen tijdens de operatie en het volgen van de postchirurgische zorg aan de dieren, zodat de dieren gezond blijven tijdens de studie. We raden ook aan om vijf tot zeven dagen na de plaatsing van implantaten te wachten om de experimenten uit te voeren, omdat de fysiologische reactie van het dier op trauma de biologische resultaten kan verstoren.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

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

Direct-current stimulatie en multi-elektrode Array Registratie van Inbeslagneming-achtige activiteit in de muizen Brain Slice Voorbereiding

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

Effecten van Transcraniële wisselstroom stimulatie op de primaire motorische Cortex door Online-gecombineerde aanpak met Transcraniële magnetische stimulatie

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

Op afstand gecontroleerde Transcranial Direct huidige stimulatie: Een Update voor de veiligheid en verdraagbaarheid

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

Transcraniële elektrische hersenstimulatie bij Alert knaagdieren

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

Chronische Transcraniële elektrische stimulatie en Intracortical opname in ratten

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

Het gecombineerd gebruik van de huidige Stimulatie Transcranial Direct en robotachtige therapie voor de bovenste extremiteit

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

Bepaling van de stimulatie locatie met behulp van een 3D-digitizer met high-definition Transcraniële directe stroom stimulatie

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