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 takker Mr. Rodrigo de Souza for hjelp til å opprettholde musen kolonier. L.A.V.M er KAPPER postdoktor. Dette arbeidet ble støttet av grant PRONEX (FAPEMIG: APQ-00476-14).

Individuelt huses mannlig voksen (8-12 uker) C57BL/6 mus ble brukt i dette eksperimentet. Dyr fikk lated bekymre før, under og etter eksperimentelle prosedyrer med mat og vann ad lib. Alle prosedyrer ble godkjent av dyreetikk fra Federal University i Minas Gerais (protokollen nummer 59/2014).
1. elektrodeplassering
<ol><li>
Sedating og fixating dyret på stereotaxic apparatet
	<ol>
<li>Sterilisere alle nødvendige Kirurgiske instrumenter. Merk. Kirurgis...

<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>

De siste årene, har neurostimulation teknikker vært inn klinisk praksis som en lovende prosedyre for å behandle nevropsykiatriske lidelser23. For å redusere begrensning pålagt av mangel på kunnskap om mekanismer av neurostimulation, presenterte vi her en tDCS musemodell bærer en elektrode som kan målrette områder av hjernen. Siden elektroden er kronisk implanterbare, kan denne dyremodell etterforskningen av langvarig biologiske effekter fremkalt av tDCS (for minst 1 måned) i komplekse st...

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) er en ikke-invasiv, lave kostnader, terapeutiske teknikk, som fokuserer på neuronal modulering ved hjelp av lav intensitet kontinuerlig strøm1. Det finnes to oppsett (anodal og cathodal) for tDCS. Mens anodal stimulering utøver en gjeldende elektrisk felt for svak til å utløse handling potensialene, har elektrofysiologi studier vist at denne metoden produserer endringer i synaptiske plastisitet2. For eksempel viser bevis at tDCS induserer potensiering (LTP) langtidseffekter som økt peak amplituden til eksitatoriske postsynaptic potensialer3,4 og modulering av kortikale excitability5.
Derimot induserer cathodal stimulering hemming, noe som resulterer i membran hyperpolarization6. En hypotese for denne mekanismen er basert på fysiologiske funnene der tDCS er beskrevet for å modulere handling potensial hyppighet og varighet i neuronal kroppen3. Spesielt denne effekten ikke direkte fremkalle handling potensialene, selv om det kan skifte depolarization terskelen og lette eller hemme neuronal avfyring7. Dette kontrast effekter har vært tidligere vist. For eksempel produsert anodal og cathodal stimulering motstridende effekter i betinget respons registrert via Elektromyografi aktivitet i kaniner8. Men har studier også vist at lengre anodal stimulering økter kan redusere excitability mens økende cathodal strømmer kan føre til oppstemthet, presenterer selv kontrasterende effekter3.
Både anodal og cathodal stimuli samlet bruk av elektroden. For eksempel i anodal stimulering, "aktiv" eller "anode" er elektrode plassert over hjernen regionen må modulated mens "referanse" eller "katoden" elektroden ligger over et område hvor effekten av gjeldende antas for å være ubetydelig9. I cathodal stimulering, er elektrode kassering invertert. Stimulering intensiteten for effektiv tDCS avhenger av gjeldende intensiteten og elektroden dimensjoner som påvirker elektriske feltet annerledes10. I mest publiserte studier, gjennomsnittlig gjeldende intensiteten er mellom 0.10 til 2.0 mA og 0,1 mA 0,8 mA for menneske og mus, henholdsvis6,11. Selv om elektroden størrelsen på 35 cm2 brukes vanligvis i mennesker, det er ingen riktig forståelse om elektroden dimensjoner for gnagere og en mer grundig undersøkelse er nødvendig6.
tDCS har blitt foreslått i kliniske studier med forsøket på å tilby en alternativ og komplementær behandling for flere nevrologiske og nevropsykiatriske lidelser11 som epilepsi12, bipolar lidelse13, slag5 , store depresjonen14, Alzheimers15, multippel sklerose16 og Parkinsons17. Til tross for økende interesse tDCS og dens bruk i kliniske studier, detaljert mobilnettet og molekylære evoked omleggingene inne hjernevev, kort og varige effekter, samt atferdsmessige resultater, er ennå å bli mer dypt undersøkt18, 19. siden en direkte menneskelige tilnærming til å studere grundig tDCS ikke er levedyktig, bruk av en tDCS dyremodell kan tilby verdifull innsikt i mobilnettet og molekylære hendelsene underliggende terapeutiske mekanismer for tDCS på grunn av tilgjengelighet til den dyrets hjernevev.
Tilgjengelige bevis er begrenset om tDCS modeller i mus. De fleste av de rapporterte modellene brukt ulike implanting oppsett, elektrode dimensjoner og materialer. For eksempel Winkler et al. (2017) implantert hodet elektroden (Ag/AgCl, 4 mm i diameter) fylt med saltvann og fast det til kraniet med akryl sement og skruer20. Forskjellig fra vår tilnærming, deres bryst elektrode var implantert (platina, 20 x 1,5 mm). Nasehi et al. (2017) brukt en prosedyre ligner vår, men thorax elektroden ble laget av saline-gjennomvåt svamp (karbon fylt, 9,5 cm2)21. En annen studie implantert begge elektrodene i dyr hodet, som ble oppnådd ved hjelp av fast plater og dekker dyrets hode med en hydrogel dirigent22. Her beskriver vi en tDCS musemodell som bruker en kronisk implantert elektrode gjennom enkel kirurgiske prosedyrer og tDCS 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

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) er en ikke-invasiv neuromodulation teknikk foreslått som et alternativ og komplementær behandling for flere nevropsykiatriske sykdommer. De biologiske virkningene av tDCS er ikke fullt ut forstått, som delvis forklares på grunn av vanskelighetene med å få hjernevev. Denne protokollen beskriver en tDCS musemodell som bruker en kronisk implantert elektrode slik at studiet av langvarig biologiske effekter av tDCS. I denne eksperimentelle modellen tDCS endringer i kortikale genuttrykk og tilbyr en fremtredende bidrag til forståelsen av begrunnelsen for terapeutisk bruk.

Kirurgisk protokollen presentert langsiktig implantat stabilitet for minst en måned, med ingen inflammatorisk signaler på webområdet stimulert eller alle andre uønskede effekter. Alle dyrene overlevde kirurgisk prosedyre og tDCS økter (n = 8). I dette eksperimentet, ble tDCS implantater plassert over M1 og M2 halvdelene (+1.0 mm anterior-posterior og 0.0 mm lateral til bregma). En uke senere, tDCS (n = 3-4) og humbug (n = 3) mus var stimulert i fem påfølgende dager under 10 min på...

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

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) er en terapeutisk teknikk foreslått å behandle psykiske lidelser. En dyremodell er avgjørende for å forstå de spesifikke biologiske endringene fremkalt av tDCS. Denne protokollen beskriver en tDCS musemodell som bruker en kronisk implantert elektrode.

Transkraniell likestrøm stimulering (tDCS) i mus

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

Alvar Gaaud-prosedyren er å bruke transkraniell direktestrømstimulering hos mus. Dette oppnås ved å generere lave intense strømmer fra en direkte strømgenerator, og sende den ned direkte til dyret gjennom elektroder. tDCS har blitt undersøkt som et ikke-legemiddel terapeutisk alternativ for viktigste psykiatriske lidelser hos mennesker, som depresjon, schizofreni, Alzheimers sykdom, AHDH, og autisme.Videre er tDCS en unik teknikk på grunn av sin lave kostnad, brukervennlighet og ikke-invasiv profil. De biologiske effektene av tDCS er imidlertid ikke helt forstått, og det er ingen konsensus om stimuleringsparametere, for eksempel nåværende intensitet, varighet og fliser av hjerneområder. Derfor er bruk av minimumsordrer avgjørende for en grundig studie av slike mekanismer, noe som vil føre til en bedre forståelse av den kliniske effekten av tDCS gjennom oppkjøp og analyse av atferdscellulære og molekylære data.Det er for tiden to elektrodeoppsett for tDCS, referert til som anodal og cathodal stimulering. I anodalstimuleringen leveres strømmene direkte til dyrets hode, gjennom dyrets kropp, og inn i katoden plassert på dyrets thorax. Mens i cathodal stimulering strømmen kommer inn gjennom dyrets thorax, reiser opp til hodet og inn i katoden.I begge situasjoner styrer en strømgenerator gjeldende intensitet og stimuleringsvarighet. Mens du produserer en kontaktkvalitet og gir tilbakemelding. Det finnes mange forskjellige oppsett for aktiv posisjonering.Derfor bør alle tredimensjonale akser tas i betraktning. I denne protokollen ble en hodeelektrode implantert en millimeter i rotfestet bregma, på siden til midtlinjen av skallen, og kroppselektroden ble plassert på dyrets bryst. På grunn av en kort periode simulering ble det anbefalt å bruke en rask handling og kortsiktig anestesi, for eksempel fordampet isofluran.Denne prosedyren består av to kritiske trinn. Elektrodeplassering og transkraniell stimulering av direkte strøm. Kirurgiske instrumenter ble sterilisert med pre-vedlikehold ved 440 grader Celsius.Bomullspinner ble autoklavet på 20 pounds per kvadrattomme ved 121 grader Celsius i 20 minutter. Vri den termiske plattformkontrolleren til 37 grader Celsius. Vei dyret, og beregn riktig dose for anestesi induksjon.Bruk en blanding av ketamin og xylazin i en dose på 100 milligram per kilo ketamin, og 8 milligram per kilo xyazin. P 31G. Dyret skal sovne innen 2 til 3 minutter.Bruk en elektrisk barbermaskin eller barberhøvel til å barbere ned operasjonsstedet. Plasser dyret på det stereotoksiske apparatet over den forvarmede varmeplaten. Hold dyrets hode og sett spissen ørestengene inn i hvert av dyrets ører, for å fikse det til sterotaxic-plattformen.Kontroller at det ikke er sidehodet skiftende, og lite vertikal bevegelse ved sakte å skifte dyrets hode. Skyv anestesimasken forsiktig over musens nese og fest på plass ved å stramme skruen. Påfør øyesalve på dyrets øyne for å forhindre hornhinnen tørking under operasjonen.Bruk en bomullspinne til å forberede operasjonsstedet med tre vekslende skrubber av povidon jod, eller 2% klorohexidin og 70% etinol. Bruk et par pinsett for å verifisere anestesi vedta ved å klemme dyrets tær lett, og verifisere lovene i dyr pedo-tilbaketrekking generell klype refleks. Gjør et snitt på omtrent tre millimeter bakre til dyrets ørelinje, og stopp i øyelinjen.Snittet må ha omtrent en centimeter lang for å være stor nok til å motta implantatet. Skrap forsiktig kraniet med en beinskraper for å forbedre lim- og sementoverholdelse. Dette må gjøres lett hånd med hensikt å skape mikro-riper.Plasser kirurgiske kroker forsiktig til den løse huden for å opprettholde et åpent kirurgisk felt og frigjøre det for hindringer, for eksempel hud en pels. Bruk en steril bomullspinne til å tørke dyrets hodebunn forsiktig. Bruk et disseksjonsmikroskop for å visualisere toppen av dyrets kraniet.Fest en nål til sterotaxic holderen og finn bregma. Plasser nålen rett over dyrets hode berører lett bregmaen. Bruk bregma som referanse for å justere koordinatene til interesseområdet.Fest implantatet på stereotaksholderen. Plasser implantatet over dyrets hode og senk det sakte ned på interesseområdet. Bruk en nål til å spre en dråpe, ca 35 mikroliter, superlim på implantatrommet.Flytt holderen langsomt nedover til den berører skallen. Pass på at implantatrommet er helt i kontakt med overflaten. Forbered den kirurgiske sementen i henhold til produsentens instruksjoner.Etter nøyaktig posisjonering, påfør tre tynne, jevne lag med sement over kraniet, og på den nedre delen av implantatet. Påfør slipp per dråpe ved hjelp av en påføringsbørste. Lag må danne U-formet struktur for ytterligere strukturell støtte av implantatet.La implantatets skruegjenge være ren av sement for å tillate en jevn, uhindret tilkobling. La hvert lag tørke i ca. fire minutter. Etter tørking, fjern forsiktig holderen til den er helt løsrevet fra implantatet.Vær alltid svært forsiktig når du håndterer implantatet, siden det ved et uhell kan ødelegges fra dyrets skallen. Hydrer dyrets hud og snittsted med en saltvannsgjennomvåt bomullspinne. Skjær huden over bunnen av implantatet.Bruk et par pinsett for å bringe vevet sammen, og lukk snittet med en dråpe vev kirurgisk lim per punkt 2 centimeter vev. Infiltrer 1 til 2% lidokain i snittstedet og underliggende vev. Hydrer dyret med 500 mikroliter laktatring samtidig.Plasser musen i en forvarmet 37 grader Celsius ren enkelt hus bur. Bygg en liten tallerken med våtmatpellets i buret, for enkel tilgang til mat i de følgende timene. Registrer dyrets post kirurgisk vekt.Dyret må administreres med ketoprofen. 5 milligram per kilo samtidig etter operasjonen og i løpet av de neste to dagene. Kontroller at tDCS-sentralmulatoren er fulladet.Fest anod- og katodekablene til tDCS-stimulatoren og gjør dem tilgjengelige i nærheten av simuleringsstedet. Fest elektroden av pin-type til sterotaxic holderen. Sett den termiske plattformen til 37 grader Celsius.Slå på oksygenstrømmeteret på innåndingsbedøvelsessystemet til 1 liter per minutt. Plasser musen i anestesi induksjonskammeret. Slå på isofluranfordamperen til 3%La dyret gjennomgå isofluraneffekter i fire minutter.Mens dyret er i induksjonskammeret, bruk en steril sprøyte for å fylle kroppselektroden med 0,9% saltoppløsning. Fjern dyret fra induksjonskammeret og plasser brystet over kroppselektroden. Skyv anestesimasken forsiktig over musens nese og fest på plass.Senk isofluranutgangen til 1,5 %Fyll implantatet og elektroden av pin-type med saltvann. Fest dem forsiktig sammen. Juster stimuleringstiden og gjeldende intensitet i henhold til protokollen din.Kontroller kontaktkvaliteten på tDCS-systemet senere. Start stimuleringen. Vær oppmerksom på at strømmen øker i 20 sekunder til den valgte verdien.Og opprettholde seg selv i stand for den etablerte tiden. Deretter, på slutten av seksjonen ramping ned igjen. Aktiver shin-knappen for å kontrollere.Vær oppmerksom på at strømmen øker i 20 sekunder til den valgte verdien. Og så ned en for resten av stimuleringsperioden, med en endelig rampe til den valgte verdien, på slutten, med en påfølgende ramped ned. En stimuleringsdelen er fullført, overfør dyret forsiktig til et forvarmet 37 graders Celsius-bur i 10 minutter.Denne protokollen bruker tDCS for å stimulere musens hjernebark en millimeter fremre til bregma. Denne grafen viser det statistiske og genuttrykket etter tDCS-stimuleringsprotokollen. Ved hjelp av en 0,35 milliamperes nåværende intensitet i 10 minutter per dag.TCDS-implantatet presenterte seg selv levedyktig fra dag én til fem uten signifikant forskjell mellom dagene i kontaktkvalitet. Det finnes en rekke tCDS stimulering protokoller i modell hjerner. Protokoller må velges i henhold til detaljene i eksperimentet baserer seg på.Stimuleringsområde, gjeldende intensitet, øktvarighet og elektrodeposisjonering. I denne spesielle protokollen hadde vi som mål å modulere motorcortex gjennom vår kjente tDCS med strømmen av 350 mikroampere i 10 minutter. Etter å ha sett denne videoen vil du kunne utføre tDCS hos mus.Når noen praktiserer kirurgi kan ta opptil fire minutter per dyr. Det er viktig å ta hensyn til dyrepleieretningslinjene når du bruker musene under operasjonen og følger postkirurgisk behandling til dyrene slik at dyrene holder seg friske under studien. Vi anbefaler også å vente fem til syv dager etter implantatplassering for å utføre eksperimentene, siden dyrets fysiologiske respons på traumer kan forstyrre de biologiske resultatene.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

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-strøm Stimulering og Multi-elektrode Array opptak av Seizure-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

Effekter av Transkraniell vekselstrøm stimulering på primære motorisk Cortex av Online kombinert tilnærming med Transkraniell magnetisk stimulering

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

Eksternt veiledet Transkraniell direkte gjeldende stimulering: En oppdatering på sikkerhet og toleranse

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

Transkraniell elektrisk hjernen stimulering i Alert gnagere

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

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

Kombinert bruk av Transkraniell direkte gjeldende stimulering og Robotic terapi for den øvre lem

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

Besluttsomhet ved stimulering av posisjon ved hjelp av en 3D-digitaliseringsenhet med High-Definition Transkraniell direkte strøm stimulering

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