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Methodenartikel

Manipulation von Epileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) und Schlaf bei Ratten und Mäusen durch Akupunktur

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DOI:

10.3791/54896

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22. Dezember 2016

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Arbeit demonstriert die Leistung von Akupunktur, Epilepsiemodellen und der Analyse des Schlafes bei Nagetieren. Das Verfahren der Akupunktur und die Identifizierung von Akupunkturpunkten werden beschrieben. Pilocarpin oder Pentylentetrazol (PTZ) wird verwendet, um Epilepsie zu induzieren. Für die Schlafanalyse werden Elektrokortikogramm (ECoG), Elektromyogramm (EMG), Gehirntemperatur und Bewegungsaktivitätsaufzeichnungen verwendet.

Zusammenfassung

Die alte chinesische Literatur hat dokumentiert, dass Akupunktur effiziente therapeutische Wirkungen bei Epilepsie und Schlaflosigkeit besitzt. Es gibt jedoch nur wenige Forschungsergebnisse, um die möglichen Mechanismen hinter diesen Effekten aufzudecken. Um die Wirkung der Akupunktur auf Epilepsie und Schlaf zu untersuchen, müssen mehrere Fragen geklärt werden. Die erste besteht darin, die Akupunkturpunkte zu identifizieren, die zwischen Menschen, Ratten und Mäusen entsprechen. Des Weiteren müssen die Einstichtiefe der Akupunkturnadel, der Grad der Nadelverdrehung bei der manuellen Nadelakupunktur und die Stimulationsparameter für die Elektroakupunktur (EA) bestimmt werden. Um die Auswirkungen der Akupunktur auf Epilepsie und Schlaf zu bewerten, ist ein praktikables Modell der Epilepsie bei Nagetieren erforderlich. Wir verabreichen Pilocarpin in den linken zentralen Kern der Amygdala (CeA), um die fokale Temporallappenepilepsie (TLE) bei Ratten zu simulieren. Die intraperitoneale (IP) Injektion von Pilocarpin induziert bei Ratten generalisierte Epilepsie und Status epilepticus (SE). Fünf IP-Injektionen von Pentylentetrazol (PTZ) mit einem eintägigen Abstand zwischen jeder Injektion führen bei Mäusen erfolgreich zu spontaner generalisierter Epilepsie. Aufzeichnungen von Elektrokortikogrammen (ECoGs), Elektromyogrammen (EMGs), Gehirntemperatur und Bewegungsaktivität werden für die Schlafanalyse bei Ratten verwendet, während ECoGs, EMGs und Bewegungsaktivität für die Schlafanalyse bei Mäusen verwendet werden. ECoG-Elektroden werden in den frontalen, parietalen und kontralateralen Hinterhauptkortex implantiert, und ein Thermistor wird durch stereotaktische Chirurgie über der Großhirnrinde implantiert. EMG-Elektroden werden in die Nackenmuskulatur implantiert, und ein Infrarotdetektor bestimmt die Bewegungsaktivität. Die Kriterien für die Kategorisierung von Vigilanzstadien, einschließlich Wachheit, REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) und Nicht-REM-Schlaf (NREM), basieren auf Informationen aus ECoGs, EMGs, Gehirntemperatur und Bewegungsaktivität. Detaillierte Einstufungskriterien sind im Text aufgeführt.

Einleitung

Epilepsie ist eine häufige neurologische Erkrankung, bei der wiederkehrenden Anfällen während eines Patienten Lebensdauer auftreten. Die meisten epileptischen Rezidive können werden gut kontrollierte durch Antiepileptika (AEDs). Doch etwa 30% der Patienten mit Epilepsie entwickeln refraktärer Epilepsie 1. Epilepsie Ursachen Schlafstörungen, die weitere Wiederholung verschlimmern können. Der Nachweis zeigt , dass Epilepsie entweder Schlaf in der Nacht stören können oder übermäßige Tagesschläfrigkeit 2,3 verursachen kann. Unsere bisherigen Untersuchungen zeigen weiter , dass Epilepsie bei Zeitgeber Zeit auftritt (ZT) 0, dh der Beginn der ....

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Protokoll

Alle Versuchsprotokolle werden von der Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) von der National Taiwan University genehmigt.

1. Stereotaktische Chirurgie zum Implantieren ECoG Elektroden, EMG-Elektroden, Gehirn Thermistoren und Injektions Leitkanüle

  1. Für Ratten (250-350 g, 6 bis 8 Wochen alte Sprague-Dawley Ratten)
    1. Anästhesieren die Ratten durch IP-Injektion mit 50 mg / kg zoletil. Bestätigen Sie die richtige Tiefe der Narkose durch eine fehlende Reaktion zu beobachten, nachdem die Hinterpfote Kneifen. Bewerben Augensalbe, rasieren Sie das Fell, und sterilisieren Sie die Haut mit Povidon-Jod....

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Ergebnisse

Es gibt verschiedene Ratten- und Mausmodellen die Bedürfnisse der verschiedenen Epilepsietypen gerecht zu werden. Zu induzieren fokale TLE, 0,5 & mgr; l von Pilocarpin (2,4 mg / & mgr; l) in das linke CeA verabreicht. Die vorherrschenden epileptiforme ECoGs sind aus der ECoG - Elektrode auf dem Scheitellappen der linken Hemisphäre (1A: b) erworben und seltene epileptische Aktivitäten werden aus dem Rest der ECoG - Elektroden (1A aufgenommen:

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Diskussion

eine machbare Epilepsie Tiermodell zu wählen, ist für jeden experimentellen Zweck unerlässlich. Eines unserer Ziele ist es, die Auswirkungen von EA auf Epilepsie Unterdrückung aufzuklären. EA ist eine alternative Medizin, die therapeutische Wirkung bei Epilepsie aufweisen kann und hat in der alten chinesischen Literatur dokumentiert. Allerdings gibt es einen Mangel an wissenschaftlichen Beweise, um es zu beweisen. Um die Auswirkungen von EA auf Epilepsie bestimmen, konzentrieren wir uns in erster Linie auf die Auswirkun.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie (MOST) unterstützt MOST104-2410-H-002-053 & NSC99-2320-B-002-026-MY3. Dieses Manuskript wurde von Herrn Brian Chang redigiert und Korrektur gelesen, der Erfahrung in der Überarbeitung professioneller Dokumente hat.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Drugs
ZoletilVirbac50 mg/kg i.p.
PilocarpinSigma-AldrichP6503300 mg/kg i.p.; 1,2 mg Mikroinjektion
PTZSigma-AldrichP65000,035 mg/Maus
PolysporinPfizer
Surgery
ECoG ElektrodeKunststoffe EineE363/20Schraubelektrode für Ratten
SockelPlastics OneMS363
KanülePlastics OneC315G/spc
ThermistorOmega Engineering44008
Dentales AcrylTempron
Stereotaktisches InstrumentStoeltingDural Arme
Aufnahmegeräte
ECoG VerstärkerColbourn InstrumentsV75-01
A/D BoardNational InstrumentsNI PCI-6033E
Infrarot-basierte BewegungsmelderBiobserve GmbHSonderanfertigungen
ICELUSG-System
AxoScope 10 SoftwareMolecular Devices
Akupunktur Bedürfnisse
Rostfreie NadelnShanghai Yanglong Medical Articles Co.32 Gauge x 1"
Funktionen Elektrischer StimulatorI.T.O., JapanTrio 300
AcuPenLhasa OMSPointer Excel II

Referenzen

  1. Regesta, G., Tanganelli, P. Clinical aspects and biological bases of drug-resistant epilepsies. Epilepsy Res. 34 (2-3), 109-122 (1999).
  2. Malow, B. A., Bowes, R. J., Lin, X. Predictors of sleepiness in epilepsy patients. Sleep. 20 (12), 1105-1110 (1997).
  3. Stores, G., Wiggs, L.....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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