Method Article

التسجيلات المتزامنة من إمكانات القشرية الميدانية المحلية واليكتروكورتيكوجرامس في الاستجابة للمحفزات الليزر Nociceptive من الانتقال بحرية الفئران

DOI:

10.3791/58686

⸱

January 7th, 2019

 ,  ,  ,  , 
1CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, 2Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, 3Research Center of Brain Cognitive Neuroscience, Liaoning Normal University, 4Neuroscience Research Institute, Peking University, 5Department of Neurobiology, School of Basic Medical Sciences, Peking University, 6Key Laboratory for Neuroscience, Ministry of Education/National Health and Family Planning Commission, Peking University, 7Department of Pain Management, State Key Clinical Specialty in Pain Medicine, Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قمنا بتطوير تقنية أن السجلات في وقت واحد اليكتروكورتيكوجرافي والإمكانات الميدانية المحلية في الاستجابة للمحفزات الليزر nociceptive من الانتقال بحرية الفئران. هذه التقنية تساعد على إقامة علاقة مباشرة من إشارات اليكتروكورتيكال في mesoscopic ومستويات عيانية، مما يسهل التحقيق nociceptive معالجة المعلومات في الدماغ.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ردود اليكتروكورتيكال، أثارت بنبضات الليزر الحرارة بشكل انتقائي تنشيط النهايات العصبية الحرة nociceptive، تستخدم على نطاق واسع في العديد من الدراسات الحيوانية والبشرية للتحقيق في تجهيز المعلومات nociceptive القشرية. هذه الإمكانات الدماغ أثارت الليزر (LEPs) تتكون من عدة ردود عابر أن يتم تأمين الوقت إلى ظهور المحفزات الليزر. ومع ذلك، الخصائص الوظيفية للردود ليب لا تزال غير معروفة إلى حد كبير، نظراً لعدم وجود تقنية أخذ العينات التي يمكن في نفس الوقت لتسجيل الأنشطة العصبية على سطح القشرة (أي، اليكتروكورتيكوجرام [اكوج] وفروة الرأس للالكهربائي [فروة الرأس EEG]) وداخل المخ (أي، الميدانية المحلية المحتملة [طابعات الحجم الكبير]). لمعالجة هذه المسألة، ونحن الحاضرين هنا بروتوكولا حيوان باستخدام الفئران تتحرك بحرية. ويتألف هذا البروتوكول من ثلاثة إجراءات رئيسية: إعداد الحيوانات (1)، والعمليات الجراحية، (2) تسجيل متزامنة اكوج وطابعات الحجم الكبير في الاستجابة للمحفزات الليزر nociceptive، واستخراج البيانات (3) تحليل وميزة. على وجه التحديد، مع المساعدة من قذيفة واقية طباعة 3D، أقطاب اكوج وطابعات الحجم الكبير مزروع في الجمجمة للفئران بشكل أمن وعقدت معا. أثناء جمع البيانات، وتم تسليم نبضات الليزر على فوريباوس في الفئران عن طريق الثغرات الموجودة في الجزء السفلي من الدائرة عندما كان الحيوان في سكون عفوية. لعبت الضوضاء البيضاء الجارية لتجنب تفعيل نظام سمعي بالموجات فوق الصوتية المولدة بواسطة الليزر. نتيجة لذلك، سجلت بشكل انتقائي nociceptive الاستجابات فقط. باستخدام الإجراءات التحليلية المعيارية (مثلاً، الفرقة-تمرير التصفية واستخراج العصر وتصحيح خط الأساس) لاستخراج الاستجابات المتعلقة بتحفيز الدماغ، حصلنا على النتائج تبين أن LEPs مع ارتفاع نسبة الإشارة إلى الضوضاء وسجلت في نفس الوقت من أقطاب اكوج وطابعات الحجم الكبير. هذه المنهجية يجعل تسجيل متزامنة اكوج وطابعات الحجم الكبير من الأنشطة الممكنة، الذي يوفر جسراً لإشارات اليكتروكورتيكال في mesoscopic ومستويات عيانية، وبالتالي تيسير التحقيق في تجهيز المعلومات nociceptive في الدماغ.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التخطيط الدماغي تقنية لتسجيل الإمكانات الكهربائية وأنشطة الدماغ متذبذبة المتولدة عن الأنشطة المتزامنة الآلاف من الخلايا العصبية في الدماغ. ويستخدم شعبيا في العديد من الدراسات الأساسية والتطبيقات السريرية1،2. على سبيل المثال، الحرارة ردود EEG لليزر مكثفة البقول (أي، LEPs) التي اعتمدت على نطاق واسع للتحقيق في معالجة المدخلات الحسية nociceptive3،،من45المحيطية والمركزية. في البشر، LEPs تتكون أساسا من ثلاثة أو متميزة: المكون المبكر (N1) الذي سوماتوتوبيكالي المنظمة ومن المرجح أن تعكس نشاط القشرة الأولية somatosensory (S1)6، والمكونات الراحل (N2 و P2) التي يتم مركزياً الموزعة ومن المرجح أن تعكس نشاط قشرة somatosensory الثانوي و insula الأمامي cingulate قشرة7،8. في الدراسات السابقة9،10، أثبتنا أن الفئران LEPs، اكوج (وهو نوع من التخطيط الدماغي داخل الجمجمة) باستخدام عينات من أقطاب توضع مباشرة على سطح مكشوف من المخ، وتتألف أيضا من ثلاث أو متميزة ( أي، سوماتوتوبيكالي نظمت N1 و N2 الموزعة مركزياً و P2). قطبية، ترتيب، والطوبوغرافيا لمكونات ليب الفئران تتشابه البشرية LEPs11. ومع ذلك، سبب القرار المكانية المحدودة لفروة الرأس EEG و تسجيلات اكوج له12، فضلا عن الطبيعة غير دقيقة للتخطيط الدماغي المصدر تحليل التقنيات13، مساهمة مفصلة للأنشطة العصبية لمكونات ليب وتجري مناقشة الكثير. على سبيل المثال، أنها إذا كانت غير واضحة وإلى أي مدى تسهم فيه S1 للجزء الأول من الرد القشرية (N1) بالليزر المحفزات6.

تختلف عن تقنية تسجيل في العيانية التسجيلات داخل الجمجمة مباشرة، ومستوى استخدام صفائف ميكروويري بمساعدة جهاز ستيريوتاكسيك، و،ميكرودريفيس1415 يمكن قياس الأنشطة العصبية (مثلاً، لفبس ) من مناطق محددة. وتعكس لفبس أساسا مجموع إمكانات بوستسينابتيك المثبطة أو ضادات للسكان المحليين العصبية16. نظراً للأنشطة العصبية عينات من طابعات الحجم الكبير تعكس العمليات العصبية التي تحدث داخل مئات ميكرومتر حول مسرى التسجيل، يستخدم على نطاق واسع هذه التقنية تسجيل للتحقيق في معالجة المعلومات في الدماغ على مستوى mesoscopic. بيد أنها تركز على التغييرات المحلية دقيقة لأنشطة الدماغ فقط ولا يمكن الإجابة على السؤال كيف يتم دمج إشارات من مناطق متعددة (مثلاً، كيف تتكامل مكونات لب في مناطق متعددة في الدماغ).

تجدر الإشارة إلى أن تسجيل متزامنة اكوج ولفبس القشرية من الانتقال بحرية الفئران يمكن أن ييسر التحقيق في معلومات القشرية المعالجة على حد سواء العيانية ومستويات mesoscopic. وبالإضافة إلى ذلك، توفر هذه المنهجية فرصة ممتازة للتحقيق في مدى التي تسهم الأنشطة العصبية لمناطق الدماغ مسبقاً LEPs. والواقع أن العديد من الدراسات السابقة وقيمت التماسك بين المسامير، القشرية طابعات الحجم الكبير، واكوج إشارات17،18 وأظهرت أن طابعات الحجم الكبير19،20 المتاخمة للتخطيط الدماغي الكهربائي يساهم تشكيل الاستجابات المتعلقة بتحفيز الدماغ. ومع ذلك، هذه التقنية القائمة يستخدم عادة لتسجيل استجابات الدماغ من تخديره من الحيوانات بسبب الذي تفتقر إليه قذيفة الواقية لمنع أقطاب كهربائية من التلف بالتصادم. وبعبارة أخرى، لا تزال تفتقر إلى الأسلوب الذي يمكن بناء جسر إشارات اليكتروكورتيكال في mesoscopic (القشرية طابعات الحجم الكبير) ومستويات (EEG واكوج) العيانية في الانتقال بحرية الفئران.

ولمعالجة هذه المسألة، قمنا بتطوير تقنية التي يمكن أن تسجل اكوج ولفبس القشرية في مناطق الدماغ متعددة في وقت واحد من الانتقال بحرية الفئران. هذه التقنية تساعد على إقامة علاقة مباشرة إشارات اليكتروكورتيكال في mesoscopic والمستويات العيانية، ومن ثم تسهيل التحقيق في nociceptive معالجة المعلومات في الدماغ.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكبار ذكور الفئران سبراغ داولي (وزنها 400-450 غ) استخدمت في التجربة. اتباع جميع الإجراءات الجراحية والتجريبية الدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية "المعاهد الوطنية للصحة". الإجراءات التي أقرتها "لجنة أخلاقيات البحوث" في معهد علم النفس بالأكاديمية الصينية للعلوم.

1. زرع قطب كهربائي

  1. تخدير الفئران في غرفة مع إيسوفلوراني 5% ومعدل تدفق هواء من 1 لتر في الدقيقة قبل الجراحة.
  2. استخدام جهاز ستيريوتاكسيك، إصلاح رئيس الفئران مع انفها وضعها في القناع مخدر. تول إيسوفلوراني عن طريق القناع مخدر بتركيز 2 ٪ بمعدل تدفق هواء من 0.5 لتر في الدقيقة للحفاظ على عمق التخدير أثناء الجراحة. ملاحظة تحقيق التسامح الجراحية عند الفئران لم تستجب إلى أخمص القدمين معسر.
  3. تطبيق مرهم العيون إلى العيون لتفادي جفاف القرنية.
  4. يحلق أعلى فروة الرأس الفئران باستخدام ماكينة حلاقة قياسية.
  5. تعقيم فروة الرأس باستخدام الكحول مطهر إيودوفور الطبية، الحل و 75% لإزالة اليود.
  6. حقن ليدوكائين (2 في المائة) في فروة الرأس لتسكين المحلية. إدارة الأتروبين (0.2 مل القائمة) تمنع هايبرسيكريشن الجهاز التنفسي.
  7. جعل شق خط الوسط لحوالي 2-3 سم في فروة الرأس باستخدام مشرط. قطع وإزالة جزء من فروة الرأس على طول خط الوسط وفضح في الجمجمة. استخدم في اليكتروكواجولاتور لوقف النزيف، عند الضرورة.
  8. وضع علامة على مواقع أقطاب اكوج استناداً إلى إحداثيات ستيريوتاكسيك معرف مسبقاً (توضع وفقا لموضع بريجما) ومواقع أقطاب المرجعية والأرض في خط الوسط (وضع 2 و 4 مم كودالي لامدا، على التوالي).
  9. حفر ثقوب (القطر: 0.5 مم) للمسامير اكوج، استخدام ثقب الجمجمة في الجمجمة في مواقع ملحوظة، ودون تدمير في بلده دوراً.
  10. محرك المسمار الفولاذ المقاوم للصدأ (خارج القطر: 0.6 مم)، الذي يتصل بالأسلاك النحاسية، المغلفة بالعزل في الحفرة لحوالي 1 مم عمق دون اختراق دوراً الكامنة. بمثابة هذه المسامير اكوج، والمراجع، واقطاب الأرض أثناء التجربة.
  11. مكان قذيفة حماية أساسية على الجمجمة. إصلاح القاعدة مع مسامير المتاخمة لها في الجمجمة استخدام اﻷكريليك الأسنان. استخدام القطن الطبي التي يمكن إزالتها بعد ذلك لحماية المنطقة التي يراد استخدامها لزرع أسلاك عمق من تغطيتها.
    ملاحظة: شل الواقية هو منتج مصمم خصيصا polylactic طباعة 3D، الذي يتكون من ثلاثة أجزاء: قاعدة وجدار وسقف. الجدار مغطى بإضاءة النحاس لبناء كقفص فاراداي.
  12. وضع علامة على مواقع أقطاب سلك عمق استناداً إلى إحداثيات ستيريوتاكسيك المعرفة مسبقاً.
  13. حفر ثقوب صغيرة (قطرها: 0.2 مم) في الجمجمة حول المواقع الملحوظة لغرس الأسلاك، وإزالة رفرف العظام للكشف في بلده دوراً بعناية. تغسل في اوديما بشكل متكرر استخدام المحلول الملحي العادي. يصف الشكل 1 الإعداد قبل غرس أقطاب سلك العمق.
  14. باستخدام إبرة، رفع وقطع دوراً دون إلحاق الضرر بماطر بيا وسفن السطح من اللحاء الجديد.
  15. أقل العمق سلك كهربائي على السطح اللحاء الجديد، وثم اختراق الدماغ بعمق الهدف ببطء. كثيرا ما تتوقف عن تحريك لأسفل أقطاب المرونة القشرية. في هذه الدراسة، عمق تلميح سلك 0.5 مم تحت السطح القشرية.
  16. ختم اوديما بخليط زيت البارافين وشمع التأكد من أنه يمكن نقل كهربائي سلك عمق للتلاعب التجريبية اللاحقة.
  17. إصلاح الجهاز الكهربائي باستخدام اﻷكريليك الأسنان في الجمجمة.
  18. لحام كل الأسلاك النحاسية التي تتصل بالمسمار اكوج للقناة المقابلة في الوحدة النمطية موصل. تغطية بقع اللحام باستخدام الطين لتجنب إمكانية الاتصال بين مختلف القنوات.
  19. تجميع الجدار شل واقية للقاعدة ولحام الأقطاب المرجعية والأرض إلى قنوات المقابلة.
  20. إصلاح الغطاء لشل الحماية باستخدام الأشرطة لتجنب التلوث.
  21. حقن الفئران بالبنسلين (60,000 يو، القائمة) فورا بعد الجراحة الوقاية من العدوى بوستسورجيكال.
  22. واحد-بيت الفئران في درجة الحرارة والرطوبة-تسيطر قفص والاحتفاظ به في دورة اليوم/الليل 12-ح بعد الجراحة، مع الغذاء والمياه libitum الإعلانية لمدة أسبوع واحد على الأقل قبل التجربة لب.
    ملاحظة: لتسجيل في نفس الوقت اكوج والقشرية الأنشطة طابعات الحجم الكبير، وهو جهاز كان يستخدم هنا التي تم تجميعها مع نوعين من أقطاب مرتبطة بوحدة نمطية موصل، الذي تضمن عدة ميكرودريفيس يعلق على الصفائف سلك التنغستن. واستخدمت الدبابيس الذهبية لتوصيل الأسلاك التنغستن إلى المجلس واجهة القطب (بنك الاستثمار الأوروبي) الوحدة النمطية موصل بالضغط على الأسلاك في ثقوب معدنية صغيرة في بنك الاستثمار الأوروبي. كان ملحوم ثقبين معدنية في بنك الاستثمار الأوروبي مع الأسلاك النحاسية المغلفة، والنهاية المفتوحة لكل الأسلاك النحاسية وكان ملحوم مع الأسلاك النحاسية المقابلة متصلاً اكوج المسمار. وكانت تفاصيل تصنيع الوارد وصفها في أماكن أخرى من21.

2-جمع البيانات

  1. دغدغة الفئران على الأقل 1 × يوميا لثلاثة أو أكثر من أيام متتالية قبل التجربة التأكد من أن الفئران يحصل على دراية المجرب22.
  2. وضع الفئران في غرفة على الأقل 1 ح قبل التجربة التأكد من الفئران أككليماتيزيس على البيئة تسجيل السلوك.
    ملاحظة: الدائرة مكعب بلاستيكية بطول جانب 30 سم. يتكون الجزء السفلي من الدائرة الحديد [غرتينغ] ~ 8 ملم بالثغرات.
  3. الاتصال هيدستاجي التسجيل مع الوحدة النمطية القطب بلطف، تجنب إخافة الفئران وإلحاق الضرر بالوحدة النمطية القطب.
  4. إعداد مولد ليزر وتوصيل الألياف البصرية، وضبط حجم بقعة من الليزر وفقا لدليل المشغل المعدات. قم بتوصيل الإخراج الرقمي من مولد الزناد إلى منفذ الإدخال الرقمي للمجلس تسجيل.
    ملاحظة: الحرص على عدم تجعيد الألياف البصرية مفرطة لتجنب قطع الألياف. قبل التسجيل، تأكد من عرض إشارات الزناد وسجلت ببرنامج التسجيل. في هذا البروتوكول، المنبهات مشع للحرارة يتم إنشاؤها بواسطة بيروفسكيتي ألومنيوم الإيتريوم نيوديميوم الأشعة تحت حمراء (Nd: ياب) ليزر مع طول موجه من 1.34 ميكرومتر. يتم تعيين قطر حجم بقعة الليزر في حوالي 5 ملم بعدسات التركيز. ليزر ني أنه أشار إلى منطقة حفز، والتي تتحدد تبعاً لهدف التجربة. أيضا، يتم تحديد الطاقة حافزا لنبضات الليزر وفقا للتصميم التجريبي. مدة نبض الليزر 4 مللي ثانية.
  5. ضبط كاميرا فيديو تحت الركن الدائرة التجريبية لتسجيل السلوكيات nociceptive من الفئران باستمرار عندما يتلقى مخلب لها الليزر nociceptive المحفزات. ضبط الموضع واتجاه الكاميرا للتأكد من سلوكيات nociceptive تسجل تماما طوال التجربة.
    ملاحظة: كاميرا عالية السرعة جهاز اقتران (CCD) ينصح بشدة، كما يمكنها أن تقدم إشارات التشغيل إلى المجلس الرئيسي لنظام التسجيل لتسجيل وقت بدء ومدة السلوك nociceptive تحديداً. يتم تقييم السلوكيات nociceptive بالمجرب بعد كل حافز الليزر، وفقا لمعايير محددة مسبقاً إلى23،حركة الحيوانات24، على النحو التالي: أي حركة (النتيجة = 0)، تطرق رئيس (بما في ذلك الهز أو رفع الرأس. نقاط = 1)، الجفل (أي، هيئة مفاجئة صغيرة الرجيج الحركة؛ ونقاط = 2)، سحب (أيتراجع مخلب من حافز الليزر؛ ونقاط = 3)، حركة الجسم كله ولعق (درجة = 4).
  6. تسليم الجارية الضوضاء البيضاء (50 ديسيبل SPL) عبر مكبر لصوت في الجزء العلوي من الدائرة.
    ملاحظة: كما هو مبين في الدراسات السابقة10،25، تحفيز الليزر على الجلد يولد الموجات فوق الصوتية التي يمكن الكشف عنها بواسطة النظام السمعي الفئران. ولهذا السبب، لعبت الضوضاء البيضاء الجارية في جميع أنحاء هذه التجربة لتجنب تفعيل نظام سمعي استجابة للموجات فوق الصوتية المولدة بواسطة الليزر. يسمح هذا الإجراء تسجيل استجابات الدماغ المتصلة بتفعيل نظام nociceptive انتقائية.
  7. جمع البيانات الكهربية من اكوج واقطاب سلك العمق، باستخدام نظام التسجيل وفقا لدليل المشغل المعدات.
    ملاحظة: إشارات تشغيل الكاميرا وعلى الزناد إشارات نبضات الليزر يتم أخذ عينات في وقت واحد مع البيانات الكهربية في نفس معدل أخذ العينات (جميع البيانات يتم تضخيمها ورقمية باستخدام معدل أخذ عينات من 20,000 هرتز)، الذي يضمن أن جميع البيانات يتم مزامنة الوقت.
  8. توصيل نبضات الليزر إلى أخمص القدم من فوربو في الفئران عن طريق الثغرات الموجودة في الجزء السفلي من الدائرة.
    ملاحظة: فقط يتم تسليم حافز ليزر عند الجرذان سكون العفوية لأكثر من 2 s استناداً إلى المجرب المراقبة، وتقليل تلوث إشارة من التحف ذات الصلة بحركة. لتجنب نوسيسيبتور التعب أو التوعية، هدفا لشعاع الليزر شرد يدوياً بعد كل الحوافز، والفاصل الزمني إينتيرستيمولوس أقصر من 40 س. اكوج وإشارات طابعات الحجم الكبير يمكن تسجيل عدة مرات من كل الفئران ابدأ. الفئران يتعين أن يوضع في قاعة التجريبية ح 1 قبل كل دورة تسجيل. بعد كل تسجيل الدورات، الفئران تم تخديره من عميق و perfused ترانسكارديالي مع المالحة المثلج مخزنة الفوسفات تليها بارافورمالدهيد 4%. كان الدماغ من الجمجمة ومقطوع لتحديد مواقف القطب.

3-بيانات التحليل

  1. تصفية البيانات المستمر مع مرشح تمرير نطاق بين 1 و 30 هرتز.
  2. عصر البيانات باستخدام إطار تحليل 3 s، تمتد من 1 s قبل 2 s بعد ظهور المحفزات الليزر. تصحيح خط الأساس تتم عن طريق طرح السعة يعني ضمن الفاصل الزمني بريستيمولوس.
  3. رفض العهود التي تعتبر ملوثة بالتحف الإجمالي يدوياً.
  4. يتم حساب متوسط الطول الموجي ليب أن يتم تأمين الوقت إلى ظهور المحفزات الليزر لكل حالة تجريبية.
  5. حساب التماسك تحويل المويجات (مركز التجارة العالمي) في الطول الموجي ليب مسجل من اكوجس وعمق سلك كهربائي.
    ملاحظة: برجي مركز التجارة العالمي أسلوب لتنفيذ الترابط بين أزواج من أقطاب كدالة للزمن والتردد. يمكن حساب مركز التجارة العالمي بين اثنين من إشارات لأي نقطة وقت التردد، الذي يتميز بتوليد قيم التماسك لمجمل الوقت التردد. كانت تفاصيل المنهجية المذكورة في أماكن أخرى من26.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وفي التجربة التمثيلية، سجلت البيانات الكهربية من الفئران الخمسة. المحفزات الليزر تم تسليمها إلى فوربو الحق لكل الفئران لعشرين مرة مع > 40 s فترات إينتيرستيمولوس. كانت مزروع الدماغ أثارت الليزر سجلت الاستجابات باستخدام مسامير اكوج وعمق الأسلاك، والأسلاك عمق الثنائية الأولية somatosensory كورتيسيس (S1) والابتدائي موتور كورتيسيس (M1).

كما هي ملخصة في الشكل 1، اثنين من اكوجس (علامة سوداء) وعمق سلك كه...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة، وصفت لنا تقنية لتسجيل في نفس الوقت اكوجس والقشرية الردود طابعات الحجم الكبير بالليزر nociceptive المنبهات من الانتقال بحرية الفئران. وأظهرت النتائج أن ليب الردود يمكن أن يتم الكشف عن وضوح بعد بداية المحفزات الليزر في إشارات اكوج وطابعات الحجم الكبير. وستمكن المتزامنة تسجيل اكوج والقشرية طابعات الحجم الكبير إشارات العلماء للتحقيق في العلاقة بينهما لتحسين فهم مساهمة أنشطة الخلايا العصبية لمكونات ليب.

وينبغي ملاحظة خمس خطوات حاسمة في هذه التقنية المقترحة. أولاً، من المهم للتأكد من...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بإعلان.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كان يؤيد هذا العمل بالمختبرات الرئيسية للصحة العقلية الأكاديمية الصينية للعلوم، معهد علم النفس، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31671141 و 31822025)، 13th خطة خمسية المعلوماتية من الأكاديمية الصينية للعلوم (XXH13506)، وهذا المشروع "مؤسسة علمية" في معهد علم النفس، الأكاديمية الصينية للعلوم (Y6CX021008).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ذكور فئران Sprague-DrawleyVital River
IsofluraneRWD Life Science
تخدير الأيزوفلوران الحيواني الصغيرRWD علومالحياة بما في ذلك قناع غاز التخدير للفئران
الجهاز التجسيميRWD علوم
الجهاز المزود بأقطابكهربائية مدمجة ECoG و LFPالجهاز محلي الصنع ، والذي يجمع ECoG وأقطاب سلك العمق إلى غلاف
الأبعادلوحدة الموصل نسيج الغلاف متعدد اللاكتيك ، والغلاف محلي الصنع ويحتوي على ثلاثة أجزاء: قاعدة وجدار وغطاء. الجدار مغطى بأسطوانة نحاسية تفتق لبناء أسلاك التنغستن القفصية فاراداي
(القطر: 50 مم) شركةكاليفورنيا للأسلاكالدقيقة الأقطاب الكهربائية لتسجيل LFP القشري
  مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ
(القطر: 0.6 مم) الأقطاب		الكهربائية لتسجيل ECoG
مثقاب الجمجمة الكهربائيRWD Life Science
  ؛ مثقاب (القطر: 0.5 مم)RWD Life Scienceيستخدم المثقاب لحفر ثقوب مسامير ECoG
  ؛ مثقاب (القطر: 0.2 مم)RWD Life Scienceيستخدم المثقاب لحفر ثقوب أسلاك العمق   ؛
مسحوق أريليك للأسنانSNC للأسنان
سائل أريليكالأسنان SNC الأسنان
البارافينفيشر العلمييستخدم الخليط لختم حج القحف لضمان الحركة التالية لمصفوفات الأسلاك
الدقيقة الزيوت المعدنيةفيشر التخثر الكهربائي العلمي
  ؛Bovie Medical Corporation
RHD2132 لوحات مكبر للصوت Intan Technologiesعبارة عن 32 قناة
RHD2000 systermIntan Technologiesنظام الحصول على البيانات الأشعة
تحت الحمراء النيوديميوم إيتريوم الألومنيوم بيروفسكايت (Nd: YAP) مولد ليزرالهندسة
Matlab R2016bThe MathWorks 
نظام الحياةواقي مطبوع ثلاثيالإلكترونية

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Klimesch, W., Doppelmayr, M., Schwaiger, J., Winkler, T., Gruber, W. Theta oscillations and the ERP old/new effect: independent phenomena? Clinical Neurophysiology. 111 (5), 781-793 (2000).
  2. Peng, W., et al. Brain oscillations reflecting pain-related behavior in freely moving rats. Pain. 159 (1), 106-118 (2018).
  3. Treede, R. D. Neurophysiological studies of pain pathways in peripheral and central nervous system disorders. Journal of Neurology. 250 (10), 1152-1161 (2003).
  4. Iannetti, G. D., et al. Evidence of a specific spinal pathway for the sense of warmth in humans. Journal of Neurophysiology. 89 (1), 562-570 (2003).
  5. Bromm, B., Treede, R. D. Nerve fibre discharges, cerebral potentials and sensations induced by CO2 laser stimulation. Human Neurobiology. 3 (1), 33-40 (1984).
  6. Valentini, E., et al. The primary somatosensory cortex largely contributes to the early part of the cortical response elicited by nociceptive stimuli. NeuroImage. 59 (2), 1571-1581 (2012).
  7. Valeriani, M., et al. Parallel spinal pathways generate the middle-latency N1 and the late P2 components of the laser evoked potentials. Clinical Neurophysiology. 118 (5), 1097-1104 (2007).
  8. Kuo, C. C., Yen, C. T. Comparison of anterior cingulate and primary somatosensory neuronal responses to noxious laser-heat stimuli in conscious, behaving rats. Journal of Neurophysiology. 94 (3), 1825-1836 (2005).
  9. Hu, L., et al. The primary somatosensory cortex and the insula contribute differently to the processing of transient and sustained nociceptive and non-nociceptive somatosensory inputs. Human Brain Mapping. 36 (11), 4346-4360 (2015).
  10. Xia, X. L., Peng, W. W., Iannetti, G. D., Hu, L. Laser-evoked cortical responses in freely-moving rats reflect the activation of C-fibre afferent pathways. NeuroImage. 128, 209-217 (2016).
  11. Jin, Q. Q., et al. Somatotopic Representation of Second Pain in the Primary Somatosensory Cortex of Humans and Rodents. The Journal of Neuroscience. 38 (24), 5538-5550 (2018).
  12. Lenkov, D. N., Volnova, A. B., Pope, A. R., Tsytsarev, V. Advantages and limitations of brain imaging methods in the research of absence epilepsy in humans and animal models. Journal of Neuroscience Methods. 212 (2), 195-202 (2013).
  13. Mouraux, A., Iannetti, G. D. Across-trial averaging of event-related EEG responses and beyond. Magnetic Resonance Imaging. 26 (7), 1041-1054 (2008).
  14. Li, X., et al. Extracting Neural Oscillation Signatures of Laser-Induced Nociception in Pain-Related Regions in Rats. Frontiers in Neural Circuits. 11, 71(2017).
  15. Zhao, Z. F., Li, X. Z., Wan, Y. Mapping the Information Trace in Local Field Potentials by a Computational Method of Two-Dimensional Time-Shifting Synchronization Likelihood Based on Graphic Processing Unit Acceleration. Neuroscience Bulletin. 33 (6), 653-663 (2017).
  16. Buzsaki, G., Anastassiou, C. A., Koch, C. The origin of extracellular fields and currents--EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature Reviews. Neuroscience. 13 (6), 407-420 (2012).
  17. Bimbi, M., et al. Simultaneous scalp recorded EEG and local field potentials from monkey ventral premotor cortex during action observation and execution reveals the contribution of mirror and motor neurons to the mu-rhythm. NeuroImage. 175, 22-31 (2018).
  18. Musall, S., von Pfostl, V., Rauch, A., Logothetis, N. K., Whittingstall, K. Effects of neural synchrony on surface EEG. Cerebral Cortex. 24 (4), 1045-1053 (2014).
  19. Bruyns-Haylett, M., et al. The neurogenesis of P1 and N1: A concurrent EEG/LFP study. NeuroImage. 146, 575-588 (2017).
  20. Kang, S., Bruyns-Haylett, M., Hayashi, Y., Zheng, Y. Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent. Journal of Visualized Experiments. (129), e56447(2017).
  21. Shikano, Y., Sasaki, T., Ikegaya, Y. Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat. Journal of Visualized Experiments. (134), e56980(2018).
  22. Cloutier, S., LaFollette, M. R., Gaskill, B. N., Panksepp, J., Newberry, R. C. Tickling, a Technique for Inducing Positive Affect When Handling Rats. Journal of Visualized Experiments. (135), e57190(2018).
  23. Fan, R. J., Kung, J. C., Olausson, B. A., Shyu, B. C. Nocifensive behaviors components evoked by brief laser pulses are mediated by C fibers. Physiology & Behavior. 98 (1-2), 108-117 (2009).
  24. Fan, R. J., Shyu, B. C., Hsiao, S. Analysis of nocifensive behavior induced in rats by CO2 laser pulse stimulation. Physiology & Behavior. 57 (6), 1131-1137 (1995).
  25. Hu, L., et al. Was it a pain or a sound? Across-species variability in sensory sensitivity. Pain. 156 (12), 2449-2457 (2015).
  26. Catarino, A., et al. Task-related functional connectivity in autism spectrum conditions: an EEG study using wavelet transform coherence. Molecular Autism. 4 (1), 1(2013).
  27. Polterovich, A., Jankowski, M. M., Nelken, I. Deviance sensitivity in the auditory cortex of freely moving rats. PLoS One. 13 (6), e0197678(2018).
  28. Li, G., Baker, C. L. Functional organization of envelope-responsive neurons in early visual cortex: organization of carrier tuning properties. The Journal of Neuroscience. 32 (22), 7538-7549 (2012).
  29. Fujita, S., Toyoda, I., Thamattoor, A. K., Buckmaster, P. S. Preictal activity of subicular, CA1, and dentate gyrus principal neurons in the dorsal hippocampus before spontaneous seizures in a rat model of temporal lobe epilepsy. The Journal of Neuroscience. 34 (50), 16671-16687 (2014).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cortical Local Field PotentialsElectrocorticogram RecordingNociceptive Laser StimuliFreely Moving RatsLaser Evoked PotentialsSimultaneous RecordingECoG LFP AnalysisProtective Shell ImplantationDepth Wire ElectrodesData Feature Extraction

Related Articles