NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
İnsan ve hayvan modellerinde onlarca yıl süren bir çalışmadan sonra, elektriksel uyarımın nöronal ve nöronal olmayan elementler üzerindeki etkisinin - örneğin nöropil, hücre organları, glial hücreler vb. - nöromodülasyon terapilerinin terapötik etkilerine nasıl yol açtığı konusunda fikir birliği eksikliği devam etmektedir. Nöromodülasyon terapileri anlayışımızı ilerletmek için, hastalığın klinik öncesi modellerinde nöromodülasyon terapisini incelemek için son teknoloji nörobilim araçlarını kullanan yeni metodolojik yaklaşımlara kritik bir ihtiyaç vardır. Bu el yazmasında, patolojik bir fare modelindeki kronik davranışlı tek fotonlu mikroendoskop kayıtlarını ortak bir derin beyin uyarımı (DBS) hedefinin elektriksel uyarımı ile birleştiren böyle bir yaklaşımı ana hatlarıyla anlatıyoruz. Bu yaklaşımı gerçekleştirmek için gerekli adımları ayrıntılı olarak açıklıyoruz, aynı zamanda bu deneysel paradigmayı farklı terapötik endikasyonlar için diğer DBS hedeflerine genişletmek için önemli hususları tartışıyoruz. Ek olarak, aşağıdakileri içeren prosedürlerin gerekli kombinasyonunu uygulama ve onaylama konusundaki deneyimlerimizden önerilerde bulunuyoruz: bir enjeksiyon prosedürü yoluyla patolojik bir modelin (6-OHDA Parkinson hastalığı modeli), viral vektörün GCaMP ekspresyonunu indüklemek için enjeksiyonu, GRIN lens ve stimülasyon elektrotunun implantasyonu ve mikroendoskopu monte etmek için bir taban plakasının yerleştirilmesi. Elektriksel uyarım ve optik kayıtların birleşiminden kaynaklanan benzersiz veri analizlerini proaktif olarak tanımlıyor ve bu karışıklıkları gidermek için bir yaklaşım ortaya koyuyoruz. Deneysel yöntemlerin bu benzersiz kombinasyonunun teknik fizibilitesini doğrulamak için, 1) karmaşık çok yönlü cerrahi prosedürlere rağmen, uyarılma ile kombine edilmiş yüzlerce hücrenin kronik optik kayıtlarının hafta boyunca mümkün olduğunu göstermek için verileri sunuyoruz 2) Bu yaklaşım, DBS'deki farklılıkların, anestezik ve uyanık koşullar arasındaki uyarılmış nöral aktivitenin ölçülmesini sağlar ve 3) bu teknik kombinasyonu, patolojik bir fare modelinde davranış sırasında sinirsel aktivitede elektriksel uyarım uyarılan değişiklikleri ölçmek için kullanılabilir. Bu bulgular, hastalığın hayvan modellerinde DBS terapilerinin mekanizmalarını aydınlatmak için minimum kısıtlı optik kayıtların fizibilitesini ve potansiyel yararını vurgulamak için sunulmuştur.
Özgün kaynak özetini okuyun
After decades of study in humans and animal models, there remains a lack of consensus regarding how the action of electrical stimulation on neuronal and non-neuronal elements - e.g. neuropil, cell bodies, glial cells, etc. - leads to the therapeutic effects of neuromodulation therapies. To further our understanding of neuromodulation therapies, there is a critical need for novel methodological approaches using state-of-the-art neuroscience tools to study neuromodulation therapy in preclinical models of disease. In this manuscript we outline one such approach combining chronic behaving single-photon microendoscope recordings in a pathological mouse model with electrical stimulation of a common deep brain stimulation (DBS) target. We describe in detail the steps necessary to realize this approach, as well as discuss key considerations for extending this experimental paradigm to other DBS targets for different therapeutic indications. Additionally, we make recommendations from our experience on implementing and validating the required combination of procedures that includes: the induction of a pathological model (6-OHDA model of Parkinson's disease) through an injection procedure, the injection of the viral vector to induce GCaMP expression, the implantation of the GRIN lens and stimulation electrode, and the installation of a baseplate for mounting the microendoscope. We proactively identify unique data analysis confounds occurring due to the combination of electrical stimulation and optical recordings and outline an approach to address these confounds. In order to validate the technical feasibility of this unique combination of experimental methods, we present data to demonstrate that 1) despite the complex multifaceted surgical procedures, chronic optical recordings of hundreds of cells combined with stimulation is achievable over week long periods 2) this approach enables measurement of differences in DBS evoked neural activity between anesthetized and awake conditions and 3) this combination of techniques can be used to measure electrical stimulation induced changes in neural activity during behavior in a pathological mouse model. These findings are presented to underscore the feasibility and potential utility of minimally constrained optical recordings to elucidate the mechanisms of DBS therapies in animal models of disease.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.