Summary

Cirurgia estereotáxica para lesão excitotóxica de áreas específicas do cérebro do rato adulto

Published: July 19, 2012
doi:

Summary

Ablação alvo de região específica do cérebro (s) por infusão de uma excitotoxina utilizando coordenadas estereotáxico é descrito. Esta técnica pode também ser adaptado para infusão de outros produtos químicos para o cérebro de rato.

Abstract

Muitas funções comportamentais em mamíferos, incluindo roedores e humanos, são mediados principalmente pelos regiões do cérebro discretos. Um método comum para a função o discernimento de várias regiões do cérebro para o comportamento ou outros resultados experimentais é implementar uma ablação localizada da função. Em humanos, as populações de pacientes com lesões cerebrais localizadas são frequentemente estudadas para os défices, na esperança de revelar a função subjacente da área danificada. Em roedores, pode-se induzir experimentalmente lesões de regiões específicas do cérebro.

Lesão pode ser realizado de várias maneiras. Lesões electrolíticas pode causar danos localizados mas irá prejudicar uma variedade de tipos de células, bem como fibras que atravessam a partir de outras regiões do cérebro que acontecem para ser próximo do local da lesão. Induzível técnicas genéticas utilizando células tipo promotores específicos pode também ativar site-specific segmentação. Estas técnicas são complexos e nem sempre é prático, dependendo da área do cérebro alvo. Excitotóxico lesão através de cirurgia estereotáxica, pelo contrário, é um dos métodos mais confiáveis ​​e práticos da lesioning neurônios excitatórios sem danificar locais células gliais ou atravessando fibras.

Aqui, nós apresentamos um protocolo para infusão estereotáxico do excitotoxina, N-metil-D-aspartato (NMDA), no complexo amígdala basolateral. Usando indicações anatômicas, aplicamos coordenadas estereotáxicas para determinar a localização da nossa região do cérebro alvo e baixar uma agulha de injeção no local um pouco acima do alvo. Em seguida, infundir nosso excitotoxina no cérebro, resultando em morte excitotóxica de neurônios próximos. Embora o nosso sujeito experimental de escolha é um rato, os mesmos métodos podem ser aplicados a outros mamíferos, com os ajustes apropriados em equipamentos e coordenadas.

Este método pode ser usado em uma variedade de regiões do cérebro, incluindo a amígdala basolateral 1-6, os núcleos amígdala outro 6, 7, 8 hipocampo, entorhinal córtex 9 e córtex pré-frontal 10. Também pode ser utilizado para infundir compostos biológicos, tais como vectores virais 1, 11. A técnica básica estereotáxico poderia também ser adaptado para a implantação de mais permanentes bombas osmóticas, permitindo a exposição mais prolongada a um composto de interesse.

Protocol

Anestesia e analgesia: Trinta minutos antes da anestesia, injectar no rato com 0,05 mg / kg por via subcutânea a buprenorfina para analgesia. Inicie a anestesia com sódio mg / kg 30-40 intraperitoneal de pentobarbital. Neste ponto, também injectar atropina para evitar a insuficiência respiratória (0,4 mg / kg, subcutânea) e meloxicam como analgésico mais (2 mg / kg por via subcutânea). Se depois de 5 minutos, o rato é ainda móvel ou responsiva à pitada dedo do pé, dar as doses subsequentes de pentobarbital d…

Discussion

O método aqui apresentado estereotáxico permite lesão excitotóxica de áreas específicas do cérebro através de infusão de NMDA. Os métodos básicos estereotáxicas pode ser adaptado para infundir uma variedade de agentes farmacológicos e biológicos de um modo específico do local. Ele também pode ser adaptado para orientar uma variedade de áreas do cérebro, definida pelas suas coordenadas estereotáxicas no cérebro atlas 12. Adaptação a outras espécies tais como ratos pode ser feita com um e…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado ya CIRM comunhão predoctoral (EDK), NARSAD Young Investigator Award (DK) e do NIMH prêmio CÉREBROS (R01MH087495) (DK).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
N-Methyl-D-aspartic Acid 98% Fisher Scientific AC32919-0500  
Dual Lab Standard Stereotaxic w/45 deg. Ear Bars Stoelting 51653 Alternative vendor: Kopf *note of caution: assure compatibility of stereotaxic accessories if purchasing from multiple vendors
10μl SYR SPECIAL (*/*/*) Hamilton 701SN  
Dremel Moto-Tool Stoelting 58600 Alternative vendor: Kopf
Carbide burs, handpiece HP, size 2 Schein Dental 2284578  
Stoelting 6 Syringe Programmable Pump Stoelting 53140 Alternative vendor: Kopf
Stainless Steel 316 Hypodermic Regular Wall Tubing 30 Gauge .0123″ OD x .00625″ ID x .003″ Wall (infusion needle) Small Parts HTXX-30R-06-05  
Intramedic PE 20 tubing (infusion tubing) VWR 63019-025  
Reflex Clips, 9mm, non-sterile Kent Scientific Corp. INS500346 Alternative vendor: Fine Science Tools
Reflex Clip Applier for 9mm clips Kent Scientific Corp. 12031-09 Alternative vendor: Fine Science Tools
Curved Hartman hemostat Fine Science Tools 13003-10  
London forceps Fine Sceince Tools 11080-02  
2% chlorhexidine solution Allivet 30159 Alternative vendor: PetSolutions
10% povidone iodine solution CVS SKU #739575  
Hot bead sterilizer Harvard Apparatus 610183  

Table 1. Table of specific reagents and equipment.

References

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Citer Cet Article
Kirby, E. D., Jensen, K., Goosens, K. A., Kaufer, D. Stereotaxic Surgery for Excitotoxic Lesion of Specific Brain Areas in the Adult Rat. J. Vis. Exp. (65), e4079, doi:10.3791/4079 (2012).

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