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 tackar Mr Rodrigo de Souza för hjälp att upprätthålla mus kolonier. L.A.V.M är postdoktor uddar. Detta arbete stöds av bidraget PRONEX (FAPEMIG: APQ-00476-14).

Individuellt-inrymt manliga vuxen (8-12 veckor) C57BL/6 möss användes i detta experiment. Djuren fick ordentlig vård före, under och efter experimentella rutiner med mat och vatten ad lib. Alla förfaranden som godkändes av utskottet djuretik från federala universitet av Minas Gerais (protokoll nummer 59/2014).
1. elektrodplacering
<ol><li>
Sederande och fixerande djuret på stereotaxic apparaten
	<ol>
<li>Sterilisera alla nödvändiga kirurgiska inst...

<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>

Under de senaste åren, har neurostimulering tekniker in i klinisk praxis som en lovande förfarande att behandla neuropsykiatriska störningar23. För att minska den begränsning som införts av bristen på kunskap av neurostimulering mekanismer, presenterade vi här en musmodell för TDC som transporterar en elektrod som kan rikta hjärnregioner. Eftersom elektroden är kroniskt implanterbara, möjliggör denna djurmodell utredningen av långvariga biologiska effekter frammanade av TDC (för min...

Transcranial Direct Current stimulering (TDC) är en icke-invasiv, låg kostnad, terapeutisk teknik, som fokuserar på neuronal modulering med hjälp av låg intensitet kontinuerliga strömmar1. För närvarande finns det två uppställningar (anodal och katodal) för TDC. Medan anodal stimulering utövar en nuvarande elektriska fältet för svag för att utlösa handlingspänningar, har elektrofysiologi studier visat att denna metod ger förändringar i synaptisk plasticitet2. Bevis visar exempelvis att TDC inducerar långsiktig potentiering (LTP) effekter såsom ökad maximal amplitud av excitatoriska postsynaptiska potentialer3,4 och modulering av kortikala upphetsning5.
Omvänt inducerar katodal stimulering hämning, vilket resulterar i membran hyperpolarisering6. En hypotes för denna mekanism är baserad på de fysiologiska rön där TDC beskrivs för att modulera aktionspotential frekvens och varaktighet i neuronala kropp3. Framför allt, denna effekt inte direkt framkalla handlingspänningar, men det kan skifta tröskeln depolarisation och underlätta eller hindra neuronala bränning7. Dessa kontrasterande effekter har visats tidigare. Till exempel produceras anodal och katodal stimulering motsatta effekter i konditionerat svar registrerats via Elektromyografi aktivitet i kaniner8. Studier har emellertid också visat att långvarig anodal stimulering sessioner kan minskar retbarhet och öka katodal strömmar kan leda till retbarhet, presentera själv kontrasterande effekter3.
Både anodal och katodal stimuli aggregera användningen av elektroden par. Exempelvis i anodal stimulering, ”aktiv” eller ”anod” placeras elektroden över hjärnregionen till moduleras medan ”referens” eller ”katod” elektroden ligger över en region där effekten av nuvarande antas vara obetydlig9. I katodal stimulering, är elektrod disposition inverterad. Stimulering intensiteten för effektiv TDC beror på nuvarande intensiteten och elektroden dimensioner som påverkar elektriskt fältet annorlunda10. I mest publicerade studier, är den genomsnittliga strömstyrkan mellan 0,10 till 2,0 mA och 0,1 mA till 0.8 mA för människa och möss, respektive6,11. Även om elektroden storlek 35 cm2 används vanligtvis i människor, det finns ingen ordentlig förståelse om elektroden dimensioner för gnagare och en mer grundlig undersökning är behövs6.
TDC har föreslagits i kliniska studier med försök av erbjuder ett alternativ eller kompletterande behandling för flera neurologiska och neuropsykiatriska störningar11 såsom epilepsi12, bipolär sjukdom13, stroke5 , major depression14, Alzheimers sjukdom15, multipel skleros16 och Parkinsons sjukdom17. Trots växande intresse för TDC och dess användning i kliniska prövningar, detaljerad cellulära och molekylära evoked förändringar i hjärnvävnaden, kort och långvariga effekter, samt beteendemässiga utfall, är ännu för att vara mer djupt undersökte18, 19. eftersom en direkt mänskliga förhållningssätt att grundligt studera TDC inte är livskraftiga, användning av en TDC djurmodell kan erbjuda värdefulla insikter i de cellulära och molekylära händelser de terapeutiska mekanismer av TDC på grund av tillgängligheten till den djurets hjärnvävnad.
Tillgängliga bevis är begränsad när det gäller TDC modeller i möss. De flesta rapporterade modeller används olika implantera layouter, elektrod dimensioner och material. Till exempel Winkler o.a. (2017) implanteras huvud elektroden (Ag/Granulatfyllda, 4 mm i diameter) fylld med koksaltlösning och fixade det till kraniet med akryl cement och skruvar20. Skiljer sig från vår inställning, deras bröst elektrod var implanterade (platina, 20 x 1,5 mm). Nasehi et al. (2017) används ett förfarande som är mycket lik vår, även om bröstkorg elektroden gjordes från en saltlösning-indränkt svamp (kol fylld, 9,5 cm2)21. En annan studie implanteras båda elektroderna i djurets huvud, som uppnåddes genom att använda fasta plattor och täcker djurets huvud med en hydrogel ledare22. Här, beskriver vi en modell av TDC-mus som använder en kroniskt inopererade elektroden genom enkla kirurgiska förfaranden och TDC 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 likström stimulering (TDC) är en icke-invasiv neuromodulation teknik föreslås som ett alternativ eller kompletterande behandling av flera neuropsykiatriska sjukdomar. De biologiska effekterna av TDC är inte helt klarlagda, vilket delvis förklaras på grund av svårigheten att erhålla mänsklig hjärnvävnad. Det här protokollet beskriver en modell av TDC-mus som använder en kroniskt inopererade elektroden så att studiet av de långvariga biologiska effekterna av TDC. I denna experimentella modell, TDC ändras det kortikala genuttrycket och erbjuder en framstående bidrag till förståelsen av den logiska grunden för dess terapeutiska användning.

Kirurgiska protokollet presenterade långsiktig implantatets stabilitet för minst en månad, med inga inflammatoriska signaler på webbplatsen stimuleras heller inga andra oönskade effekter. Alla djur överlevde de kirurgiska proceduren och TDC sessionerna (n = 8). I detta experiment, var TDC implantat placerad över de M1 och M2 cortices (+ 1,0 mm främre-bakre och 0,0 mm i sidled till bregma). En vecka senare, TDC (n = 3-4) och placebo (n = 3) möss var stimuleras under fem dagar unde...

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

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

Transkraniell likström stimulering (TDC) är en terapeutisk teknik föreslås att behandling av psykiska sjukdomar. En djurmodell är viktigt för att förstå de specifika biologiska förändringar som frammanade av TDC. Det här protokollet beskriver en modell av TDC-mus som använder en kroniskt inopererade elektroden.

Transcranial Direct Current stimulering (TDC) hos möss

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

Den Alvar Gaaud Procedure är att tillämpa transkraniell direktström stimulering hos möss. Detta uppnås genom att generera låga intensiva strömmar från en direktströmsgenerator, och skicka ner den direkt till djuret genom elektroder. tDCS har undersökts som ett icke-läkemedel terapeutiska alternativ för huvudsakliga psykiska störningar hos människor, såsom depression, schizofreni, Alzheimers sjukdom, AHDH, och autism.Dessutom är tDCS en unik teknik på grund av dess låga kostnader, användarvänlighet, och icke-invasiv profil. Emellertid, de biologiska effekterna av tDCS är inte helt förstått, och det finns ingen konsensus om stimulering parametrar, såsom nuvarande intensitet, varaktighet, och kakel av hjärnområden. Därför är användningen av minsta order avgörande för en grundlig studie av sådana mekanismer, vilket kommer att leda till en bättre förståelse av den kliniska effekten av tDCS genom förvärv och analys av beteende cellulära och molekylära data.Det finns för närvarande två elektroduppställningar för tDCS, benämnt anodal och katodalstimulering. I anodalstimuleringen levereras strömmar direkt till djurets huvud, genom djurets kropp, och in i katoden placerad på djurets bröstkorg. Stunder i den katodalstimuleringen som strömmen skriver in till och med djur bröstkorg, reser upp till dess huvud och in i katoden.I båda situationerna en ström generator styr den aktuella intensiteten och stimulering varaktighet. Samtidigt som du producerar en kontakt kvalitet och sluta sig feedback. Det finns många olika uppställningar för aktiv positionering.Härtill bör alla tredimensionella axel beaktas. I detta protokoll en huvudelektrod var implanteras en millimeter i rotade bregma, på sidan till mellersta raden av skallen, och kroppen elektrod var placerad på djurets bröst. På grund av en kort period simulering, det rekommenderades att använda en snabb åtgärd och kort sikt anestesi, såsom förångad isofluran.Detta förfarande består av två kritiska steg. Elektrodplacering och transkraniell direktströmsstimulering. Kirurgiska instrument steriliserades med pre-underhåll vid 440 grader Celsius.Bomullspindelar var autoklaverade på 20 pounds per kvadrattum vid 121 grader Celsius i 20 minuter. Vrid värmeplattformsregulatorn till 37 grader Celsius. Väg djuret, och beräkna lämplig dos för anestesinduktion.Använd en blandning av ketamin och xylazin vid en dos av 100 milligram per kilo ketamin, och 8 milligram per kilo xylazin. Nålstorlek 31G. Djuret ska somna inom 2 till 3 minuter.Använd en elektrisk rakapparat eller rakhyvel för att raka ner operationsstället. Placera djuret på stereotaxisk apparat över den förvärmda värmeplattan. Håll djurets huvud och sätt in spetsen öronstänger i var och en av djurets öron, för att fixera den till sterotaxic plattformen.Verifiera att det inte finns någon lateral huvud skiftande, och lite vertikal rörelse genom att långsamt flytta djurets huvud. Skjut försiktigt anestesimasken över musens näsa och fixera på plats genom att dra åt skruven. Applicera ögonsalva på djurets ögon för att förhindra hornhinnans torkning under operationen.Använd en bomullspinne för att förbereda operationsstället med tre alternerande scrubs av povidon jod, eller 2%klorhexidin och 70%ethinol. Använd ett par pincett för att verifiera anestesi anta genom att lätt klämma djurets tår, och kontrollera lagarna i djur pedo-tillbakadragande allmän nypa reflex. Gör ett snitt ungefär tre millimeter posteriort till djurets öronlinje, och stoppa i ögonlinjen.Snittstället måste ha ungefär en centimeter i längd för att vara tillräckligt stor för att ta emot implantatet. Skrapa försiktigt kraniet med en benskrapa för att förbättra lim och cementhäftning. Detta måste göras ljus räckte med avsikt att skapa mikro-repor.Placera försiktigt kirurgiska krokar till den lösa huden för att upprätthålla ett öppet kirurgiskt fält och befria den från hinder, såsom hud en päls. Använd en steril bomullspinne för att försiktigt torka djurets hårbotten. Använd ett dissekeringsmikroskop för att visualisera toppen av djurets kranium.Sätt fast en nål på sterotaxic innehavaren och lokalisera bregma. Placera nålen direkt ovanför djurets huvud är lätt röra bregma. Använd bregma som referens för att justera koordinaterna för det intresseområde.Fixera implantatet på stereotaxisk hållare. Placera implantatet över djurets huvud och sänk det långsamt på den region av intresse. Använd en nål för att sprida en droppe, cirka 35 mikroliter, av superlim på implantatutrymmet.Rör sakta hållaren nedåt tills den rör vid skallen. Var noga med att implantatutrymmet är helt i kontakt med ytan. Förbered den kirurgiska cementen enligt tillverkarens anvisningar.Efter exakt positionering, applicera tre tunna, jämna lager av cement över kraniet, och på den nedre delen av implantatet. Applicera drop per drop genom att använda en applikationsborste. Skikt måste bilda U-formad struktur för ytterligare strukturellt stöd av implantatet.Lämna implantatets skruvgänga ren från cement för att möjliggöra en jämn, obehindad anslutning. Låt varje lager torka i cirka fyra minuter. Efter torkningen, avlägsna försiktigt hållaren tills den är helt lossnat från implantatet.Var alltid ytterst försiktig när du hanterar implantatet, eftersom det kan av misstag förstöras från djurets skalle. Hydrat djurets hud och snitt plats med en saltlösning indränkt bomullspinne. Skär huden över implantatets bas.Använd ett par pincett för att föra vävnaden tillsammans, och stänga snittet med en droppe vävnad kirurgiskt lim per punkt 2 centimeter vävnad. Infiltrera 1 till 2%lidokain i snittplatsen och underliggande vävnader. Hydrat djuret med 500 mikroliter av laktat ringer samtidigt.Placera musen i en för-uppvärmd 37 graders Celsius ren enda hus bur. Bygg en liten maträtt av våtmat pellets i buren, för enkel tillgång till mat under de följande timmarna. Registrera djurets postkirurgiska vikt.Djuret måste administreras med ketoprofen. 5 milligram per kilo samtidigt efter operationen och under de kommande två dagarna. Kontrollera att TDCS-stimulatorn är fulladdad.Fäst anod- och katodkablarna på tDCS-stimulatorn och gör dem tillgängliga nära simuleringsplatsen. Fäst elektroden av stifttyp i den sterotaxiska hållaren. Ställ in den termiska plattformen på 37 grader Celsius.Slå på syreflödesmätaren på inhalationsanestesisystemet till 1 Liter per minut. Placera musen i anestesi induktionskammaren. Sätt på isoflurans vaporizer till 3%Låt djuret genomgå isofluraneffekter under fyra minuter.Medan djuret är i induktionskammaren, använd en steril spruta för att fylla kroppselektroden med 0,9%saltlösning. Ta bort djuret från induktionskammaren och placera bröstet över kroppselektroden. Skjut försiktigt anestesimasken över musens näsa och fixera på plats.Sänk isofluranutgången till 1,5%Fyll implantatet och pin-type elektroden med saltlösning. Fäst dem försiktigt ihop. Justera stimuleringstiden och aktuell intensitet enligt ditt protokoll.Verifiera kontaktkvaliteten på tDCS-systemet senare. Starta stimuleringen. Observera den aktuella uppramningen under 20 sekunder till det valda värdet.Och att upprätthålla sig själv för den etablerade tiden. Sedan, i slutet av avsnittet rampning ner igen. Aktivera shin-knappen för kontroll.Observera den aktuella uppramningen under 20 sekunder till det valda värdet. Och sedan ner en för resten av stimuleringsperioden, med en sista ramp till det valda värdet, i slutet, med en på varandra följande ramped ner. En stimuleringssektionen är komplett, överför försiktigt djuret till en förvarad 37 grader Celsius bur i 10 minuter.Detta protokoll använder tDCS för att stimulera musens hjärnbark en millimeter främre till bregma. Detta diagram visar den statistiska och gen uttryck efter tDCS stimulering protokollet. Med hjälp av en 0,35 milliamperes nuvarande intensitet i 10 minuter per dag.TCDS implantatet presenterade själv livskraftig från dag ett till fem med någon signifikant skillnad mellan dagarna i kontaktkvalitet. Det finns en mängd olika tCDS stimulering protokoll i modell hjärnor. Protokoll måste väljas enligt särdragen i ditt experiment baserar sig på.Stimuleringsområde, strömintensitet, sessionsvaraktighet och elektrodpositionering. I detta protokoll, vi syftar till att modulera motor cortex genom våra kända tDCS med strömmen av 350 microamperes i 10 minuter. Efter att ha sett den här videon kommer du att kunna utföra tDCS i möss.När någon praxis kirurgi kan ta upp till fyra minuter per djur. Det är viktigt att ta hänsyn till riktlinjerna för djurvård när man utnyttjar mössen under operationen och efter den postkirurgiska vården till djuren så att djuren håller sig friska under studien. Vi rekommenderar också att vänta fem till sju dagar efter implantatplacering för att utföra experimenten, eftersom djurets fysiologiska svar på trauma kan störa de biologiska resultaten.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Electrode Positioning and Montage in Transcranial Direct Current Stimulation

Elektrod Positionering och Montage i Transkraniell likström stimulering

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

Likström stimulering och Multi-elektrod Array Registrering av krampliknande symtom hos möss Brain skiva beredning

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

Effekterna av transkraniell växelström stimulering på primära motoriska Cortex av Online kombinerat tillvägagångssätt 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

Distans övervakade Transcranial Direct nuvarande stimulering: En uppdatering på säkerhet och tolerabilitet

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 hjärnstimulering i Alert gnagare

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 transkraniell elektrisk stimulering och Intracortical inspelning hos råttor

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 kombinerade användningen av Transcranial Direct nuvarande stimulering och robotliknande terapi för övre extremiteten

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 platsbestämning med hjälp av en 3D-digitizer med högupplöst transcranial rikta ström stimulering

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