이 프로토콜에는 생쥐에서 신뢰할 수 있는 HFS 메서드를 설정 하는 방법을 보여 줍니다. Hippocampal가 뇌 전체 신경 전기 HFS 직접 및 간접적으로 비보에 의해 자극 된다. 신경 활동 및 분자 신호 검사 c-fos 와 Notch1 immunofluorescent 얼룩, 각각; 성체는 bromodeoxyuridine 분석 결과 라벨에 의해 정량 이다.
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이 논문에서
요약
초록
전기-고주파 자극 (HFS), 이식된 전극 다양 한 두뇌 지역 타겟팅을 사용 하 여 다양 한 신경 및 정신 질환에 대 한 효과적인 치료로 입증 되었습니다. 또한 라는 깊은 뇌 자극 (DBS), 뇌의 깊은 지역에서 HFS 임상 시험에서 점점 더 중요 해지고 있다. 높은 주파수 (HF-DBS) DBS 수술의 분야에서 최근 진행 주요 우울증 장애 (MDD), 강 박 장애 (강 박 증)에 대 한 치료와 같은 다른 상황에이 침략 적인 기술 활용의 가능성을 확산 하기 시작 했다 그래서 .
이러한 확대 징후에도 불구 하 고 HF-DBS의 유익한 효과의 기본 메커니즘 수수께끼 남아 있습니다. 이 문제를 해결 하려면 한 가지 방법은 사용 하는 이식된 전극 띄엄띄엄 HFS에 의해 뉴런의 분산된 모집단을 활성화 하는. 그것은 알려졌다 시상의 앞쪽 핵에서 HFS 내 화 간 질 클리닉에서의 치료를 위해 사용 될 수 있습니다. 기본 메커니즘 증가 신생 관련이 있을 수도 있습니다 하 고 신경 활동을 변경. 따라서, 우리는 HFS 치료 전후 생리 변경 마우스가 이랑 (DG)에서 성체 신경 활동의 탐지에 의해 탐험에 관심이 있습니다.
이 원고에서 우리가 직접 또는 간접적으로, 급성 또는 만성 방식 마우스에 DG의 활성화를 목표로 HFS에 대 한 방법론을 설명 합니다. 또한, c fos 와 얼룩 신경 활동을 모니터링 하 고 활성화 신호 immunofluorescent Notch1 및 bromodeoxyuridine (BrdU) 결정을 라벨에 대 한 뇌 조각의 준비를 위한 상세한 프로토콜 설명 합니다 HF DBS 유도 후의 신경 신생 HF DBS 치료 후 신경 활동과 성체의 활성화 직접 neurobiological 증거 및 잠재적인 치료 혜택을 제공합니다. 특히,이 방법론 수정 하 고 기초 중추 등 다른 관심된 뇌 영역 및 시상 지역 병원에서 특정 뇌 질환에 대 한 대상에 적용 될 수 있습니다.
서론
HF DBS 18701이후 개발 된 두뇌에 전기 자극에 대 한 신경외과 기술 이다. 1980 년대 후반에, HFS 처음 파 킨 슨 병에 대 한 잠재적인 치료 적 개입으로 사용 하 고 다른 운동 장애2. 지난 몇 십년에서 HF-DBS 점점 더 널리 사용 되었습니다 현재 치료 되지 않은 뇌 질환의 치료에는 전통적인 치료 전략에 의해. 특히, 때문에 HFS 전극, 매우 효과적인 결과, 최소한의 부작용의 정확도 향상, 뇌 장애 HF DBS에 의해 처리 수 크게 증가 지난 수십 년간3,4, 5. 예를 들어 HF-DBS 승인 되었습니다 미국 식품의 약 청 (FDA)에 의해 파 킨 슨 병 (PD), Alzheimer 유형 치 매, 진전, 운동 장애2,6, 의 다른 종류의 치료에 대 한 7. PD 환자에서 dopaminergic 약물 감소 HF DBS8
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프로토콜
동물 실험 절차는 베이징의 기본적인 의료 과학 연구소 (베이징, 중국) 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 중국 정부 규정의 기관 지침에 따 랐 다. 쥐 (성인 남성, 26 ~ 30 g) 지 내게 되었고 12 h 빛/12-h 어두운 주기 (오전 7 시에 조명) 아래 물과 음식 광고 libitum, 23 ° C의 일정 한 온도에서 보관. 모든 실험 절차는 가벼운 주기 동안 수행 했다.
1. 수술 준비
참고: 사용자 지정 전극은 Halpern의 보고서23에서 수정 하는 방법을 사용 하 여 만든.
- 2 구리 마이크로-전선 (200 µ m의 외부 직경)를 사용 하 여 병렬 양극 전극으로. 자극에 대 한 원통형 전극 형성에 서로 주위 전극 랩.
참고: 여기, PP 또는 DG 내 전극 길이 핵의 해부학 적 깊이 따라 다양 했다. - 에틸렌 산화물 소독 캐비닛을 사용 하 여 전극 소독. 처리 하 고 제 2 채널 마이크로 와이어 전극 어떤 오염 없이 저장 합니다. 전극 엄격 하 게 어떤 수술 주입 하기 전에 살 균 되어야 한다.
- 압력솥 수술 도구.
- 수술 하기 전에 주사 마우스 p....
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결과
Hippocampal DG 하위 직접 또는 PP 하위는 DG를 직접 활성화 하기 위해 HF DBS 자극 통해 삽입 전극을 사용 하 여 정위 적 조정, 설치류 pentobarbital로 취 했다 고 3 h 샘플링 후 c-fos 와 Notch1 immunostaining에 대 한 마지막 HF DBS 자극. BrdU 얼룩, 1 일 또는 HF DBS 자극의 5 일 후 마지막 BrdU 주입 후 36 h에 대 한 설치류 뇌 섹션의 준비에 대 한 pentobarbital로 취 했다. 그림 3 c-fos 의 표정을 DG의 동측 측에서 크게 증가 했다 보여줍니다. 또한,는 DG의 contralateral 측에 c fos 식 또한 upregulated 보였다 c fos 신호의 식이 거의 없는 노-HF-DBS 자극 컨트롤에 비해 했다. Notch1 전용 im.......
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토론
HF DBS 기술 널리 사용 되었습니다 강력한 도구로 1990 년대 이후 많은 신경 성 질환의 치료에 대 한. 지금까지, HF DBS의 랜드마크 일 많은 관심과 모두 클리닉 및 사회 과학에 관심을 끌고있다 진전, 파 킨 슨 병의 치료입니다. 특정 신경 및 정신 장애32,33에서 HF-DBS의 치료 응용 프로그램에 대 한 많은 그룹에 의해 지속적인 HF DBS 연구의 다양 한 유형이 있다. 이러한 연구의 일부는 현재 임상2,34의 다양 한 단계에 있습니다. HF DBS 상당한 혜택을 가져다 해야 합니다, 비록 자극도 되돌릴 수 있는 분위기와 생각, 등, 부정적인 변화 같은 뇌의 완벽 한 배치와 함께 발생할 수 있습니다 부작용과의 수정을 피할 수는 자극 설정입니다.
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공개 사항
저자는 선언할 수 없다.
감사의 글
(하이 타오 우), 중국과 그랜트 Z161100000216154에서의 기초 연구에 대 한 국가 주요 개발 프로그램에서 973 (2014CB542203) 프로그램 31522029, 31770929 및 31371149 (하이 타오 우) 중국의 국가 자연과학 기초에 의해 지원 되는 베이징 시 과학 및 기술 위원회 (하이 타오 우). 저자는 그들의 격려와 토론에 대 한이 타오 우 연구소의 모든 구성원을 감사합니다. 저자는 그의 도움 장치 디버깅에 대 한 Zhenwei 류를 매우 감사.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 뇌 스테레오택시 기구 | Stoelting | 51730D | 스테레오택틱 두개내 이식 마우스 |
| 자극기 | A-M 시스템 | 모델 3800 | MultiStim 8채널 프로그래밍 가능한 자극기 |
| 치과 드릴러 | Saeshin Precision Co., Ltd | STRONG 90 | 드릴링 및 두개절개용 |
| Burr | Meisinger | HM1 005# | 드릴링 및 두근절개술용 |
| Digidata 1550 디지타이저 | 분자 장치 | AXON 1550 | 고해상도 데이터 수집 |
| Cryotome | Thermo Fisher Scientific | Thermo Cryotome FSE | 표본의 얼어붙은 부분 절단 |
| 컨포칼 현미경 | Olympus | FV-1200 | Japan, 20x 대물렌즈(NA 0.45) |
| 마우스 수술 도구 | 가위, 집게, 뼈 절단기, 홀더 등 | ||
| 펜토바르비탈 나트륨 | R& D 체계 | 4579 | 20-50mg/kg i.p. 주입 |
| 페니실린 G | Sigma-Aldrich | P3032 | 75,000 U for i.m. |
| 주입 Carprofen | Sigma-Aldrich | SML1713 | 5-10mg/kg, s.c. 주입 |
| 4% 파라포름알데히드 (PFA) | Beijing Solarbio Sci-Tech Co. | P1110 | 조직 고정용 스타킹 솔루션 |
| 인산염 완충액(PBS) | Invitrogen | 10010023 | pH7.4, 500ml in 스타킹 |
| Tissue-Tek O.C.T. 화합물 | Sakura | 4583 | 수용성 글리콜 및 수지 |
| 제형 항 BrdU 항체 | Abcam ab6326 | 희석:1/800 | |
| 항 c-fos 항체 | Abcam ab209794 | 희석: 1/500 | |
| 염소 안티 토끼 IgG (Alexa Fluor 568) | Thermo Fisher Scientific | A11036 | 희석 : 1/500 |
| 당나귀 안티 랫 IgG (Alexa Fluor 488) | Jackson ImmunoResearch | 712-546-150 | 희석 : 1/500 |
| DAPI | Vector Laboratories | H-1200 | DAPI |
| anti-Notch1 항체 (C-20) | 를 | 사용한 카운터 염색sc-6014 | 희석액:1/50 |
| 당나귀 안티 염소 IgG (Alexa Fluor 488) | Abcam | ab150073 | 희석액:1/1000 |
참고문헌
- Perlmutter, J. S., Mink, J. W. Deep brain stimulation. Annual Review of Neuroscience. 29, 229-257 (2006).
- Lozano, A. M., Lipsman, N. Probing and regulating dysfunctional circuits using deep brain stimulation. Neuron. 77 (3), 406-424 (2013).
- Kohl, S., et al.
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재인쇄 및 허가
