La cirugía estereotáxica para la lesión excitotóxica de áreas específicas del cerebro en la rata adulta

Summary

La ablación selectiva de la región específica del cerebro (s) mediante la infusión de una excitotoxina utilizando las coordenadas estereotáxicas se describe. Esta técnica también se podría adaptar para la infusión de otros productos químicos en el cerebro de rata.

Abstract

Muchas de las funciones de comportamiento en los mamíferos, incluyendo roedores y seres humanos, están mediadas principalmente por las regiones cerebrales discretas. Un método común para discernir la función de diversas regiones del cerebro de comportamiento u otros resultados experimentales es la implementación de una ablación localizada de la función. En los seres humanos, las poblaciones de pacientes con lesiones cerebrales localizadas se estudian a menudo los déficits, con la esperanza de revelar la función subyacente de la zona dañada. En los roedores, uno experimental puede provocar lesiones de regiones específicas del cerebro.

Lesión se puede lograr de varias maneras. Lesiones electrolíticas pueden causar daños localizados pero dañará una variedad de tipos de células, así como fibras que atraviesan de otras regiones del cerebro que pasan a estar cerca del sitio de la lesión. Inducible utilizando técnicas de genética de células de tipo promotores específicos también puede permitir que el sitio específico de la orientación. Estas técnicas son complejas y no siempre prácticos, dependiendo del área cerebral de destino. Excitotlesión óxico usando cirugía estereotáxica, por el contrario, es uno de los métodos más fiables y prácticos de lesioning neuronas excitadoras sin dañar las células gliales locales o atravesando las fibras.

Aquí, se presenta un protocolo para la infusión estereotáxica de la excitotoxina, N-metil-D-aspartato (NMDA), en el complejo basolateral amígdala. Utilizando indicaciones anatómicas, aplicamos las coordenadas estereotáxicas para determinar la ubicación de nuestra región del cerebro de destino y bajar una aguja de inyección en el lugar justo encima de la meta. A continuación, infundir nuestro excitotoxina en el cerebro, resultando en la muerte excitotóxica de neuronas cercanas. Si bien nuestro sujeto experimental de elección es una rata, los mismos métodos se pueden aplicar a otros mamíferos, con los ajustes apropiados en el equipo y las coordenadas.

Este método se puede utilizar en una variedad de regiones del cerebro, incluyendo la amígdala basolateral ^1-6, otro núcleos amígdala ^{6, 7, 8} hipocampo, entorhinal ⁹ y la corteza prefrontal ^10. También se puede utilizar para infundir compuestos biológicos tales como vectores virales ^{1, 11.} La técnica estereotáxica básico podría adaptarse también para la implantación de más bombas osmóticas permanentes, permitiendo la exposición más prolongada a un compuesto de interés.

Protocol

Anestesia y analgesia: Treinta minutos antes de la anestesia, inyectar a la rata con 0,05 mg de buprenorfina / kg por vía subcutánea para la analgesia. Iniciar la anestesia con 30-40 mg / kg de sodio pentobarbital intraperitoneal. En este punto, también se inyecta atropina para prevenir la insuficiencia respiratoria (0,4 mg / kg, por vía subcutánea) y meloxicam como analgésico adicional (2 mg / kg por vía subcutánea). Si después de 5 minutos, la rata es todavía móvil o sensible a pellizco dedo del pie, admini…

Discussion

El método que aquí se presenta estereotáxica permite la lesión excitotóxica de áreas específicas del cerebro a través de la infusión de NMDA. Los métodos estereotáxicas básicos pueden ser adaptados para infundir una variedad de agentes farmacológicos y biológicos de una manera específica del sitio. También puede ser adaptado para apuntar a una variedad de áreas del cerebro, que se define por sus coordenadas estereotáxicas en un atlas cerebral ^12. La adaptación a otras especies tales como ra…

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.