الكشف التلقائي من التذبذبات ثيتا درجة عالية من التنظيم في الفئران EEG

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحليل تذبذبات ثيتا عالية التنظيم المستحثة دوائيا في الفئران باستخدام القياس الإشعاعي EEG القابل للزرع. يمكن أن تساعد هذه الرسالة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم الأعصاب الجهازي ، مثل كيفية تحفيز واكتشاف وتحديد تذبذبات ثيتا عالية التنظيم في مخطط كهربية الدماغ للفأر باستخدام تسجيلات القياس الراديوي عن بعد لمخطط كهربية الدماغ طويل المدى. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تساعد في تحليل تذبذبات ثيتا عالية التنظيم في تسجيلات مخطط كهربية الدماغ الحصين على نطاق واسع.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى علاجنا للأمراض العصبية والنفسية والتنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ، لأن تغييرات التردد مثل اضطراب ضربات القلب ثيتا غالبا ما ترتبط بها. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لاضطراب ضربات القلب في الحصين الفئران ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على تسجيلات مخطط كهربية الدماغ من الأنواع الأخرى ، بما في ذلك التكيف البشري التالي. بشكل عام ، إذا كانت الطقوس جديدة ، فسوف تكافح هذه الطريقة ، لأن تحليل الكشف عن تذبذب ثيتا يتطلب زرع قطب كهربية الدماغ المناسب وتحريض ثيتا.

قبل إدخال الأقطاب الكهربائية ، قم بخدش طلاء الباريلين من الحافة. بعد ذلك ، قم بقص الجزء خارج الجمجمة من القطب الكهربائي ميكانيكيا على حلزون الفولاذ المقاوم للصدأ لجهاز الإرسال. وتقصيرها إلى الطول المطلوب.

لزرع جهاز إرسال الترددات اللاسلكية ، ضع فأر مخدر على طاولة الجراحة ، واستمر في توصيل الأيزوفلوران إلى من خلال قناع الوجه. تأكد من عمق التخدير عن طريق فحص منعكس قرصة الذيل ، وانعكاس قرصة القدم ، ومعدل التنفس. بعد ذلك ، قم بإزالة شعر الجسم من فروة الرأس وتطهير فروة الرأس المحلوقة باستخدام 70٪ من الإيثانول ومقشر اليود.

بعد ذلك ، قم بعمل شق خط الوسط على فروة الرأس من الجبهة إلى المنطقة القعرية باستخدام مشرط. بعد ذلك ، قم بإعداد كيس تحت الجلد على جانب واحد من الجزء الخلفي من عن طريق إجراء تشريح الدم باستخدام مقص جراحي. بعد ذلك ، أدخل جهاز الإرسال في الحقيبة تحت الجلد وقم بإيداع الطول الزائد لأسلاك الإرسال المرنة في الحقيبة.

بعد ذلك ، قم بإصلاح الجمجمة باستخدام مشبك الأنف. ثم ضع التجريبي على الإطار التجسيمي. واضبط قضبان الأذن.

ضع 0.3 في المائة من بيروكسيد الهيدروجين على الجمجمة لإزالة أي أنسجة وللمساعدة في تصور خيوط الجمجمة والمعالم القحفية مثل بريجما ولامدا. بعد ذلك ، قم بحفر الثقوب في الإحداثيات التي تختارها باستخدام مثقاب جراحي أعصاب عالي السرعة في وضع خال من الضغط بأقصى سرعة. حدد الأقطاب الكهربائية المناسبة وقم بتعقيم الأقطاب الكهربائية باستخدام 70٪ من الإيثانول قبل الزرع.

يجب اختيار نوع القطب بعناية وفقا للمتطلبات التجريبية. عادة ما تكون أقطاب التنغستن أو الفولاذ المقاوم للصدأ المطلية بالباريلين هي الأكثر شيوعا. بعد ذلك ، قم بإصلاح الأقطاب الكهربائية باستخدام الأسمنت الأيوني الزجاجي وانتظر حتى يجف الأسمنت تماما.

بعد ذلك ، أغلق فروة الرأس باستخدام خيوط متكررة بمادة خياطة غير قابلة للامتصاص. للتحكم في الألم بعد الجراحة، يتم تطبيق الكاربروفين تحت الجلد مرة واحدة يوميا لمدة أربعة أيام بعد الزرع. اسمح للحيوان بالتعافي لمدة 10 إلى 14 يوما قبل التسجيلات أو تجارب الحقن.

في هذا الإجراء، قم بتنشيط جهاز إرسال الترددات الراديوية باستخدام المفتاح المغناطيسي. قم بإجراء تسجيلات مخطط كهربية الدماغ طويلة المدى لمدة 24 إلى 48 ساعة على الأقل. يوفر تحليل سعة مخطط كهربية الدماغ وخصائص تردد مخطط كهربية الدماغ للتسجيلات طويلة المدى نظرة ثاقبة مفصلة على الاعتماد اليومي لتذبذبات ثيتا وارتباطها بسلوك معين وظروف أو مهام معرفية.

للحث الدوائي لتذبذبات ثيتا ، قم بمعالجة مسبقا بالميثسكوبولامين لتجنب التفاعلات المسكارينية المحيطية. بعد ذلك ، يتم إعطاء جرعة واحدة من اليوريثان أو ناهض مستقبلات المسكارين للفأر لبدء ثيتا. بعد حوالي 60 دقيقة ، قم بحقن الأتروبين للتمييز بين الأتروبين الحساس من النوع الثاني من تذبذبات ثيتا غير الحساسة للأتروبين من النوع الأول.

واستمر في التسجيل. للتحقق من صحة موضع قطب مخطط كهربية الدماغ ، قم بقطع الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وإزالة جهاز إرسال الترددات اللاسلكية. ثم ضحي بالفأر وأزل الدماغ من الجمجمة العصبية.

للتحقق من صحة وضع القطب الكهربائي ، قم بتركيب الدماغ المستخرج على حامل أنسجة جهاز التقطيع الاهتزازي باستخدام مادة لاصقة. وقطع الدماغ إلى شرائح إكليلية 100 ميكرومتر. قم بتركيب الشرائح على شرائح زجاجية وصطخها باللون الأزرق باستخدام الإجراء النسيجي القياسي.

قم بدمج للتحليل فقط عندما يفي بمعايير وضع قطب مخطط كهربية الدماغ الصحيحة. بالنسبة لمنطقة CA1 ، يجب أن يكون طرف القطب العميق موضعيا داخل الطبقة الهرمية CA1. قم بتحميل بيانات مخطط كهربية الدماغ.

فيما يلي مقطع نموذجي مدته 30 دقيقة من مخطط كهربية الدماغ. استخدم دالة موجة Morlet المعقدة ، المعروضة هنا ، لتحليل تردد الوقت. لتحليل التردد الزمني ، يتم ضبط نطاق التردد بين 0.2 إلى 12 هرتز ويتم ضبط حجم الخطوة على 0.1 هرتز ، يوضح مخطط التردد الزمني المرمز بالألوان لمقطع EEG نطاقات تردد ثيتا والدلتا العليا.

هنا ، يتم تحليل حقبة مخطط كهربية الدماغ المستخرجة مدتها 2.5 ثانية لمقطع ثيتا. نظرا لأن السعة القصوى في نطاق ثيتا مقسوما على تلك الموجودة في نطاق دلتا العلوي أكبر من 1.5 ، فإن هذا الجزء يصنف على أنه حقبة تذبذب ثيتا. هذا يضمن أن الحد الأقصى لسعة ثيتا أعلى بنسبة 50٪ على الأقل من السعة في نطاق الدلتا العلوي في عصر EEG المحسوب.

يوضح هذا الشكل الارتباط بين تذبذبات ثيتا عالية التنظيم ومقياس اكتشاف ثيتا في تسجيل مخطط كهربية الدماغ ، حيث يمكن قياس مقاطع تذبذب ثيتا وتحليلها إحصائيا. فيما يلي حقبتان من مخطط كهربية الدماغ مدتها 2.5 ثانية ، مصنفتان بصريا على أنهما مقطعان غير ثيتا وثيتا على التوالي. وإليك تحليل التردد الزمني لمقاطع CA1 EEG ، المعروضة في الرسوم البيانية المقابلة أعلاه في نطاق 0.2 إلى 12 هرتز ، مع ترميز السعة بالألوان ، يظهر تحليل التردد الزمني لمقطع EEG غير theta بنية ثيتا متذبذبة منتظمة فيما يتعلق بالترددات في الوقت المناسب.

في حين أن الجزء ذو تذبذبات ثيتا المتزامنة للغاية يتميز بسعة عالية منتظمة غير متقلبة من ثيتا بتردد ثابت تقريبا يبلغ ستة هرتز ، فإن نسبة الحد الأقصى لثيتا إلى أقصى سعة دلتا هي 1.25 في هذه الخريطة و 4.67 في هذه الخريطة. تصنيف حقبة مخطط كهربية الدماغ هذه بوضوح على أنها مقطع مخطط كهربية الدماغ تذبذب ثيتا. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في ساعة واحدة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.

باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل تحليل التردد الزمني لنطاقات التردد الأخرى أو الكشف الآلي عن النوبات من أجل الإجابة على أسئلة مثل ما إذا كانت نطاقات مخطط كهربية الدماغ الأخرى متأثرة ، وكيف تقترن وترتبط بفرط الاستثارة العصبية. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال علم الأعصاب الجهازي لاستكشاف التغيرات في بنية ثيتا الحصين في نماذج الفئران المعدلة وراثيا ، مثل نماذج الفئران لمرض الزهايمر. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحفيز تذبذبات ثيتا عالية التنظيم واكتشافها وتحليلها.