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EEG ist eine Technik zum Aufzeichnen von elektrischen Potentiale und oszillierenden Hirnaktivitäten durch die synchronisierten Aktivitäten von Tausenden von Nervenzellen im Gehirn erzeugt. Hiermit wird im Volksmund in vielen grundlegenden Studien und klinischen Anwendungen1,2. Zum Beispiel Wärme EEG Antworten zu intensiven Laser Impulse (d.h.LEPs) werden weit angenommen, um die periphere und zentrale Verarbeitung von nozizeptiven sensorischen input3,4,5zu untersuchen. Beim Menschen, LEPs bestehen hauptsächlich aus drei unterschiedliche Durchbiegungen: die frühen Komponente (N1), somatotop organisiert und wahrscheinlich um die Aktivität der primären somatosensorischen Cortex (S1)6widerzuspiegeln und die späten Komponenten (N2 und P2), die zentral sind verteilt und eher um die Aktivität der sekundären somatosensorischen Cortex, Insula und anterioren cingulären Cortex7,8widerzuspiegeln. In früheren Studien9,10wir bewiesen, dass Ratte LEPs, abgetastet mit ECoG (eine Art von intrakraniellen EEG) von Elektroden direkt auf der sichtbaren Oberfläche des Gehirns, auch bestehen aus drei unterschiedlichen Verformungen ( d. h., somatotop organisierte N1 und die zentral verteilte N2 und P2). Die Polarität, die Ordnung und die Topographie der Ratte LEP Komponenten ähneln menschlichen LEPs11. Jedoch aufgrund der begrenzten räumlichen Auflösung des Scalp EEG und subdurale ECoG Aufnahmen12sowie die ungenaue Natur des EEG Quelle Analyse Techniken13, der ausführliche Beitrag der neuronalen Aktivitäten auf die LEP-Komponenten viel wird diskutiert. Es ist beispielsweise unklar, ob und inwieweit die S1 zu den frühen Teil der kortikalen Antwort (N1) hervorgerufen durch Laser Reize6beiträgt.
Anders als die Aufnahmetechnik auf der makroskopischen Ebenen, direkte intrakraniellen Aufnahmen mit Microwire Arrays unterstützt von einer stereotaktischen Apparat und Microdrives14,15 konnten neuronale Aktivitäten (z.B.drängendere messen ) der einzelnen Regionen. Drängendere spiegeln vor allem die Summierung der inhibitorischen und exzitatorischen postsynaptischen Potenziale der neuronalen Bevölkerungen16. Da LFP in die Stichprobe einbezogenen neuronale Aktivitäten neuronaler Prozesse, die in Hunderten von Mikrometern rund um die Aufnahme-Elektrode widerspiegeln, ist dieser Aufnahmetechnik verbreitet, die Informationsverarbeitung im Gehirn auf der mesoskopischen Ebene zu untersuchen. Allerdings nur konzentriert sich auf präzise lokale Veränderungen der Gehirnaktivität und nicht beantworten die Frage, wie Signale aus mehreren Regionen integriert sind (z. B., wie bei mehreren Hirnregionen LEP Komponenten integriert sind).
Es ist erwähnenswert, dass die gleichzeitige Aufnahme von einem ECoG und kortikalen drängendere von frei beweglichen Ratten die Untersuchung der kortikale Informationsverarbeitung sowohl makroskopischen erleichtern könnte und mesoskopischen Ebenen. Darüber hinaus bietet diese Methode eine ausgezeichnete Gelegenheit zu untersuchen, inwieweit die neuronalen Aktivitäten der vordefinierten Hirnregionen zur die LEPs beitragen. In der Tat mehrere frühere Studien beurteilten die Kohärenz zwischen Spikes, kortikale LFP und ECoG signalisiert17,18 und gezeigt, dass die LFP19,20 angrenzend an die EEG-Elektroden, trägt die Bildung von Stimulus-bezogene Gehirn Antworten. Jedoch wird die vorhandene Technik in der Regel verwendet, um Gehirn Antworten von narkotisierten Tieren durch das Fehlen von eine schützende Hülle zu verhindern, dass die Elektroden durch die Kollision beschädigt aufzeichnen. Das heißt, fehlt die Technik, die den Bau der Brücke von Electrocortical Signalen auf mesoskopischen (kortikale LFP) und makroskopischen (EEG und ECoG) Ebene in konnte frei beweglichen Ratten noch.
Um dieses Problem zu beheben, entwickelten wir eine Technik, die eine ECoG und kortikalen drängendere in mehreren Gehirnregionen gleichzeitig von frei beweglichen Ratten aufnehmen konnte. Diese Technik hilft, die direkte Beziehung von Electrocortical Signalen auf mesoskopischen und makroskopischen Ebene und erleichtert so die Untersuchung von nozizeptiven Informationsverarbeitung im Gehirn zu schaffen.