Implantación de electrodos

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Esta semana me he introducido en el mundo de la cirugía. Uno de los paradigmas que utilizamos en el octodón es el EEG. Para poder registar la señal cortical son necesarios electrodos que transmitan esa señal. En los humanos se utilizan gorros de varios canales y es suficiente conectarlos al cuero cabelludo, pero en animales es necesario implantar esos electrodos. En este sentido, más que una electroencefalografía se trata de una electrocorticografía, pero ese es otro tema.

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Gorro de EEG. Suelen variar entre 16, 32, 64 o 128 canales de registro

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El procedimiento se lleva a cabo por el mismo método que ya conté hace varios meses: cirugía estereotáxica. Sin embargo, en esa ocasión se trataba de implantar una cánula en rata; esto es implantar electrodo en octodón. Primer problema: no existen aparatos de estereotaxia adaptados al octodón, por lo que tenemos que usar el de la rata. Problema dos, dado que la fisionomía y la anatomía de la rata y el octodón es diferente, hacer que encaje el cráneo del segundo en el aparato del primero a veces resulta un poco tricky.

El animal debe estar bien sujeto para que a la hora de marcar las coordenadas y ejercer presión al perforar, no se desplace. Una vez sujeto, se realiza un incisión longitudinal, dejando el cráneo al descubierto. Después, se retira la aponeurósis para permitir que más tarde el cemento seque correctamente y la fijación sea segura.

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El ocotodón, una vez sujeto, con el cráneo expuesto

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Tras limpiar la superficie, viene un momento crucial: establecer los puntos de las coordenadas. En nuestro caso, implantamos tres electrodos: un activo (lóbulo parietal), uno de referencia (lóbulo occipital) y uno de toma de tierra (lóbulo forntal). Para este paso sí contamos con un atlas estereotáxico específico del octodón.

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Lugar de colocación de los electrodos

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Tras marcar los puntos, se prepara el pedestal y se colocan los tornillos de sujeción. Estos no tienen porqué estar situados con exactitud anatómica ya que únicamente servirán como ancla para el cemento. Aunque como tampoco es que haya mucho espacio, mejor escoger el lugar y mantenerlo. En otras ocasiones se probó con dos tornillos de rata, pero en esta ocasión utilizamos tres de ratón.

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Los tres tornillos de sujeción colocados de forma que no se interpongan en el camino de los electrodos

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Cuando los tornillos están colocados, se monta el pedestal que contiene los electrodos, haciéndolos encajar con los agujeros perforados para ello (quería poner un vídeo, pero no puedo editarlo, así que os quedáis sin =b).

Después se coloca el cemento y se deja solidificar. Una vez está seco, cosemos la piel y curamos la herida con yodo y blastoestimulina para favorecer la cicatrización. ¡Y así de guapa queda!

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Estoy bastante satisfecho porque en procedimientos así no es raro que algún animal muera. De momento no hay ninguna baja, y veremos si siguen sin infecciones estas semanas. Si todo ha ido bien, sólo queda esperar que la señal que recojamos sea lo suficientemente buena. Después de tanto trabajo, sería una faena que no lo fuera… Ya os contaré qué tal.

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10 pensamientos en “Implantación de electrodos

    • Hola John,

      Gracias por pasarte por el blog y dejar un comentario. Me alegro que te parezca interesante el tema =).

      Sobre tu curiosidad, una simple búsqueda en PubMed con los términos [“rodent”+”brain processing”] debería ser suficiente para darte unos cuantos resultados😉.

      ¡Un saludo!

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  1. Hola! cómo son los electrodos (qué tipo de metal y de que tamaño son?) , también me gustaría saber cómo conectas los electrodos a los cables que llevan la señal? Saludos

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    • Hola vinz63!

      Los electrodos que usamos son de una casa comercial especializada, pero no son difíciles de encontrar entre los proveedores de material para microcirugía y estudios en pequeños roedores. Están fabricados de estaño, si no recuerdo mal.

      La conexión se hacía manualmente. Tras la cirugía, el cabezal del electrodo quedaba libre. Ahí es donde se conecta el cable que transmite la señal al software que registra la actividad cortical y más tarde la analiza.

      Espero haber sido de alguna ayuda.

      ¡Un saludo!

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    • No, no, ratón y octodon son ambos roedores, pero distinta especie. El motivo por el que utilizamos octodon para EEG es poder comparar si existen similitudes entre ellos y otras especies, como ratas, lemures, o humanos.

      Además, es el modelo que utilizamos en experimentos de conducta y bioquímica, por lo que usarlo también aquí aporta más información y una visión más completa =)

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  2. Varias cosas. Lo primero, ¡qué emocionante! Mola ver que entras en quirófano a meter electrodos en cerebros de bichos; sólo escribirlo ya es flipante.

    Otra cosa: recuerdo que una vez dijiste que lo de las fotos en el laboratorio/estabulario estaba muy controlado, ¿es posible? ¿Puedes publicar las intimidades de un octodón sin pedirle permiso ni hacer que firme con la pata?

    También me ha sorprendido lo de «echamos el cemento y dejamos de solidificar». Supongo que para mí y el resto de profanos en las ciencias de la salud, esto suena a «rellenar con la argamasa Mediterráneo ®» ¿es para fijar los electrodos al cerebro? ¿qué pasa con la parte del cráneo que ocupa el cemento?

    ¿Con qué tipo de interfaz recogéis los datos? ¿Tenéis un monitor comercial con una salida USB que se conecta a un software propietario?

    Many more questions to come!

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    • A vore, a vore…

      Lo de las fotos es así y no es así: lo que no puedes es hacer/publicar fotos o vídeos que atenten contra la dignidad del animal. Si lo cogiera y empezara a hacer un show de marionetas, pues no estaría bien. Con fines más divulgativos, pedagógicos, etc., la cosa es más flexible.

      Los datos los sacamos con un programa de cuyo nombre no quiero acordarme. No, es que no lo recuerdo. El animal se conecta con un cable a un transmisor que amplifica la señal eléctrica de la corteza cerebral y llega a un aparato que recoge sólo las frecuencias que tiene programadas después de aplicarles un filtro de sensibilidad, calibración, etc. Este aparato es como un polígrafo, solo que en vez de dibujar las ondas en papel, las pasa al ordenador, donde pedes ver la imagen típica de señal de EEG: las ondas cerebrales. Para analizar los datos creo que se aplica una derivada de Fourier o Laplace para eliminar ruido, refinar la frecuencia que buscas y no sé qué más. A partir de ahí, es un misterio para mí.

      Ahora que lo pienso, no está nada claro, jajaja😄. La verdad es que no estoy muy enterado porque no podemos analizar nosotros los datos. Los tenemos que mandar a otro laboratorio. Entre eso y que el experto que pone la máquina a punto está en Albacete me pierdo en los detalles más técnicos. Pero si te interesa algo en particular, lo pregunto.

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