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Neuroscience

नवजात चूहों में हाइपोक्सिया-Ischemia के दौरान निरंतर वीडियो Electroencephalogram

Published: June 11, 2020 doi: 10.3791/61346
Automatic Translation
1,2, 2, 3, 2,4,5, 1,2
1Department of Pediatrics, University of Virginia, 2Department of Neurology, University of Virginia, 3Neuroscience Graduate Program, University of Virginia, 4Brain Institute, University of Virginia, 5Department of Neuroscience, University of Virginia

Summary

यह पांडुलिपि हाइपोक्सिया-इस्केमिया से गुजरने वाले नवजात चूहों में कई गहराई इलेक्ट्रोड का उपयोग करके निरंतर वीडियो ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए एक विधि का वर्णन करती है।

Abstract

हाइपोक्सिया ischemia नवजात दौरे का सबसे आम कारण है। पशु मॉडल तंत्र और शरीर विज्ञान अंतर्निहित नवजात दौरे और हाइपोक्सिया ischemia को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह पांडुलिपि हाइपोक्सिया इस्किमिया के दौरान दौरे का पता लगाने और ईईजी पृष्ठभूमि का विश्लेषण करने के लिए नवजात चूहों में निरंतर वीडियो इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राम (ईईजी) की निगरानी के लिए एक विधि का वर्णन करती है। संयोजन के रूप में वीडियो और ईईजी का उपयोग जब्ती semiology और दौरे की पुष्टि के विवरण की अनुमति देता है। यह विधि प्रयोगात्मक समय अवधि में पावर स्पेक्ट्रोग्राम और ईईजी पृष्ठभूमि पैटर्न रुझानों के विश्लेषण की भी अनुमति देती है। इस हाइपोक्सिया ischemia मॉडल में, विधि एक मानक आधार रेखा प्राप्त करने के लिए और चोट और वसूली के दौरान चोट से पहले ईईजी रिकॉर्डिंग की अनुमति देता है। कुल निगरानी समय चार घंटे से अधिक समय तक मां से पिल्लों को अलग करने में असमर्थता से सीमित है। हालांकि, हमने इस पांडुलिपि में हाइपोक्सिक-इस्केमिक बरामदगी के एक मॉडल का उपयोग किया है, नवजात वीडियो ईईजी निगरानी के लिए इस विधि को कृन्तकों में विविध रोग और जब्ती मॉडल पर लागू किया जा सकता है।

Introduction

हाइपोक्सिक इस्केमिक एन्सेफैलोपैथी (एचआईई) एक ऐसी स्थिति है जो सालाना 1000 नवजात शिशुओं में से 1.5 को प्रभावित करती है और नवजात दौरे का सबसे आम कारण है1,2। जीवित रहने वाले शिशुओं को विभिन्न न्यूरोलॉजिकल विकलांगताओं जैसे सेरेब्रल पाल्सी, बौद्धिक विकलांगता और मिर्गी 3,4,5 के लिए जोखिम होता है।

पशु मॉडल हाइपोक्सिया ischemia और नवजात दौरे के pathophysiology को समझने और जांच करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं6,7. एक संशोधित Vannucci मॉडल का उपयोग प्रसवोत्तर दिन 10 (p10)7,8 पर हाइपोक्सिया ischemia (HI) को प्रेरित करने के लिए किया जाता है। इस उम्र के माउस पिल्ले न्यूरोलॉजिकल रूप से मोटे तौर पर पूर्ण अवधि के मानव नवजात शिशु 9 में अनुवाद करते हैं।

इस चोट मॉडल के साथ संयोजन के रूप में उपयोग की जाने वाली निरंतर वीडियो इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राफी (ईईजी) निगरानी नवजात हाइपोक्सिक इस्केमिक दौरे की आगे की समझ और लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देती है। पिछले अध्ययनों ने कृन्तकों में नवजात दौरे का विश्लेषण करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया है, जिसमें वीडियो रिकॉर्डिंग, सीमित ईईजी रिकॉर्डिंग और टेलीमेट्री ईईजी रिकॉर्डिंग 10,11,12,13,14,15,16 शामिल हैं। निम्नलिखित पांडुलिपि में, हम हाइपोक्सिया-इस्केमिया के दौरान माउस पिल्लों में निरंतर वीडियो ईईजी रिकॉर्ड करने की प्रक्रिया पर गहराई से चर्चा करते हैं। नवजात माउस पिल्लों में निरंतर वीडियो ईईजी निगरानी के लिए इस तकनीक को विभिन्न प्रकार के रोग और जब्ती मॉडल पर लागू किया जा सकता है।

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Protocol

सभी पशु अध्ययनों को वर्जीनिया विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. इलेक्ट्रोड बिल्डिंग /

  1. एक एकध्रुवीय अछूता स्टेनलेस स्टील तार (0.005 "नंगे व्यास, 0.008" लेपित) का उपयोग करें एक इलेक्ट्रोड है कि एक महिला सॉकेट कनेक्टर (महिला receptacle कनेक्टर 0.079) के साथ जुड़ा हुआ है बनाने के लिए।
  2. एम्पलीफायर से जानवरों को जोड़ने के लिए एक विशेष कस्टम-निर्मित केबल का उपयोग करें।
    1. एक पुरुष 4-पिन कनेक्टर (पुरुष कनेक्टर 0.079") 4 चैनल एकता लाभ प्रतिबाधा मिलान परिचालन एम्पलीफायर (op-amp) करने के लिए संलग्न करें। 9 V बैटरी से कनेक्ट होने वाले तारों के लिए एक 10K रोकनेवाला संलग्न करें। एक ग्राउंड वायर जो ऑप-एम्प से जुड़ा नहीं है, बैटरी के मध्य बिंदु के रूप में कार्य करता है।
    2. केबल के एक छोर से कनेक्ट करें (AWG, 0.012 "OD) ऑप-amp करने के लिए और एम्पलीफायर के लिए केबल के दूसरे छोर को कनेक्ट करें।

2. इलेक्ट्रोड आरोपण सर्जरी

  1. एक नीचे की ओर प्रवाह हुड में 4-5% isoflurane के साथ पिल्ला (प्रसवोत्तर दिन 9) anesthetize. प्रक्रिया की शुरुआत से पहले, पिल्लों को बुपिवाकेन (0.02-0.05 मिलीलीटर, 0.25% चमड़े के नीचे स्थानीय घुसपैठ) के साथ इंजेक्ट करें।
  2. एक बार जब जानवर स्थिर हो जाता है, तो नाक शंकु के साथ एक स्टीरियोटैक्टिक चरण में स्थानांतरित हो जाता है। कान की पट्टी के रिवर्स साइड का उपयोग करें क्योंकि यह सिर को स्थिर रखने के लिए नरम है। इस उम्र में, पिल्लों के पास कान बार के नुकीले छोर का उपयोग करने के लिए पूरी तरह से विकसित कान नहीं होता है।
  3. आइसोफ्लुरेन के प्रवाह को बंद करें और इसे 2.5-3% पर बनाए रखें। सर्जरी प्रक्रिया के दौरान पिल्ला की स्थिर साँस लेने पर नज़र रखें। दर्द की प्रतिक्रिया की जांच करने के लिए पूंछ को पिंच करें और फिर चीरा के लिए आगे बढ़ें।
  4. बीटाडीन और अल्कोहल (वैकल्पिक आयोडीन और 70% इथेनॉल के 3 चक्र) के साथ खोपड़ी पर चीरा क्षेत्र को निष्फल करें। आस-पास के शरीर के हिस्से को इस तरह से लपेटें कि चीरा क्षेत्र दिखाई दे।
  5. आंखों के थोड़ा ऊपर से खोपड़ी के पूर्वकाल-पीछे खोलें और त्वचा के लगभग 0.5 सेमी को वापस लें। स्टीरियोटैक्सिक चरण पर माउस सिर को पुनर्स्थापित करें ताकि त्वचा खोपड़ी को उजागर करने वाली बाहर की ओर खींच सके।
  6. एक कपास झाड़ू का उपयोग करके खोपड़ी पर हाइड्रोजन पेरोक्साइड लागू करें और एक स्केलपेल ब्लेड का उपयोग करके खोपड़ी को साफ करें। खोपड़ी बहुत नरम है; स्क्रैपिंग करते समय सावधानी बरतें।
  7. चिपकने वाला की एक बूंद (लगभग 50 μL) लागू करें और इसे अपने applicator का उपयोग करके उजागर खोपड़ी क्षेत्र के चारों ओर फैलाएं। चिपकने वाला सेट करने के लिए 40 s के लिए यूवी प्रकाश के लिए बेनकाब करें।
  8. संदर्भ के रूप में उजागर bregma का उपयोग कर निर्देशांक को मापने. हिप्पोकैम्पस के CA1 क्षेत्र में द्विपक्षीय रूप से इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करें [-3.5 मिमी पृष्ठीय-वेंट्रल (डीवी), ±2 मिमी औसत दर्जे का-पार्श्व (एमएल), -1.75 मिमी डीप (डी)] और पार्श्विका प्रांतस्था [-1.22 मिमी डीवी, ±0.5 मिमी एमएल, -1 मिमी डी] और सेरिबैलम 17 में एक संदर्भ इलेक्ट्रोड में द्विपक्षीय रूप से। चिह्नित क्षेत्र में एक छेद बनाने के लिए 32 जी सुई का उपयोग करें।
  9. खोपड़ी की सतह से रक्त को साफ करें। स्टीरियोटैक्सिक बांह की मदद से मस्तिष्क में महिला सॉकेट कनेक्टर से जुड़े निचले इलेक्ट्रोड और दंत ऐक्रेलिक के साथ जगह में ठीक करते हैं। मस्तिष्क में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करें। सॉकेट कनेक्टर हेडसेट दंत ऐक्रेलिक द्वारा एक साथ चिपके खोपड़ी के शीर्ष पर बैठता है।
  10. इलेक्ट्रोड तय होने के बाद इंटरस्कैपुलर क्षेत्र में चमड़े के नीचे कीटोप्रोफेन (5 मिलीग्राम / किग्रा) इंजेक्ट करें। पिल्लों को वापस मां के साथ रखें।
    नोट: एक बार में उन्हें एक बार में एक पेश करने के बजाय मां को एक बार में हेडसेट के साथ कूड़े के आधे का परिचय दें। यह पिल्ला के हेडसेट को नुकसान पहुंचाने वाली मां से बचाएगा।

3. ईईजी सेटअप और रिकॉर्डिंग (बेसलाइन /

  1. इलेक्ट्रोड आरोपण के बाद वसूली के 24 घंटे के बाद, प्रत्येक जानवर को ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए एक गर्म (37 डिग्री सेल्सियस) कस्टम-निर्मित Plexiglas कक्ष में रखें। यह कक्ष हाइपोक्सिया कक्ष के रूप में भी काम करेगा।
  2. एक लचीला केबल के माध्यम से एक वीडियो-ईईजी निगरानी प्रणाली के लिए कक्ष में पिल्ले कनेक्ट (कस्टम ऑप-amp केबल बनाया).
    नोट: जगह में हेडसेट के साथ, चूहों स्वतंत्र रूप से मोबाइल हैं और व्यवहार में कोई अंतर प्रदर्शित नहीं करते हैं। एक बार इलेक्ट्रोड तारों से जुड़ने के बाद, तारों को कक्ष के टीथर के भीतर समायोजित किया जाना चाहिए ताकि स्लैक की सही मात्रा प्रदान की जा सके ताकि पिल्ला स्वतंत्र रूप से पूरे कक्ष में स्थानांतरित हो सके।
  3. एक घास एम्पलीफायर का उपयोग कर 1K लाभ के साथ 1000 हर्ट्ज पर ईईजी डेटा digitize. ईईजी सिग्नल (3-70 हर्ट्ज के बीच बैंड पास फिल्टर) की समीक्षा करें, बाद में सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके (उदाहरण के लिए, LabChart Pro)।
  4. कैरोटिड धमनी बंधाव प्रक्रिया के लिए जानवरों को डिस्कनेक्ट करने से पहले 30 मिनट के लिए एक पूर्व-चोट बेसलाइन ईईजी रिकॉर्ड करें।

4. वाम कैरोटिड धमनी बंधन

  1. एक नीचे की ओर प्रवाह हुड में 4-5% isoflurane के साथ पिल्ला (प्रसवोत्तर दिन 10) को एनेस्थेटिक करें और उन्हें वॉटरबाथ पैड पर विशेष रूप से व्यवस्थित सेटअप पर रखें। पशु सुपाइन की स्थिति और कागज टेप के साथ forelimbs सुरक्षित.
    1. आइसोफ्लुरेन के प्रवाह को 2-3% तक कम करें। दर्द प्रतिक्रिया के लिए पूंछ को पिंच करें और पूरी प्रक्रिया में सांस लेने की निगरानी करें।
  2. बीटाडीन और अल्कोहल (वैकल्पिक आयोडीन और 70% इथेनॉल के 3 चक्र) के साथ गर्दन के बाईं ओर चीरा क्षेत्र (मैंडिबल और क्लैविकल के बीच) को निष्फल करें।
  3. माइक्रोसिस्सर का उपयोग करके गर्दन के बाईं ओर लगभग 1 सेमी लंबा चीरा बनाएं। एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए, कैरोटिड धमनी को उजागर करने के लिए चमड़े के नीचे के ऊतक और त्वचा को सावधानीपूर्वक वापस लें। वेगस तंत्रिका (धमनी के पार्श्व चलने) की पहचान करने के लिए ध्यान रखें और नाजुक रूप से अलग करें और इसे धमनी से वापस ले लें।
  4. माइक्रोफोर्सप का उपयोग करके धमनी के नीचे एक 5 सेमी लंबा बाँझ रेशम टांका धागा। प्रवाह को रोकने के लिए धमनी के चारों ओर एक डबल गांठदार टांका बांधें।
  5. अतिरिक्त टांका काटें और चमड़े के नीचे के ऊतकों और त्वचा को वापस खींचकर उजागर धमनी को बंद कर दें। चीरा सील करने के लिए पशु चिकित्सक बांड का उपयोग करें।
  6. कमरे के तापमान पर एक कक्ष में निरंतर ईईजी निगरानी पर जानवर को वापस रखें, जिसे एक वार्मिंग गद्दे पर रखा जाता है। कक्ष को खोलने से बचने के लिए पिल्ला कोर तापमान की स्पॉट इन्फ्रारेड तापमान की जांच करें। जानवर को हाइपोक्सिया से पहले 1 घंटे के लिए ठीक होने की अनुमति दें।

5. ईईजी और हाइपोक्सिया

  1. लगातार एक ऑक्सीजन मॉनिटर के माध्यम से कक्ष के भीतर FiO2 (प्रेरित ऑक्सीजन का अंश) की निगरानी करें।
  2. 100% N2 के 60 L/ मिनट और 100% O2 के लिए 0.415 L/min के साथ कक्ष फ्लश करें। एक बार जब कक्ष में ऑक्सीजन संतृप्ति 12% तक पहुंच जाती है, तो O2 प्रवाह को अपरिवर्तित रखते हुए N2 प्रवाह को 10 L / मिनट तक कम कर दें। छोटे समायोजन के साथ, 45 मिनट के लिए FiO2 को 8% पर बनाए रखें।
  3. हाइपोक्सिया एक्सपोजर के 45 मिनट के बाद, FiO2 को 21 % पर वापस करें।
  4. पिल्ले कक्ष में ठीक हो जाते हैं और 2 ज पोस्ट-हाइपोक्सिया के लिए ईईजी पर निगरानी करते हैं।
  5. रिकॉर्डिंग अवधि के पूरा होने के बाद, ईईजी रिकॉर्डिंग से चूहों को डिस्कनेक्ट करें और मां को वापस कर दें।

6. ईईजी विश्लेषण

  1. LabChart प्रो में वीडियो के साथ EEG फ़ाइल का विश्लेषण करें। एक अंधा शोधकर्ता बरामदगी और पृष्ठभूमि पैटर्न 17 के लिए ईईजी को चिह्नित करें। बरामदगी को एक इलेक्ट्रोग्राफिक घटना के रूप में परिभाषित किया गया है जो स्पष्ट विकास 17 के साथ उच्च आवृत्ति लयबद्ध तेज तरंग निर्वहन (≥3x बेसलाइन) के साथ 10 सेकंड से अधिक समय तक रहता है।
  2. एक दूसरे अंधे शोधकर्ता की समीक्षा समझौते के लिए यादृच्छिक रूप से चिह्नित घटनाओं है।
  3. प्रत्येक चिह्नित इलेक्ट्रोग्राफिक घटना के लिए संबद्ध वीडियो की समीक्षा करें और नवजात कृंतक व्यवहार जब्ती स्कोर 16 के अनुसार विश्लेषण करें। संक्षेप में, यह स्कोर 0-6 (गंभीर टॉनिक-क्लोनिक व्यवहार के लिए गतिहीनता) से लेकर होता है। जब्ती semiology को और अधिक चिह्नित करने के लिए, laterality के लिए व्यवहार का विश्लेषण करें (multifocal / द्विपक्षीय आंदोलनों बनाम फोकल / एकतरफा बनाम मिश्रित)।
  4. एक शक्ति spectrogram बनाएँ. 1024 डेटा बिंदुओं के आकार के साथ कोसाइन-बेल डेटा विंडो के साथ एक फास्ट फूरियर ट्रांस्फ़ॉर्म का उपयोग करें। 87.5% की विंडो ओवरलैप की मदद से स्पेक्ट्रोग्राम में एक चिकनी एक्स-अक्ष बनाएं। शक्ति को μV218 के रूप में व्यक्त करें।

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Representative Results

जब्ती semiology

नवजात हाइपोक्सिया-ischemia जोखिम दोनों चूहों में सामान्यीकृत और फोकल दौरे (चित्रा 1A-C) में परिणाम. वीडियो ईईजी रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोग्राफिक निष्कर्षों को वीडियो पर व्यवहार से संबंधित होने की अनुमति देती है। इन व्यवहारों को पहले से प्रकाशित नवजात कृंतक व्यवहार जब्ती स्कोर (बीएसएस) 16 का उपयोग करके स्कोर किया गया था। बीएसएस के अलावा, हमने घटनाओं को इस आधार पर वर्गीकृत किया कि क्या व्यवहार फोकल / एकतरफा, द्विपक्षीय या मिश्रित था (चित्रा 1 बी)।

इस मॉडल में, चूहों ने आम तौर पर जब्ती semiology के 3 पैटर्न का प्रदर्शन किया: 1) contralateral extremities के विस्तार के साथ बंधाव के पक्ष में दोहराए जाने वाले चक्कर, 2) शरीर के लचीलेपन और पूंछ के साथ मुद्रा का नुकसान बंधाव के पक्ष में घुमावदार, या 3) एकतरफा या द्विपक्षीय पैडलिंग के साथ मुद्रा का नुकसान चरम सीमाओं (अलग-अलग गंभीरता और लंबाई)। अधिकांश देखी गई घटनाओं में फोकल / एकतरफा या मिश्रित व्यवहार शामिल थे (चित्रा 1 बी)। इसके अलावा, हाइपोक्सिक अवधि के दौरान, चूहों के एक सबसेट ने गैर-कन्वल्सिव जब्ती गतिविधि का प्रदर्शन किया, जहां पिल्ला ईईजी (चित्रा 1 सी) पर निरंतर जब्ती गतिविधि के साथ स्थिर था।

इलेक्ट्रोग्राफिक रिकॉर्डिंग

ईईजी रिकॉर्डिंग को पूर्व-चोट बेसलाइन प्राप्त करने के लिए कैरोटिड बंधाव से 30 मिनट पहले शुरू किया गया था। बेसलाइन गतिविधि (चित्रा 1A और चित्रा 2A) p10 माउस pups17 में पहले से वर्णित पृष्ठभूमि के समान थी। बंधाव के बाद, पिल्लों को तुरंत वीडियो ईईजी पर वापस रखा गया था। बंधाव और हाइपोक्सिया की शुरुआत के बीच की अवधि के दौरान, चूहों का एक सबसेट कन्वल्सिव दौरे (चित्रा 1 ए-सी) प्रदर्शित करता है।

हाइपोक्सिया प्रेरण के बाद, ईईजी पर पृष्ठभूमि आयाम कम हो गया (चित्रा 3 बी) और रुक-रुक कर स्पाइक-वेव डिस्चार्ज के फटने का प्रदर्शन किया, इसके बाद दमन (चित्रा 2 ए)। चूहे इलेक्ट्रोग्राफिक दौरे का प्रदर्शन करते हैं, जो एक दबी हुई पृष्ठभूमि से लयबद्ध स्पाइक-वेव डिस्चार्ज के रूप में उभरते हैं और पॉलीस्पाइक तरंगों (चित्रा 2 बी) के साथ अधिक जटिल और लगातार बनने के लिए प्रगति करते हैं। हाइपोक्सिया के दौरान, शक्ति स्पेक्ट्रोग्राम विश्लेषण इस्केमिक और contralateral गोलार्ध (चित्रा 3 ए, बी) के बीच विषमताओं के लिए उल्लेखनीय था। इस्केमिक गोलार्ध ने एक फट दमन पैटर्न का प्रदर्शन किया और contralateral गोलार्ध ने दबी हुई पृष्ठभूमि (चित्रा 1 ए और चित्रा 3 ए, बी) का प्रदर्शन किया। औसत दौरे हाइपोक्सिया के प्रेरण के 5.5±8.1 मिनट बाद शुरू होते हैं, जिसमें प्रत्येक घटना 56±57 सेकंड तक चलती है। हाइपोक्सिया (एन = 4/30) के दौरान 13% मृत्यु दर थी, जिसमें एक कंवल्सिव (बीएसएस = 5-6) जब्ती के बाद सभी मौतें हुईं।

Reoxygenation और वसूली के दौरान, चूहों का एक सबसेट रिकॉर्डिंग अवधि के शेष (2 ज पोस्ट-हाइपोक्सिया) में दौरे जारी रखता है। हाइपोक्सिया (चित्रा 1 ए और चित्रा 3) के बाद बेसलाइन की तुलना में ईईजी पृष्ठभूमि को दबा दिया गया था, जिसमें पोस्ट-हाइपोक्सिया रिकॉर्डिंग अवधि के दौरान क्रमिक वसूली हुई थी। पूरी रिकॉर्डिंग अवधि में, चूहों ने औसतन 9±5 जब्ती घटनाओं का प्रदर्शन किया, जिनमें से प्रत्येक 54±57.7 सेकंड तक चला।

Figure 1
चित्रा 1: नवजात हाइपोक्सिया-ischemia के संपर्क में p10 चूहों में जब्ती विशेषताएं। (ए) प्रयोगात्मक समयरेखा के माध्यम से इस्केमिक पार्श्विका प्रांतस्था इलेक्ट्रोड से प्रतिनिधि शक्ति स्पेक्ट्रोग्राम। (आयाम रंग गर्मी मानचित्र स्केल x10-6). तीर उस समय को इंगित करते हैं जो स्पेक्ट्रोग्राम के नीचे कच्चे इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राम ट्रेसिंग का प्रतिनिधित्व करता है। (बी) हाइपोक्सिया के दौरान पूरे प्रयोग, पोस्टइस्चेमिया / प्रीहिपॉक्सिया, और पोस्टहिपॉक्सिया के लिए जब्ती व्यवहार। (सी) व्यवहार जब्ती स्कोर (बीएसएस) और सभी जब्ती घटनाओं के लिए समय (एन = 30 चूहों, प्रत्येक माउस में एक अद्वितीय प्रतीक होता है, प्रत्येक बिंदु एक असतत जब्ती घटना है)। हाइपोक्सिया के दौरान जब्त किए गए चूहों का 100% (नीला बॉक्स; समय = -60 मिनट कैरोटिड बंधाव का पूरा होना है, समय = 0 हाइपोक्सिया की शुरुआत है)। हाइपोक्सिया के दौरान तेरह प्रतिशत की मृत्यु हो गई, एक कंवलसिव जब्ती (ग्रेड 5-6) के बाद। इस आंकड़े को बर्न्स्ड एट अल 13 से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्रा 2: हाइपोक्सिया ischemia के दौरान विशेषता electroencephalography (ईईजी) पैटर्न। (ए) बाएं से दाएं ईईजी पृष्ठभूमि: प्रीइंजरी बेसलाइन, हाइपोक्सिया के दौरान फट दमन, पोस्टहिपॉक्सिया दमन। Ipsilateral पार्श्विका प्रांतस्था गहराई इलेक्ट्रोड से रिकॉर्डिंग. (बी) हाइपोक्सिया के दौरान एक जब्ती का विकास। Ipsilateral हिप्पोकैम्पस गहराई इलेक्ट्रोड से रिकॉर्डिंग. छायांकित बक्से (आई-वी) (बी) के दाईं ओर विस्तारित ईईजी अंशों से मेल खाते थे। इस आंकड़े को बर्न्स्ड एट अल 13 से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: इस्केमिक और contralateral गोलार्द्धों के बीच ईईजी पृष्ठभूमि में विषमताएं। (ए) इस्केमिक कॉर्टेक्स (बाएं) और contralateral प्रांतस्था (दाएं; आयाम पैमाने x10-6) में हाइपोक्सिया (45 मिनट की अवधि) के दौरान HI चूहों में असममित शक्ति स्पेक्ट्रोग्राम। फट दमन पैटर्न और ischemic गोलार्ध में दौरे, सीएल गोलार्ध में दमन. (बी) आईएल और सीएल गोलार्धों में हाइपोक्सिया और रीऑक्सीजनेशन के दौरान पृष्ठभूमि दमन। प्रयोगात्मक समय अवधि (बेसलाइन, 30 मिनट पोस्टलिगेशन, हाइपोक्सिया के दौरान- 15 मिनट और शुरू होने के 30 मिनट बाद, पुनरावृत्ति के बाद- 15 मिनट और शुरू होने के 60 मिनट बाद) पर एन्सेफलोग्राम के 10-सेकंड के यादृच्छिक अंशों से लिए गए माध्य वोल्टेज के सभी मापों की तुलना बेसलाइन से की गई थी। प्रत्येक जानवर की आधार रेखा अपने स्वयं के नियंत्रण के रूप में कार्य करती है, और डेटा को बेसलाइन (एन = 5 चूहों) के प्रतिशत के रूप में रिपोर्ट किया जाता है। कॉर्टिकल इलेक्ट्रोड से माप लिए गए थे। इस आंकड़े को बर्न्स्ड एट अल 13 से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

हमने हाइपोक्सिक-इस्केमिक दौरे के दौरान नवजात चूहों में निरंतर वीडियो-ईईजी निगरानी के लिए एक मॉडल प्रस्तुत किया है। ईईजी के साथ संयोजन के रूप में वीडियो विश्लेषण जब्ती semiology के लक्षण वर्णन की अनुमति देता है। ईईजी का विश्लेषण बिजली स्पेक्ट्रोग्राम और पृष्ठभूमि आयाम विश्लेषण के निष्कर्षण के लिए अनुमति देता है।

इलेक्ट्रोड का सही और सावधानीपूर्वक प्लेसमेंट इस प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण है, क्योंकि इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट या गलत प्लेसमेंट के दौरान चोट परिणामों को काफी प्रभावित कर सकती है। चोट से पहले सामान्य बेसलाइन ईईजी गतिविधि का आकलन सर्वोपरि है, क्योंकि इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के दौरान रक्तस्राव या चोट लगना, जबकि दुर्लभ, हो सकता है। दूसरे, सही इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट की पुष्टि करने के लिए, मस्तिष्क को उचित प्लेसमेंट में इलेक्ट्रोड पटरियों के लिए विभाजित और जांच की जा सकती है। इसके अलावा, समूहों (व्यक्तिगत रूप से) में मां को पिल्ले वापस करने में विफलता के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड हेडसेट क्षतिग्रस्त हो सकते हैं या पिल्ले को मां द्वारा मार दिया जा सकता है या उपेक्षित किया जा सकता है।

इस विधि की एक सीमा एक छोटे से नवजात मस्तिष्क में गहराई इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग के स्थानिक स्थानीयकरण की सीमा है। यह ईईजी रिकॉर्डिंग पर विशिष्ट जब्ती फोकी को स्थानीयकृत करने की क्षमता को प्रतिबंधित करता है। हाइपोक्सिया ischemia के इस मॉडल में एक और सीमा जब्ती बोझ में परिवर्तनशीलता है। हाइपोक्सिया ischemia के इस कृंतक मॉडल में घाव के आकार और व्यवहार घाटे में परिवर्तनशीलता अच्छी तरह से पहले 7,8,19 वर्णित किया गया है। आश्चर्य की बात नहीं है, यह परिवर्तनशीलता जब्ती के बोझ में मौजूद है (जब्ती की घटनाओं की लंबाई और जब्ती की घटनाओं की संख्या दोनों)। हालांकि, लगातार, इस मॉडल में 100% पिल्ले हाइपोक्सिया के दौरान दौरे का प्रदर्शन करते हैं। अंत में, समय पिल्ले की मात्रा ईईजी निगरानी (मां से दूर) पर हो सकती है सीमित है। इसलिए, हम चोट के सापेक्ष बाद के समय बिंदुओं पर निरंतर ईईजी के साथ चल रहे दौरे को चिह्नित करने में असमर्थ हैं।

हालांकि, हमने इस पांडुलिपि में एक हाइपोक्सिया-इस्केमिया जब्ती मॉडल का उपयोग किया है, नवजात माउस पिल्लों में निरंतर वीडियो-ईईजी निगरानी के लिए इस विधि को आसानी से अन्य रोग / जब्ती मॉडल पर लागू किया जा सकता है। नवजात कृन्तकों में दौरे अकेले व्यवहार के आधार पर पहचानना मुश्किल है, जिससे वीडियो-ईईजी निगरानी महत्वपूर्ण हो जाती है। भविष्य की जांच इन तकनीकों का उपयोग अन्य नवजात जब्ती मॉडल में जब्ती बोझ और अर्धविज्ञान का विश्लेषण करने या चिकित्सीय और न्यूरोप्रोटेक्टिव उपायों की प्रतिक्रिया के लिए कर सकती है।

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Disclosures

कोई नहीं।

Acknowledgments

हम निम्नलिखित वित्त पोषण स्रोतों को स्वीकार करते हैं: NIH NINDS - K08NS101122 (JB), R01NS040337 (JK), R01NS044370 (JK), वर्जीनिया स्कूल ऑफ मेडिसिन विश्वविद्यालय (JB)।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
SURGERY
Ball Point Applicator Metrex Research 8300-F i-bond applicator
Cranioplast (Powder/Resin) Coltene H00383 Perm Reline/Power
I-Bond Kulzer GmbH, Germany
LOOK Silk Suture Surgical Specialities Corporation SP115 LOOK SP115 Black Braided Silk Non absorbable surgical suture
RS-5168 Botvin Forceps Roboz Surgical Instrument RS5168 Forcep for surgery/ligation
RS-5138 Graefe Forceps Roboz Surgical Instrument RS5138 Forcep for surgery/ligation
UV light for I-Bond Blast Lite By First Media BL778 UV ligth for I-bond
Vannas Microdissecting Scissor Roboz Surgical Instrument RS5618 Scissor for ligation
Vet Bond 3M Vetbond 1469SB Vet Glue
HYPOXIA
Hypoxidial Starr Life Science
Oxygen sensor Medical Products MiniOxI- oxygen analyzer/sensor for hypoxia rig
EEG RECORDING
Female receptacle connector 0.079" Mill-Max Manufacturing Corp 832-10-024-10-001000 Ordered from Digikey
Grass Amplifier Natus Neurology Incorporated Grass Product
LabChart Pro ADI Instruments Software to run the system
Male Socket Connector 0.079" Mill-Max Manufacturing Corp 833-43-024-20-001000 Ordered from Digikey
Operational Amplifier Texas Instruments, Dallas, TX, USA TLC2274CD TLC2274 Quad Low-Noise Rail-to Rail Operational Amplifier
Operational Amplifier Texas Instruments, Dallas, TX, USA TLC2272ACDR TLC2274 Quad Low-Noise Rail-to Rail Operational Amplifier
Stainless Steel wire A-M Systems 791400 0.005" Bare/0.008" Coated 100 ft
Ultra-Flexible Wire McMaster-Carr 9564T1 36 Gauze wire of various color

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References

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तंत्रिका विज्ञान मुद्दा 160 हाइपोक्सिया ischemia electroencephalogram नवजात एन्सेफैलोपैथी जब्ती
नवजात चूहों में हाइपोक्सिया-Ischemia के दौरान निरंतर वीडियो Electroencephalogram
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Wagley, P. K., Williamson, J.,… More

Wagley, P. K., Williamson, J., Skwarzynska, D., Kapur, J., Burnsed, J. Continuous Video Electroencephalogram during Hypoxia-Ischemia in Neonatal Mice. J. Vis. Exp. (160), e61346, doi:10.3791/61346 (2020).

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