Langfristige kontinuierliche EEG-Monitoring in Kleintier Models of Human Disease Mit dem Epoch Wireless Transmitter-System

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den epischen Transmitter effektiv zu implantieren, um qualitativ hochwertiges EEG bei Nagetieren wie Ratten und Mäusen aufzuzeichnen. Dies wird erreicht, indem zuerst die Oberfläche des Schädels freigelegt und getrocknet wird. Der zweite Schritt besteht darin, Löcher in den Schädel zu bohren, um den Sender, die Elektroden und die benötigten Knochenschrauben einzusetzen.

Anschließend werden die Knochenschrauben eingesetzt und die Senderelektroden ausgerichtet. Der letzte Schritt besteht darin, die Elektroden einzuführen und den Sender mit Acrylatklebern am Schädel zu befestigen. Letztendlich werden Datenerfassungsvideos und Überprüfungssoftware verwendet, um die EEG-Aktivität 24 7 zu überwachen und alle EEG-Ereignisse wie Krampfanfälle und interiktale Spitzen zu erfassen.

visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die Implantationsschritte schwer zu erlernen sind. Durch die Größe des Nagetierschädels ergibt sich ein aufwendiger, aber trainierbarer chirurgischer Eingriff. Das Hauptziel dieser Präsentation ist es, dieses Implantationsverfahren zu vereinfachen und leicht reproduzierbar zu machen.

Die Idee zu dieser Methode hatten wir erst, als wir Schwierigkeiten hatten, Langzeit-Elektroaufnahmen von Tiermodellen für Epilepsie zu machen. Bei krampfhaften Anfällen sind verdrahtete Aufzeichnungen anfällig für elektrische Artefakte und eine ungünstige Belastung der Elektrodenschädelgrenze. Kabelgebundene Aufzeichnungssysteme können ausfallen, weil das Tier an der Leine kaut und am Implantat kratzt.

Dieses drahtlose System löst all diese Probleme und bietet bis zu sechs Monate ununterbrochene EEG-Aufzeichnungen. Achten Sie bei der Vorbereitung auf die Operation darauf, den Transmitter vollständig zu sterilisieren, ihn in 70%igem Ethanol einzuweichen, ihn in steriler Kochsalzlösung zu spülen und in sterile Kochsalzlösung zu tauchen. Lassen Sie es dort, bis es benötigt wird.

Die letzte Vorbereitung besteht darin, sicherzustellen, dass alles an der Operationsstelle sterilisiert ist. Besprühen und wischen Sie die Umgebung und die Ausrüstung mit 70% Ethanol ab. Nachdem Sie das Tier betäubt haben, stellen Sie sicher, dass es nicht auf ein Zehenkneifen ankommt, bevor Sie mit der Operation beginnen, während das Tier narkotisiert ist.

Tun Sie dies alle 15 Minuten. Das anästhesierte Tier sollte zunächst in einem stereotaktischen Rahmen fixiert werden. Verwenden Sie Ohrstangen, aber ziehen Sie sie nicht zu fest an, da die Haut junger Welpen sehr weich ist.

Tragen Sie nach dem Befestigen einen Nasenkonus auf, um 3%iges Iso-Fluor zu liefern. Um das Tier warm zu halten, halten Sie ein Heizkissen bei 37 Grad Celsius darunter. Bei erwachsenen Tieren Auch die Augen befeuchten.

Sterilisieren Sie nun die Inzisionsstelle Zuerst reinigen Sie die Kopfhaut mit 70%Ethanol und reiben Sie dann mit Betadin die Haut in kreisenden Bewegungen. Dann drapieren Sie das Tier. Beginnen Sie damit, sehr vorsichtig einen Schnitt in die Kopfhaut zu machen, leicht hinter den Ohren, entlang der Mittellinie.

Verlängern Sie den Schnitt um etwa zwei Zentimeter. Junge Welpen sind sehr weichschädelig. Machen Sie diesen Schnitt auch in nur einem Schnitt, damit er schneller heilt.

So legen Sie den Schädel frei. Fassen Sie dann mit Aneurysmaklammern den Schädel an und legen Sie einen Bereich frei, an dem der Sender befestigt werden soll, und trocknen Sie ihn. Denken Sie daran, dass bei jungen Welpen die Schädelknochen nicht miteinander verschmolzen sind.

Trocknen Sie dann den Schädel, an der sich der Sender festsetzen wird. Verwenden Sie für eine starke Klebeverbindung einen Elektrokauterstift, um die Blutung am Schädel zu stoppen. Identifizieren Sie nun anhand von anatomischen Orientierungspunkten und einem Gehirnatlas die Schädelposition, um das Bohrloch für die Aufzeichnung zu platzieren. Erstellen Sie dann mit einem Dremel-Bohrer zwei Löcher an der Aufnahmeposition, die einen Durchmesser von nicht mehr als 300 Mikrometern haben.

Platzieren Sie dann über dem Kleinhirn und hinter dem Lambda ein Bohrloch. Überprüfen Sie bei der Referenzelektrode, ob die Drähte des Transmitters mit den Bohrlöchern ausgerichtet sind. Wenn nicht, überprüfen Sie den Sitz des Senders und biegen Sie die Elektroden vorsichtig mit einer Pinzette mit feiner Spitze, um sie mit den Löchern auszurichten.

Schneiden Sie sie nun mit einer chirurgischen Schere auf die gewünschte Länge zu. Sie sollten sich bei EEG-Aufzeichnungen bis über die Dura erstrecken oder bis hinunter zu definierten Hirnstrukturen vordringen. Tragen Sie nun, ohne die Elektroden zu beschichten, so viel Cyanacrylat auf den Sender auf, dass er vollständig bedeckt ist.

Holen Sie sich nur keinen Kleber auf die Elektroden. Wenn der Sender Oberflächenaufnahmen macht, senken Sie den Sender in die Löcher ab und halten Sie ihn einfach etwa eine Minute lang mit leichtem Druck an Ort und Stelle. Wenn die Aufzeichnung aus tiefen Hirnstrukturen entnommen werden soll, montieren Sie den Sender auf einen Kanülenhalter und platzieren Sie ihn auf einem stereotaktischen Arm.

Es ist wichtig, die Sendeelektroden in den Bohrlöchern zu positionieren, ohne dass der Klebstoff verunreinigt wird. Verunreinigungen führen zu einer Verschlechterung des Signals. Fügen Sie als Nächstes mehr Cyanacrylatgel hinzu, um die Befestigung des Senders zu stabilisieren.

Tragen Sie den Kleber in Kreisen auf, die die Wände des Senders bedecken. Achten Sie darauf, die Antenne nicht abzudecken. Tragen Sie dann 100 Mikroliter eines chemischen Beschleunigers aus einer Spritze auf die Basis des Senders auf.

Verhindern Sie, dass es mit dem umgebenden Gewebe in Kontakt kommt. Um den Brandbeschleuniger zu entfernen, waschen Sie den Bereich gründlich mit einem halben Milliliter steriler Kochsalzlösung. Nähen Sie nun die Haut um den Transmitter herum, ohne ihn zu bedecken.

Die Oberseite des Senders sollte nach außen gerichtet sein. Für eine gute Signalübertragung verwenden Sie Vicryl oder Seidennaht. Wenn Sie mit empfindlichen Welpen arbeiten, sollte die Haut um den Sender und den umgebenden Kleber herum einigermaßen straff sein.

Setzen Sie nun das Tier aus dem Rahmen in eine warme Decke Um sich zu erholen, sind die Details zur postoperativen Pflege im Textprotokoll angegeben. Bringen Sie ein einzelnes implantiertes Tier in eine Aufzeichnungskammer. Es kann jeweils nur ein implantiertes Tier überwacht werden, aber andere nicht implantierte Tiere können dabei sein.

Um den Rekorder einzurichten, schließen Sie das Netzteil an die Empfängerbasis an. Verbinden Sie als Nächstes die Basis über BNCs mit einem Datenerfassungssystem. Platzieren Sie nun den Käfig auf dem Sockel des Signalempfängers.

Die Signalleuchte sollte aufleuchten. Nun können Daten aufgezeichnet werden. Verbinden Sie zunächst die Empfängerbasis mit einem Werbekonverter und schließen Sie den Konverter an einen Computer an.

Stellen Sie in den Softwareeinstellungen die Abtastrate der Aufnahme auf 500 pro Sekunde ein. Der Sender sendet EEG-Signale zwischen 0,1 und 100 Hertz mit einem Roll-off von acht Dezibel pro VE an beiden Enden. Die Einstellung einer angemessenen Abtastrate, die über dem Nyquist-Wert liegt, ist entscheidend. Wir empfehlen 500 Proben pro Sekunde Während die Tiere von der Uhr aus auf Anzeichen von Stress und Dehydrierung aufgezeichnet werden.

Welpen sollten nicht länger als zwei Stunden in der Kammer bleiben. Der Sender wurde mit einem minimal schädlichen Formfaktor entwickelt, und die Aufzeichnung mit langer Batterielebensdauer konnte je nach Batteriekapazität sechs Monate lang ununterbrochen durchgeführt werden. Mäuse ab P 12 vertrugen den Transmitter sehr gut, ebenso wie Ratten ab P 6.

Die Cyanacrylat-Befestigung am Schädel behinderte die Entwicklung nicht und ermöglichte eine kontinuierliche Datenerfassung während der gesamten Entwicklung des Tieres bis ins Erwachsenenalter. Einmal gemeistert, kann diese Technik in nur wenigen Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird. Denken Sie daran, dass es wichtig ist, die Elektroden nach diesem Verfahren frei von Klebstoffverunreinigungen zu halten. Andere Methoden, wie z.B. die quantitative Anfallserkennungsanalyse, können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen wie den zeitlichen Verlauf und den Schweregrad des Status epilepticus zu beantworten.

Diese Technik wird Epilepsieforschern den Weg ebnen, neonatale Anfälle und Nagetiermodelle für perinatale Schlaganfälle zu untersuchen.