Этот протокол позволяет изучать последствия стимуляции на нейронных сетях, помогая разгадать загадку, окружающую DBS. И определить влияние стимуляции на динамику мозга. Основным преимуществом использования восстановления FD во время стимуляции является то, что мы можем визуализировать последствия острой стимуляции in vivo для динамики мозга, а затем уточнить in vivo протоколы стимуляции.
Этот метод имеет особое значение в области неврологии и психиатрии. Как и в этих медицинских специальностях, в которых DBS имеет свое основное влияние как антропонотическая стратегия. Для начала положите обезболенное животное лежа на спине на ложе КТ.
Для компьютерной томографии прикрепите маску для лица или носовой конус к крысе. Расположите головку в центре поля зрения компьютерного томографа. Приступайте к получению КТ-изображения с использованием параметров получения в соответствии со спецификациями сканера.
Для МРТ-визуализации положите животное лежа на кровати МРТ. Чтобы избежать движений во время получения МРТ, закрепите голову на стереотаксической раме, размещенной на кровати сканера. Кроме того, закрепите остальную часть тела крысы шелковой лентой.
Как только положение будет правильным, получите МРТ-изображение. Используйте программное обеспечение для обработки изображений для пространственной нормализации КТ и МРТ с использованием автоматического жесткого алгоритма регистрации, основанного на взаимной информации. Локализуйте линию bregma в совместно зарегистрированном изображении.
И измерьте расстояние в доступе AP, ML и DV от брегмы к медиальной префронтальной коре в соответствии с Paxinos и Watson Rat Brain Atlas. Побрейте область между ушами и глазами. Поместите животное в положение лежа на стереотаксической рамке.
Обеспечьте неподвижность головы с помощью крысиных ушных раковин. Будьте осторожны, чтобы не вставить ушные вкладыши слишком глубоко, так как это может повредить барабанную перепонку. Используйте адаптер для удержания головы для крыс, чтобы поддерживать животное в правильном положении во время операции.
Нанесите афимический смазочный гель на глаза крыс, чтобы предотвратить сухость во время операции, и накройте их стерильной марлей. Сделайте продольный разрез на коже, покрывающей череп между ушами. Простирается от 1,5 до двух сантиметров от лямбды до брегмы.
Обнажите череп с помощью двух-трех зажимов. Удалить надкостницу ножницами и очистить кровь солевым раствором Обнажить брегму и сагиттальные швы. Удалите излишки солевого раствора марлей.
Перед позиционированием электродов выпрямите их пластиковым пинцетом, чтобы обеспечить правильное размещение во время операции. Поместите один электрод на держатель правого рычага стереотаксической рамки. Переместите правую руку, удерживающую электрод, через стереотаксическую рамку.
И поместите наконечник электрода точно над брегмой. Старайтесь подвести наконечник электрода как можно ближе к черепу, не прикасаясь к нему, чтобы избежать деформации электрода. Обратите внимание на результирующие координаты брегмы, предоставленные стереотаксической рамкой.
С помощью хирургической ручки сделайте отметку на черепе с указанием начального положения электрода. Переместите держатель к координатам AP и ML, полученным ранее. И сделать отметку на черепе хирургической ручкой, указывающей на положение электродной мишени.
Снимите правую руку стереотаксической рамки, удерживающую электрод. Будьте осторожны, чтобы ничего не трогать электродом. Используя небольшую электрическую дрель, сделайте отверстие через череп в целевом положении, пока не будет видна твердая мозговая оболочка.
Используйте ватную палочку, чтобы остановить кровотечение. Просверлите четыре отверстия вдоль черепа, чтобы разместить четыре винта. Увеличить площадь поверхности зубного цемента и локализовать грунт.
Затем прикрепите винты. Найдите правый рычаг стереотаксической рамки с правым электродом. Переместите руку в расчетное положение, которое должно совпадать с отверстием.
Затем опустите электрод до тех пор, пока он не коснется твердой мозговой оболочки. Эта позиция будет служить нулевым уровнем в направлении DV. Используя координаты DV, полученные ранее, вставьте наконечник электрода в направлении DV.
Прикрепите землю к одному из винтов, ближайших к электроду, и нанесите зубной цемент вокруг электрода и винтов. Повторите ту же процедуру размещения электродов для другого полушария мозга. Нанесите больше зубного цемента, чтобы сформировать колпачок, не покрывая электрод, и подождите, пока он затвердеет.
Используйте раствор йодоповидона для дезинфекции хирургической области. Извлеките крысу из стереотаксического кадра и приступайте к КТ-визуализации, как показано ранее, чтобы оценить правильное размещение электродов. Голодайте крысу в течение восьми-12 часов перед каждым ПЭТ-сканированием.
Заполните шприц 27 калибра приблизительно 37 мегабеккерелем раствора ФДГ в минимально возможном объеме, измеренном в активиметре. Поместите грелку под хвост животного или используйте инфракрасный свет, чтобы расширить хвостовые жилки. Вводят раствор ФДГ через одну из боковых хвостовых вен.
Поместите животное обратно в клетку и подождите 45 минут для поглощения радиотрейсера, прежде чем начать сеанс получения изображения. Для исследования D2, предоставленного DBS в течение периода поглощения FDG. Подготовьте изолированный стимулятор и необходимые провода в обширном и тихом помещении с достаточным пространством для клеток животных и минимальным влиянием потенциально тревожных раздражителей.
Подключите стимулирующие провода к вертлюгам, чтобы животные могли свободно перемещаться в клетках и к стимулятору. Задайте параметры стимуляции, как описано в текстовой рукописи. Используйте осциллограф для проверки текущего режима, частоты и ширины импульса.
Подтвердите двухфазную форму волны прямоугольной импульсной формой. На снимке КТ четко визуализировался электрод, вставленный в мозг крысы. Метод визуализации, использованный в этом исследовании, также предоставил хорошую анатомическую информацию и облегчил регистрацию изображений ФДГ-ПЭТ.
Слитое ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЭТ-КТ одного и того же животного, пространственно зарегистрированное в том же стереотаксическом пространстве. Метаболические различия в мозге наблюдались между сеансами ПЭТ в виде Т-карт, наложенных на последовательные одномиллиметровые срезы мозга от МРТ, зарегистрированной на эталонном изображении КТ. Эти различия заключались в увеличении и уменьшении поглощения ФДГ, показанных в виде теплых и холодных цветов соответственно.
Подробное резюме статистических результатов, полученных в результате анализа, указало модулированную область мозга и полушарие мозга, в котором наблюдалась модуляция. Статистика T, размер кластера, направление модуляции и P-значения, полученные на пиковом и кластерном уровнях. Крайне важно поддерживать адекватный эстетический уровень и головы во время операции.
Кроме того, расчет координат и прямолинейность электродов имеют важное значение. Новым операторам рекомендуется быть дотошными и выполнять все шаги. После завершения всей процедуры животные могут быть подвергнуты поведенческому тесту для оценки влияния стимуляции на различные когнитивные области.
Кроме того, может быть выполнен ряд исследований изображений для оценки последствий DBS на клеточном уровне.
