نوفمبر 30, 2017
ويصف هذا البروتوكول طريقة بسيطة لتسجيل متزامنة شارك المترجمة المخ (EEG) ومتعدد الصفحي الميدانية المحلية المحتملة في الفئران أنيسثيتيزيد. ويرد لدغ ثقب حفر في الجمجمة بإدراج ميكروليكترودي لإنتاج التشويه لا تذكر من إشارة EEG.
الهدف العام لهذه المنهجية هو تسجيل تخطيط كهربية الدماغ الموضعي المشترك وإمكانات المجال المحلي في الفئران المخدرة في وقت واحد. لبدء هذا الإجراء ، سجل وزن الفئران على مقياس مختبري. تخدير الجرذ في غرفة الأيزوفلوران.
ثم ضعه على حامل تجسيمي ، مع منشفة ورقية أسفل جسمه ووضع أسنانه على شريط العض. بعد ذلك ، قم بإدارة الأيزوفلوران بشكل مستمر عبر مخروط أنف بلاستيكي صلب مثبت على مشبك الأنف. قم بتوصيل المخروط بجهاز تخدير الأيزوفلوران الحيواني الصغير.
بعد ذلك ، أدخل وسادة تسخين ثرموستاتي أسفل المنشفة الورقية التي يستريح عليها الجرذ ثم قم بتأمين رأس الجرذ بقضيبين للأذن. راقب درجة حرارة الجسم باستخدام مقياس حرارة المستقيم. الآن ، احلق الجزء العلوي من رأس.
ثم ضعي مرهم العين على العينين لمنع جفاف القرنية. قبل تعريض الجمجمة ، ضعي قطرات الليدوكائين على فروة الرأس ودلكي بلطف على الجلد. بعد ذلك ، قم بعمل شق خط الوسط من حوالي سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات على فروة الرأس باستخدام مشرط لكشف الجمجمة.
افصل بعناية العضلة الصدغية ، على عكس وسادة الشعيرات ، لتحفيزها من الجمجمة باستخدام قشارة سترة وزوج من ملقط التشريح المسننة والمنحني. نظف الجمجمة بمسحات قطنية عند الضرورة. باستخدام خياطة مضفرة وحريرية غير قابلة للامتصاص ، اربط العضلة المنفصلة بفروة الرأس بعقدة ضيقة ثم اربط الخيط بإحكام بالإطار التجسيمي.
بعد ذلك ، استخدم الإحداثيات التجسيمية لتحديد القشرة البرميلية ، وهي نقطتين وخمسة ملليمترات ذيلية إلى بريجما وستة ملليمترات جانبية إلى خط الوسط. ثم ارسم نقطة في موقع القشرة الحسية الجسدية باستخدام طرف رفيع ، علامة دائمة. حفر حفرة قطرها أصغر من ملليمترين في الجمجمة.
احرص على عدم الحفر في الجافة. قم بترقيق الجزء السفلي من الحفرة إلى الشفافية. لمنع ارتفاع درجة حرارة الجمجمة أثناء الحفر ، ضع محلول ملحي معقم على منطقة العمل كل 10 إلى 15 ثانية.
ثم استخدم إبرة قياس 27 لثقب الجافية للسماح بإدخال قطب كهربائي صغير. بعد ذلك ، انقل الإطار التجسيمي مع الجرذ إلى قفص فاراداي مركب فوق محطة عمل عزل الاهتزاز. قم بتوصيل مشبك مستشعر مقياس التأكسج ، المتصل بوحدة التحكم في مقياس التأكسج ، بمخلب الخلفي للفأر لمراقبة المعلمات الفسيولوجية باستمرار.
بعد ذلك ، استبدل مخروط الأنف الصلب والبلاستيكي ومشبك الأنف بجهاز استراحة مرن صغير مزود بمخروط أنف ناعم شفاف للسماح بتحفيز الشعيرات بسهولة على جانب واحد من وسادة الشعيرات دون المساس بإعطاء الأيزوفلوران. بعد ذلك ، أدخل قطبين محفزين من الفولاذ المقاوم للصدأ في وسادة الشعيرات المكشوفة بواسطة الفتحة الموجودة على مخروط الأنف. بعد ذلك ، قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية المحفزة بمحفز تيار معزول.
بعد ذلك ، ارفع جلد خط الوسط للرقبة بالملقط وقم بعمل شق من سنتيمتر إلى سنتيمترين بالمقص ، جاهز لوضع الأقطاب الكهربائية المرجعية. في هذا الإجراء ، قم بتنظيف وجفف الجمجمة المحيطة بفتحة الأزيز باستخدام قطعة قطن. ضع معجون مخطط كهربية الدماغ الموصل بعناية على جانب مسطح من قطب العنكبوت EEG.
اترك ثقبا صغيرا خاليا من معجون مخطط كهربية الدماغ على القطب العنكبوتي للسماح لقطب كهربائي صغير متعدد الرقائق بالمرور عبر الفتحة دون ملامسة المعجون والقطب العنكبوتي. قم بمحاذاة قطب العنكبوت مع فتحة الأزيز في الجمجمة مع معجون مخطط كهربية الدماغ المواجه للجمجمة. اضغط بعناية على قطب العنكبوت على الجمجمة ، مما يجعل ملامسة الجمجمة بقوة عبر معجون مخطط كهربية الدماغ.
قم بإزالة أي معجون يحجب فتحة الأزيز ، باستخدام إبرة على حقنة وقم بإزالة معجون مخطط كهربية الدماغ المفرط خارج عموم قطب العنكبوت بحيث يكون التلامس بين قطب العنكبوت والجمجمة مقيدا بحجم القطب. بعد ذلك ، قم بتلطيخ معجون مخطط كهربية الدماغ على القطب المرجعي لمخطط كهربية الدماغ وضعه بإحكام داخل الشق الموجود في مؤخرة رقبة الفئران. بعد ذلك ، قم بتوصيل أقطاب EEG بمكبر الصوت المسبق عبر مقسم إشارة سلبي لإشارات مقاومة منخفضة.
في هذه المرحلة ، اختبر مقاومة مسبار مخطط كهربية الدماغ للتأكد من أنه أقل من خمسة كيلو أوم. إذا لم يكن الأمر كذلك ، أضف المزيد من معجون مخطط كهربية الدماغ وتأكد من أن قطب العنكبوت يلامس جيدا الجمجمة. بعد ذلك ، قم بتركيب ذراع مناور دقيق على الإطار التجسيمي.
قم بتوصيل قطب كهربائي صغير خطي مكون من 16 قناة بمرحلة رأس حادة من 16 قناة ، مثبتة بإحكام على ذراع المعالجة الدقيقة. بعد ذلك ، قم بتلطيخ معجون مخطط كهربية الدماغ على القطب المرجعي للقطب الصغير ثم ضعه بإحكام داخل الشق ، بجوار القطب المرجعي لمخطط كهربية الدماغ. اضبط زاوية ذراع المعالجة الدقيقة بحيث يكون القطب الصغير عموديا على السطح القشري.
الآن ، قم بخفض القطب المجهري تحت المجهر ، بحيث يكون طرف القطب الصغير موجها إلى الفتحة الصغيرة في أسفل فتحة الأزيز حتى يخترق القطب العلوي سطح القشرة. يجب توخي الحذر لتجنب إجبار القطب الصغير على سطح الجافية لأن ذلك قد يكسر القطب. أدخل القطب الكهربائي الدقيق على السطح القشري على عمق 1 ، 500 ميكرومتر.
اضبط العمق بشكل دقيق عن طريق تطبيق مجموعة من المحفزات على وسادة الشعيرات ومراقبة 16 قناة استثارت LFP على شاشة الكمبيوتر. أدر مقبض المحور z بحذر على المعالج الدقيق حتى يحدث أعلى سعة ل LFP الذي تم استدعاؤه حيث يتزامن هذا مع الطبقة الرابعة في القشرة. يوضح هذا الشكل أن تخطيط موارد المؤسسات ، المسجل بواسطة مسبار EEG هو ترتيب من حيث الحجم أصغر من LFP المسجل بواسطة القطب الدقيق في الطبقة فوق الحبيبية لقشرة البرميل.
يشبه المظهر الجانبي الزمني لتخطيط موارد المؤسسات (ERP) مظهر LFP في الطبقة فوق الحبيبية عند تطبيعه إلى النظرة الخاطفة السلبية وفرضه بشكل فائق. ومع ذلك ، فإن زمن انتقال النظرة الخاطفة لتخطيط موارد المؤسسات أطول من زمن انتقال النظرة الخاطفة المقابل في LFP. من ناحية أخرى ، يختلف المظهر الزمني لتخطيط موارد المؤسسات بشكل ملحوظ عن الطبقة الحبيبية LFP.
الأهم من ذلك ، أنها ليست صورا معكوسة لبعضها البعض مع LFP الحبيبية التي تهيمن عليها نظرة خاطفة سلبية واحدة. في حين أن تخطيط موارد المؤسسات (ERP) يتكون بشكل أساسي من نقطتين خاطتين بقطبية معاكسة. أخيرا ، لا تختلف إشارات مخطط كهربية الدماغ التي تم جمعها حول ثقب لدغ في الجمجمة اختلافا كبيرا عن تسجيلات مخطط كهربية الدماغ من جمجمة سليمة.
بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في ساعة واحدة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال مخطط كهربية الدماغ وعلم الأعصاب الحسابي لاستكشاف تكوين الخلايا العصبية للإمكانات الحسية. وبالتالي ، توفير قيود للنمذجة الرياضية لتخطيط موارد المؤسسات.
بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تسجيل مخطط كهربية الدماغ و LFP الموضعين بشكل متزامن.
يصف هذا البروتوكول طريقة للتسجيل المتزامن لمخطط كهربية الدماغ (EEG) وإمكانيات المجال المحلي متعدد الطبقات (LFP) في فأر مخدر. توفر التقنية رؤى حول العلاقة بين إشارات EEG وLFP في قشرة البرميل بينما تضمن الحد الأدنى من التشويه لإشارة EEG من الإجراء الغازي.
Concurrent EEG and LFP recording enables mechanistic de-risking in target validation by linking macroscopic brain signals to microcircuit activity. This approach improves predictive confidence in preclinical models of neurological disorders by clarifying the neurophysiological origins of EEG biomarkers. It supports translational biomarker development through cross-scale signal correlation in disease-relevant systems.
This method bridges early discovery and preclinical validation by linking non-invasive EEG readouts to invasive LFP measurements in rodent models of cortical function.