हम शल्य आरोपण और रिकॉर्डिंग प्रक्रियाओं आंख (electroretinogram) और होश में चूहों में मस्तिष्क (दृश्य पैदा की क्षमता) है, जो मानव हालत जहां रिकॉर्डिंग संज्ञाहरण घालमेल के बिना आयोजित कर रहे हैं के लिए और अधिक अनुरूप है से दृश्य electrophysiological संकेतों को मापने के लिए दिखा।
पूरे क्षेत्र electroretinogram (एर्ग) और दृश्य पैदा की क्षमता (VEP) दोनों प्रयोगशाला और नैदानिक सेटिंग में रेटिना और दृश्य मार्ग अखंडता का आकलन करने के लिए उपयोगी उपकरण हैं। वर्तमान में, preclinical एर्ग और VEP माप संज्ञाहरण के साथ प्रदर्शन कर रहे हैं स्थिर इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए। हालांकि, संज्ञाहरण की उपस्थिति बहुत सामान्य शारीरिक प्रतिक्रियाओं को दूषित करने के लिए दिखाया गया है। इन संज्ञाहरण घालमेल कर दिया है पर काबू पाने के लिए, हम होश में चूहों में एर्ग और VEP की परख के लिए एक उपन्यास मंच का विकास। इलेक्ट्रोड शल्य चिकित्सा द्वारा आंख एर्ग परख और epidurally दृश्य कोर्टेक्स VEP को मापने के लिए खत्म करने के लिए पर प्रत्यारोपित कर रहे उप conjunctivally। आयाम और संवेदनशीलता का एक रेंज / समय पैरामीटर चमकदार ऊर्जा बढ़ाने के लिए दोनों एर्ग और VEP के लिए यत्न कर रहे हैं। एर्ग और VEP संकेतों कम से कम 4 सप्ताह के बाद शल्य आरोपण के लिए स्थिर और repeatable होना दिखाया गया है। संज्ञाहरण के बिना एर्ग और VEP संकेतों रिकॉर्ड करने के लिए इस क्षमता preclinical एस में घालमेलEtting नैदानिक डेटा के लिए बेहतर अनुवाद प्रदान करना चाहिए।
एर्ग और VEP विवो उपकरण में न्यूनतम इनवेसिव क्रमशः दोनों प्रयोगशाला और क्लिनिक में रेटिना और दृश्य रास्ते की अखंडता का आकलन करने के लिए कर रहे हैं। पूरे क्षेत्र एर्ग एक विशेषता तरंग जो विभिन्न घटकों में विभाजित किया जा सकता है प्रत्येक तत्व रेटिना मार्ग 1,2 के अलग सेल वर्गों का प्रतिनिधित्व करने के साथ, अर्जित करता है। क्लासिक पूरे क्षेत्र एर्ग तरंग एक प्रारंभिक नकारात्मक ढलान (एक-लहर), जो फोटोरिसेप्टर गतिविधि पोस्ट प्रकाश जोखिम 2-4 का प्रतिनिधित्व करने के लिए दिखाया गया है के होते हैं। एक-एक लहर काफी सकारात्मक तरंग (ख-तरंग) जो मध्यम रेटिना, मुख्य रूप से पर द्विध्रुवी कोशिकाओं 5-7 की विद्युतीय गतिविधि को दर्शाता द्वारा पीछा किया जाता है। इसके अलावा, एक लोहे की छड़ की प्रतिक्रियाएं 8 से कोन को अलग-थलग करने के लिए चमकदार ऊर्जा और अंतर प्रोत्साहन अंतराल भिन्न हो सकते हैं।
फ्लैश VEP रेटिना प्रकाश उत्तेजना के जवाब में दृश्य कोर्टेक्स और मस्तिष्क स्टेम की बिजली क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है9,10। इस तरंग जल्दी और देर घटकों में विभाजित किया जा सकता है, जल्दी घटक retino-geniculo-रेखायुक्त मार्ग 11-13 और देर घटक चूहों 11,13 में विभिन्न V1 laminae में प्रदर्शन cortical प्रसंस्करण का प्रतिनिधित्व करने के न्यूरॉन्स की गतिविधियों को दर्शाती है। इसलिए एर्ग और VEP के एक साथ माप दृश्य मार्ग में शामिल संरचनाओं की व्यापक मूल्यांकन रिटर्न।
वर्तमान में, क्रम में पशुओं में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी रिकॉर्ड करने के लिए, संज्ञाहरण इलेक्ट्रोड के स्थिर प्लेसमेंट सक्षम करने के लिए कार्यरत है। वहाँ होश में चूहों 14-16 में एर्ग और VEP को मापने के लिए प्रयास किया गया है लेकिन इन अध्ययनों से एक दूसरे से जुड़े सेटअप, जो बोझिल हो सकता है और पशुओं के आंदोलन और प्राकृतिक व्यवहार 17 सीमित द्वारा पशु तनाव को जन्म दे सकती कार्यरत हैं। सुधार miniaturization और बैटरी जीवन सहित वायरलेस प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में हाल के अग्रिमों के साथ, यह अब एर्ग एक के लिए एक टेलीमेटरी दृष्टिकोण को लागू करने के लिए संभव हैडी VEP रिकॉर्डिंग, वायर्ड रिकॉर्डिंग और दीर्घकालिक व्यवहार्यता में सुधार के साथ जुड़े तनाव कम करें। टेलीमेटरी जांच के पूरी तरह से भली भाँति स्थिर implantations तापमान, रक्तचाप 18, गतिविधि 19 की पुरानी निगरानी के साथ ही electroencephalography 20 के लिए सफल साबित किया है। प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में इस तरह के अग्रिम भी repeatability और सचेत रिकॉर्डिंग की स्थिरता के साथ सहायता, पुरानी अध्ययन के लिए मंच की उपयोगिता बढ़ जाएगी।
दृश्य इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की न्यूनतम आक्रामक प्रकृति के कारण, मानव रोगियों में एर्ग और VEP रिकॉर्डिंग के प्रति जागरूक शर्तों के तहत आयोजित कर रहे हैं और केवल इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए सामयिक anesthetics के…
The authors have nothing to disclose.
JC would like to acknowledge the David Hay Memorial Fund, The University of Melbourne for financial support in writing this manuscript. Funding for this project was provided by an ARC Linkage grant 100200129 (BVB, AJV, CTON).
Bioamplifier | ADInstruments | ML 135 | Amplifies ERG and VEP signals |
Carboxymethylcellulose sodium 1.0% | Allergan | CAS 0009000-11-7 | Maintain corneal hydration during surgery |
Carprofen 0.5% | Pfizer Animal Health Group | CAS 53716-49-7 | Post-surgery analgesia, given with injectable saline for fluid replenishment |
Chlorhexadine 0.5% | Orion Laboratories | 27411, 80085 | Disinfection of surgical instrument |
Cyanoacrylate gel activator | RS components | 473-439 | Quickly dries cyanoacrylate gel |
Cyanocrylate gel | RS components | 473-423 | Fix stainless screws to skull |
Dental burr | Storz Instruments, Bausch and Lomb | E0824A | Miniature drill head of ~0.7mm diameter for making a small hole in the skull over each hemisphere to implant VEP screws |
Drill | Bosch | Dremel 300 series | Automatic drill for trepanning |
Enrofloxin | Troy Laboratories | Prophylactic antibiotic post surgey | |
Ganzfeld integrating sphere | Photometric Solutions International | Custom designed light stimulator: 36 mm diameter, 13 cm aperture size | |
Gauze swabs | Multigate Medical Products Pty Ltd | 57-100B | Dries surgical incision and exposed skull surface during surgery |
Isoflurane 99.9% | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | Proprietory Name: Isoflo(TM) Inhalation anaaesthetic. Pharmaceutical-grade inhalation anesthetic mixed with oxygen gas for VEP electrode implant surgery |
Kenacomb ointment | Aspen Pharma Pty Ltd | To reduce skin irritation and itching after surgery | |
Luxeon LEDs | Phillips Lighting Co. | For light stimulation, twenty 5 watt and one 1 watt LEDs, controlled by Scope software | |
Needle (macrosurgery) | World Precision Instruments | 501959 | for suturing abdominal and head surgery, used with 3-0 suture, eye needle, cutting edge 5/16 circle Size 1, 15mm |
Needle holder (macrosurgery) | World Precision Instruments | 500224 | To hold needle during abdominal and head surgery |
Needle holder (microsurgery) | World Precision Instruments | 555419NT | To hold needle during ocular surgery |
Optiva catheter | Smiths Medical International LTD | 16 or 21 G | Guide corneal active electrodes from skull to conjunctiva |
Povidone iodine 10% | Sanofi-Aventis | CAS 25655-41-8 | Proprietory name: Betadine, Antiseptic to prepare the shaved skin for surgery 10%, 500 mL |
Powerlab data acquisition system | ADInstruments | ML 785 | Acquire signal from telemetry transmitter, paired to telemetry data converter |
Proxymetacaine 0.5% | Alcon Laboratories | CAS 5875-06-9 | Topical ocular analgesia |
Restrainer | cutom made | Front of the restrainer is tapered to minimize head movement, length can be adjusted to accommodate different rat length, overall diameter is 60 mm. | |
Scapel blade | R.G. Medical Supplies | SNSM0206 | For surgical incision |
Scissors (macrosurgery) | World Precision Instruments | 501225 | for cutting tissue on the abodmen and forhead |
Scissors (microsurgery) | World Precision Instruments | 501232 | To dissect the conjunctiva for electrode attachment |
Scope Software | ADInstruments | version 3.7.6 | Simultaneously triggers the stimulus via the ADI Powerlab system and collects data |
Shaver | Oster | Golden A5 | Shave fur from surgical areas |
Stainless streel screws | MicroFasteners | L001.003CS304 | 0.7 mm shaft diameter, 3 mm in length |
Stereotaxic frame | David Kopf | Model 900 | A small animal stereotaxic instrument for locating the implantation landmarks on the skull |
Surgical drape | Vital Medical Supplies | GM29-612EE | Ensure sterile enviornment during surgery |
Suture (macrosurgery) | Ninbo medical needles | 3-0 | for suturing abdominal and head surgery, sterile silk braided, 60cm |
Suture needle (microsurgery) | Ninbo medical needles | 8-0 or 9-0 | for ocular surgery including, suturing electrode to sclera and closing conjunctival wound, nylon suture, 3/8 circle 1×5, 30cm |
Telemetry data converter | DataSciences International | R08 | allows telemetry signal to interface with data collection software |
Telemetry Data Exchange Matrix | DataSciences International | Gathers data from transmitters, pair with receiver | |
Telemetry data receiver | DataSciences International | RPC-1 | Receives telemetry data from transmitter |
Telemetry transmitter | DataSciences International | F50-EEE | 3 channel telemetry transmitter |
Tropicamide 0.5% | Alcon Laboratories | Iris dilation | |
Tweezers (macrosurgery) | World Precision Instruments | 500092 | Manipulate tissues during abdominal and head surgery |
Tweezers (microsurgery) | World Precision Instruments | 500342 | Manipulate tissues during ocular surgery |