Einfluss der Gleichstromstimulation auf evozierte epileptische Anfälle in Hirnschnitten von Mäusen

Nehmen Sie ein Schnitt aus dem Gehirn einer Maus, das den medialen Thalamus (MT) enthält, der zum anterioren cingulären Kortex (ACC) projiziert wird.

Sichern Sie die Scheibe in einer Multielektroden-Array-Kammer, die mit sauerstoffhaltigem aCSF durchblutet ist, um elektrische Signale aufzuzeichnen.

Platzieren Sie positive und negative Elektroden und wenden Sie eine Gleichstromstimulation (DCS) an, die ein elektrisches Feld über die Scheibe erzeugt.

Deaktivieren Sie DCS und platzieren Sie eine Elektrode in der MT. Geben Sie einen Stimulus ab, um Aktionspotentiale in den thalamischen Neuronen hervorzurufen, wodurch die Freisetzung von Neurotransmittern ausgelöst wird.

Die Neurotransmitter lösen einen Ioneneinstrom in ACC-Neuronen aus und erzeugen elektrische Signale, die als stimulationsevozierte synaptische Reaktionen bezeichnet werden.

Reaktivieren Sie DCS, um seine Auswirkungen auf die synaptische Reaktion von ACC zu überwachen.

Deaktivieren Sie als Nächstes DCS und führen Sie anfallsauslösende Medikamente ein.

Die Medikamente erhöhen die neuronale Erregbarkeit, was dazu führt, dass der thalamische Stimulus kontinuierliche Signalausbrüche im ACC erzeugt, die als evozierte epileptische Anfälle bezeichnet werden.

Reaktivieren Sie schließlich DCS, um seine Wirkung auf Anfälle zu bewerten, indem Sie die Verringerung der Anfallsamplitude und -dauer messen.

Bei diesem Verfahren wird die Erzeugung gleichmäßiger elektrischer Felder sichergestellt, indem Ströme zwischen zwei parallelen, mit Silberchlorid beschichteten Silberdrähten geleitet werden, die in der MEA-Kammer platziert sind. Wenn es keine Probleme gibt, sollte der DCS zwischen 0,5 und 2 Milliampere bleiben.

Schalten Sie als Nächstes das DCS aus und stimulieren Sie den Thalamus mit einer Wolframelektrode. Um maximale synaptische Antworten in ACC zu erhalten, zeichnen Sie 10 bis 20 Antworten auf und mitteln Sie sie. Schalten Sie dann das DCS ein und stimulieren Sie gleichzeitig den Thalamus. Bewerten Sie die Amplitudenänderungen der durch thalamische Stimulation evozierten ACC-Reaktion während der DCS.

Schalten Sie nun den DCS aus. Geben Sie 250 mikromolare 4-AP und 5 mikromolare Bicuculline in die Perfusionslösung und warten Sie zwei bis drei Stunden. Wenn die Medikamente den Hirnschnitt beeinflussen, sollte der Schnitt kortikale Anfallsreaktionen hervorrufen. Sammeln Sie anschließend 10 bis 20 anteriore cinguläre kortikale Reaktionen und messen Sie die Amplitude und Dauer der elektrisch evozierten kortikalen Anfallsreaktionen.

Schalten Sie als Nächstes das DCS ein und stimulieren Sie gleichzeitig den Thalamus. Bewerten Sie die Veränderungen in der Amplitude und Dauer der evozierten kortikalen Anfallsreaktionen während der DCS-Anwendung. Ersetzen Sie danach die Perfusionslösung durch frisches aCSF, um die Medikamente auszuwaschen.