Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Stereotaxic chirurgie voor implantatie van micro-elektrode arrays in de gewone marmoset (Callithrix jacchus)

9.6K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/60240

⸱

29 september 2019

 ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Dit werk presenteert een protocol voor het uitvoeren van een stereotaxic, neurochirurgische implantatie van micro-elektrode arrays in de common marmoset. Deze methode maakt het specifiek mogelijk elektrofysiologische opnames in vrij gedragen dieren, maar kan gemakkelijk worden aangepast aan elke andere soortgelijke neurochirurgische ingreep in deze soort (bv, canule voor Drug Administration of elektroden voor hersenstimulatie).

Samenvatting

Marmosets (Callithrix jacchus) zijn kleine niet-menselijke primaten die aan populariteit winnen in biomedisch en preklinisch onderzoek, waaronder de neurowetenschappen. Fylogenetisch, deze dieren zijn veel dichter bij de mens dan knaagdieren. Ze vertonen ook complexe gedragingen, waaronder een breed scala aan vocaliisaties en sociale interacties. Hier wordt een effectieve stereotaxic neurochirurgische ingreep voor implantatie van opname elektrode arrays in de common Hapalomys beschreven. Dit protocol geeft ook informatie over de pre-en postoperatieve stappen van dierenverzorging die nodig zijn om een dergelijke operatie succesvol uit te voeren. Tot slot toont dit protocol een voorbeeld van lokaal veld potentieel en Spike activiteit opnames in een vrijelijk gedragen Hapalomys 1 week na de chirurgische ingreep. Over het algemeen biedt deze methode de mogelijkheid om de hersenfunctie te bestuderen in wakker en vrij het gedragen van marmosets. Hetzelfde protocol kan gemakkelijk worden gebruikt door onderzoekers die met andere kleine primaten werken. Daarnaast kan het gemakkelijk worden aangepast om andere studies die implantaten vereisen, zoals stimulerende elektroden, micro injecties, implantatie van optroden of begeleiden cannulas, of ablatie van discrete weefsel regio's.

Inleiding

Gewone zijdeaapjes (Callithrix jacchus) krijgen erkenning als een belangrijk modelorganisme in veel onderzoeksgebieden, waaronder neurowetenschappen. Deze primaten van de nieuwe wereld vormen een belangrijk aanvullend diermodel voor zowel knaagdieren als andere niet-menselijke primaten (Nhp's), zoals de rhesus macaque. Net als knaagdieren zijn deze dieren klein, gemakkelijk te manipuleren en relatief zuinig om te verzorgen en te fokken1,2,3,4, in vergelijking met grotere nhp's. Bovendien hebben deze dieren een neiging tot jumelage e....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Dierproeven werden uitgevoerd in overeenstemming met de National Institutes of Health Guide voor de verzorging en het gebruik van proefdieren en goedgekeurd door het ethisch comité van het Santos Dumont Institute (protocol 02/2015AAS).

1. chirurgie voorbereiding

  1. Bevestig elke elektrode-array aan een elektrodehouder die compatibel is met het stereotaxic frame dat moet worden gebruikt.
  2. Sluit één elektrodehouder aan op de stereotaxic micromanipulator en stel één micro draad in op de interaurale coördinaten. Herhaal dit voor de extra elektrode arrays en houders, indien nodig.
    Opmerking: de interaurale coördinaat van elke ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Het doel van deze studie was het beschrijven van een stereotaxic neurochirurgische ingreep voor implantatie van micro-elektrode arrays voor elektrofysiologische opnames in de gewone marmoset. Een typische operatie (van anesthesie inductie tot anesthesie herstel) zal duren ongeveer 5 − 7 h, afhankelijk van het aantal arrays geïmplanteerd. Hier werden twee arrays symmetrisch geïmplanteerd, één in elk hersen halfrond. Elke array bevatte 32 roestvrijstalen micro draden, gerangschikt in zeven bundels die gericht zijn op versc.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Dit werk geeft een gedetailleerde beschrijving van de procedures die betrokken zijn bij de implantatie van micro elektrode-opname arrays in de hersenen van de Hapalomys. Dit zelfde protocol kan gemakkelijk worden gebruikt bij het implanteren van elektroden, of het nu zelfgemaakte of commercieel beschikbaar is, in andere kleine primaten. Bovendien kan het gemakkelijk worden aangepast voor andere experimentele uiteinden die precieze targeting van hersenstructuren vereisen. Daarom is dit protocol doelgericht vaag met betrek.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs willen Bernardo Luiz graag bedanken voor technische assistentie bij het filmen en bewerken. Dit werk werd gesteund door het Santos Dumont Institute (ISD), het Braziliaanse Ministerie van onderwijs (MEC) en Coordenação de Aperfeiçoamento de pessoal de nível Superior (CAPES).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Utrusting
683 Small Animal VentilatorHarvard Apparatus, Inc.55-0000
AnesthesiegebruikssetBRASMEDCOLIBRI
KapperschaarMundialHC-SERIES
TandartsboorNorgenB07-201-M1KG
Homeotherme verwarmingspad en monitorHarvard Apparatus, Inc.50-7212
Stereotactische frame voor marmosetNarishige Scientific Instrument LabSR-6C-HT
Patiëntmonitor en pulsoximeterBionet Co., LtdBM3
Stereotactische micromanipulatorNarishige Scientific Instrument LabSM-15R
Chirurgisch microscoopOptoSM PLUS IBZ
Instrumenten
Allis weefseltangSklar36-2275
Alm retractor, afgeronde punt, 4x4 tandenRhosseRH11078
Geboogde McPherson-tangOftalmologiabr11301A
Geboogde chirurgische schaarHarvard Apparatus, Inc.72-8422
Geboogde weefseltangSklar47-1186
Fijne dissectietangWPIWP5015
TandartsboorkopMicrodontISO.806.314.001.524.010
Essring weefseltangSklar19-2460
FG 1/4 tandartsboorkopMicrodontISO.700.314.001.006.005
Halsey naaldhouderWPI15926-G
Halstead muggentangWPI503724-12
Hemostatische tang, rechtSklar17-1260
JuweeltangSklar66-7436
McPherson-Vannas oofthalmische microschaartjes, 3 mm puntArgos InstrumentalARGOS-4004
Periostale raspGolgran38-1
ScalpelgreepHarvard Apparatus, Inc.72-8354
SchroevendraaiersEurotoolSCR-830.00
LoodbouterHikari21K006
Chirurgische schaarHarvard Apparatus, Inc.72-8400
Tang met tandenWPI501266-G
Voor eenmalig gebruik
1 ml steriele spuit met 26 G naaldDescarpack7898283812785
Chirurgisch veld 130 cm x 140 cm, voorgesteriliseerdeProtDesc7898467276344
24G naald, voorgesteriliseerdeDescarpack7898283812846
Chirurgisch veld 50 cm x 50 cm, voorgesteriliseerdeEsterili-med110100236
Wattenstaafjes met katoenen punt, voorgesteriliseerdeJiangsu Suyun Medical Materials Co. LTD23007
Wattenstaafjes met katoenen puntHigie Topp7898095296063
ElektrodenarrayZelf gemaakt
Endotracheale buis zonder cuff, binnendiameter 2,0 mm, buitendiameter 2,9 mmSolidor7898913077201
Vertind koperdraad, 0,15 mm diameter
M1.4x3 roestvrijstalen schroevenUSMICROSCREWM14-30M-SS-P
Medische tapeMissner7896544910102
Nylon chirurgische hechtdraadShalonN540CTI25
Scalpelmes, voorgesteriliseerdeAdvantiVe1037
SoldeertinKesterSN63PB37
Sterile zoutoplossing 0,9%Isofarma7898361700041
Steriele chirurgische handschoenenMaxitex7898949349051
Steriele chirurgische kledingProtDesc7898467281208
Chirurgisch gaas, 15 cm x 26 cm voorgesteriliseerdeHéika7898488470315
GelfoamPfizer
Geneesmiddelen/Chemische stoffen
0,25 mg/ml AtropineIsofarma
10% Lidocaine SprayProdutos Químicos Farmacêuticos Ltda.7896676405644
2,5% Enrofloxacino veterinair antibioticumChemitec0137-02
Dexametasona veterinair ontstekingsremmerMSDR06177091A-00-15
WaterstofperoxideFarmax7896902211537
IsofluraanBioChimico7897406113068
Jet acrylpolymerisatieoplossingArtigos Odontológicos Clássico
Jet autopolymeriserende acrylArtigos Odontológicos Clássico
Ketamine 10%Syntec
Lidocaine en fenylefrine 1,8 ml lokaal verdovingsmiddelSS White7892525041049
Povidon-jodiumoplossingFarmax7896902234093
Riohex 2% chirurgische zeepRioquímica78977802

Referenties

  1. Okano, H., Hikishima, K., Iriki, A., Sasaki, E. The common marmoset as a novel animal model system for biomedical and neuroscience research applications. Seminars in Fetal and Neonatal Medicine. 17 (6), 336-340 (2012).
  2. Harris, R. A., et al.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Implantatie van micro-elektrodenarrayselektrofysiologische registratieconstructie van de hoofdkapcraniotomieprocedureverwijdering van de dura materapplicatie van tandheelkundige acrylpostoperatieve zorg