Name: Quantifizierung der infra-langsamen Dynamik der spektralen Kraft und der Herzfrequenz bei schlafenden Mäusen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 56 s
Description: Erfahren Sie, wie neuronale und kardiale Aktivitäten während des Non-REM-Schlafs bei Mäusen koordiniert werden. Diese Methode nutzt standardisierte Polysomnographie zur Analyse von Schlafdynamik und Reaktionsbereitschaft.

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Wir danken allen Labormitgliedern für ihren Beitrag zum Schreiben und sorgfältigen Lesen dieses Manuskripts. Wir danken Paul Franken für die Anregung von Diskussionen, Dr. Gisèle Ferrand für hilfreiche Kommentare zum chirurgischen Protokoll und Dr. Jean-Yves Chatton für die Bereitstellung der Original Labview ausführbaren Dateien für die Lärmbelastung. Die Finanzierung erfolgte durch den Schweizerischen Nationalfonds (Stipendien 31003A_146244 und 31003A_166318) und den Etat de Vaud.

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Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Hier zeigen wir, wie ein kontinuierliches zeitliches Profil des Nicht-REM-Schlafes aufgebaut wird, der EEG-, EMG- und EKG-Variablen integriert. Dies ist ein erster Schritt zur Entwicklung einer integrativen Beschreibung des Mausschlafes, die dazu beitragen kann, die bisher nicht erkannte Zeitskala zu identifizieren, über die bei Nicht-REM-Schlaf 1 hohe und geringe Geräuscharmität organisiert wird. Eine ähnliche zeitliche Struktur wurde auch im menschlichen Nicht-REM-Schlaf durch eine analoge Anal...

Säugetier-Schlaf ist ein Verhaltenszustand der Ruhe und der Resilienz gegenüber Umweltreizen. Trotz dieser scheinbaren Homogenität, Polysomnographie und vegetative Parameter zeigen , dass die Schlaf bewegt sich zwischen qualitativ und quantitativ unterschiedliche neuronale und somatische Zustände auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen 1. Über Minuten bis zu zehn Minuten tritt der Wechsel zwischen Nicht-REM und REM-Schlaf auf. Nicht-REM-Schlaf wird von einer großampligen, niederfrequenten Aktivität im EEG mit einem spektralen Peak um ~ 0,5 - 4 Hz begleitet, während REM-Schlaf eine regelmäßige EEG-Aktivität im Theta-Band (6 - 10 Hz) aufweist Muskel atonia 2 Innerhalb des Nicht-REM-Schlafes radeln die Menschen durch Licht (S2) und tiefen Langsamwellen-Schlaf (SWS). Wie ihre Benennung zeigt, zeigen diese beiden Stufen niedrigere und höhere Erregungsschwellen 3 , 4 , und sie unterscheiden sich primär in der Dichte von NiedrighäutenEn-kortikale EEG-Leistung, die als langsame Aktivität (SWA; 0,75 - 4 Hz) bezeichnet wird. Die Ungleichförmigkeit bleibt während der einzelnen Kämpfe von S2 und SWS auf der Minute-zu-Sub-Sekunde-Zeitskala bestehen, die durch die variable Präsenz von SWA im Laufe eines Kampfes 5 , 6 , aber auch durch EEG- und Feldpotential-Rhythmen ausführlich dokumentiert wird Höhere Frequenzen, einschließlich Spindelwellen im Sigma-Band (10-15 Hz) und Gamma-Rhythmen (80 - 120 Hz) (für eine Überprüfung siehe 7 , 8 , 9 , 10 ). Anstatt subtil zu sein, verschieben diese Variationen den schlafenden kortikalen Zustand beim Menschen auf die Extreme des Spektrums. Für Nicht-REM - Schlaf, diese reichen von einer Dominanz von SWA zu Staaten , dass ungefähre wake-artiger Aktivität , weil sie 11 einen wesentlichen Anteil an Hochfrequenzkomponenten enthalten <suP&gt;, 12 Bei Nagetieren und Katzen, obwohl Nicht-REM-Schlaf nicht in Stufen unterteilt ist, tritt eine kurze Periode, die Zwischenschlaf (IS) genannt wird, vor dem REM-Schlaf-Beginn 13 auf . Während des IS werden REM-Schlaf-Features wie Hippocampal-Theta-Aktivität und Ponto-Geniculo-Okzipital-Wellen initiiert, während Nicht-REM-Schlafsignaturen wie Spindelwellen und SWA noch vorhanden sind, was auf eine Mischung zwischen den beiden Schlafzuständen 14 , 15 hinweist. Dennoch könnte IS funktionell unterschiedlich sein, weil es durch Antidepressiva 16 moduliert wird und durch neuartige Objektpräsentation während des vorigen Aufwachens 17 , und es trägt zur Einstellung der Erregungsschwelle 18 bei . Weiterhin zeigen die Zustandsflächen von EEG- und EMG-Parametern frei beweglicher Ratten eine Gruppe von Punkten 14 , die zwischen Nicht-REM-Schlaf, REM-Schlaf und Wachsamkeit kontinuierlich ist. Es gibt auch sporadische Abnahmen in der SWA, ohne in den Wach- oder REM-Schlaf einzutreten, was zu erheblichen Schwankungen der relativen Präsenz der nieder- und hochfrequenten Komponenten während eines konsolidierten Nicht-REM-Schlafkampfes 14 , 19 , 20 führt . Schließlich treten variable Verhältnisse von SWA und höherfrequenten Rhythmen während des Nicht-REM-Schlafes nicht nur zeitlich auf, sondern zeigen auch regionale Unterschiede in der Amplitude und Synchronisation zwischen den kortikalen Bereichen 19 . Säugetier Nicht-REM-Schlaf ist weit von Uniform. Ob diese Ungleichförmigkeit jedoch zu Zuständen führt, die sich in Funktions- und Verhaltensattributen unterscheiden, ist nicht klar. Bei verschiedenen Arten von Schlafstörungen wird der kontinuierliche Schlaf durch spontane Erwachungen und unangemessenes motorisches Verhalten gestört. Darüber hinaus zeigen Spektralanalysen Veränderungen in der relativen Präsenz höherer Frequenzen im EEG 21Und in autonomen Parametern wie Atemnoten und Herzschlag 22 . Die geordnete Abfolge von stabilen Schlafzuständen ist also gestört, und Elemente der kortikalen und / oder autonomen Erregung dringen unkontrolliert ein. Daher ist das Verständnis des Kontinuums der Schlafzustände für Krankheiten von Bedeutung. Darüber hinaus ist die Störung des Schlafes durch Umgebungslärm in städtischen Umgebungen mit allgemeinen Gesundheitsrisiken verbunden, was es entscheidend macht, Momente der erhöhten Verwundbarkeit während des Schlafes zu identifizieren 23 . Verhaltenserregung Versuche beim Menschen Schlaf zeigen an, dass es am schwersten ist aus aufzuwecken SWA dominierten Nicht-REM - Schlaf (Stufe S3), während Licht nicht-REM - Schlaf (Stufe S2) und REM - Schlaf zeigen vergleichbare und unteren Erregungsschwellen 4. Die kortikale Verarbeitung von kurzen Schallreizen variiert im wesentlichen zwischen REM-Schlaf, S2 und S3 24 ,25 , was anzeigt, dass staatsspezifische kortikale Aktivitätsmuster die ersten Stadien der sensorischen Verarbeitung modulieren. Für Nicht-REM-Schlaf beim Menschen variiert die Neigung zum Aufwachen als Reaktion auf Lärm mit dem Vorhandensein von Spindelwellen und Alpha-Rhythmen im EEG 26 , 27 , 28 . Thalamokortikalen rhythmicity während Spindeln wird durch verbesserte synaptische Hemmung bei beiden thalamischen und kortikalen Ebenen begleitet, die auf die Dämpfung der sensorischen Verarbeitung 7 beitragen gedacht wird. Wie sind geräuschresistente und verwundbare Zeiträume in der Zeit organisiert und was sind ihre Determinanten? Bei Mäusen und Menschen haben wir vor kurzem eine infra-langsame, 0,02-Hz-Oszillation in neuronalen Rhythmen identifiziert. Abhängig von der Phase dieser 0,02-Hz-Oszillation zeigten Mäuse eine variable Reaktivität gegenüber externen Reizen, entweder aufwachen oder schlafenGh das Geräusch Interessanterweise war diese Oszillation mit der Rate des Herzschlags korreliert, was darauf hinweist, dass das autonome Nervensystem an der Modulation der Anfälligkeit des Schlafes an äußere Reize beteiligt ist 1 . Gedächtnisbezogene hippocampale Rhythmen wurden auch in diesem Rhythmus organisiert, und am auffallendsten war seine Stärke mit der Qualität der Gedächtniskonsolidierung beim Menschen korreliert. Die 0,02-Hz-Oszillation scheint also ein organisatorisches Prinzip des Nagetier- und menschlichen Nicht-REM-Schlafes zu sein, das sowohl die Empfindlichkeit für die Umwelt als auch die interne Speicherverarbeitung moduliert. Dies unterstreicht erneut die Notwendigkeit von multiparametrischen und kontinuierlichen Einschätzungen von Schlafzuständen, um ihre Funktionalität zu erkennen und Orte von potentieller Verwundbarkeit zu identifizieren. Hier präsentieren wir ein Verfahren zur Extraktion der Wellenform dieser Dynamik, einschließlich der chirurgischen Implantation von Mäusen für kombinierte EEG / ECoG- und EMG-EKG-Messungen, Exposition gegenüber sensorischen Reizen, aAnalyseanalyse. Diese Prozedur stellt eine Grundlage für die Betrachtung des Schlafes als ein kontinuierlich variierender, aber stark organisierter Vigilanzzustand dar, während dessen verschiedene grundlegende Schlaffunktionen sequentiell ausgeführt werden. Allgemeiner ist das Verfahren auf Ansätze anwendbar, die darauf abzielen, die spektralen und autonomen Merkmale zu extrahieren, die einem Verhaltensergebnis während des Schlafes sowohl im Gesundheits- als auch im Krankheitszustand vorausgehen.

<table><tbody><tr><td>2-Komponenten-Epoxidkleber</td><td>Henkel</td><td>Loctite EA 3450</td><td></td></tr><tr><td>Resorbierbare Nahtfaser (Prolen)</td><td>Ethicon</td><td>5-0 FS-3</td><td></td></tr><tr><td>Adson-Pinzette</td><td>FST</td><td>11006-12</td><td></td></tr><tr><td>Antiseptischer Tupfer</td><td>VWR</td><td>149-0332</td><td></td></tr><tr><td>Attan Isofluran</td><td>Piramal</td><td>Isofluran 250mL</td><td></td></tr><tr><td>Konnektoren 3 x 2-Kanäle</td><td>ENA AG</td><td>2.316</td><td>Raster 2,54 x 2,54 mm; Größe 5 x 8 x 9 mm; Stiftgröße 5 mm; http://www.ena.ch/</td></tr> <tr><td>Dragonfly Kommutator</td><td>Dragonfly</td><td>Modell #SL-10</td><td></td></tr><tr><td>EMBLA Verstärker</td><td>EMBLA</td><td>A10 Verstärker</td><td></td></tr><tr><td>Feine Schere</td><td>FST</td><td>14108-09</td><td></td></tr><tr><td>Flachkopf Schraube aus vergoldetem Stahl</td><td>J.I. Morris</td><td>FF00CE125 https://jimorrisco.com/</td><td></td></tr><tr><td>Golddraht</td><td>CMSA</td><td>T.69 5gr</td><td>http://www.cmsa.ch/en/</td></tr> <tr><td>Hämostatischer Schwamm</td><td>Pfizer</td><td>Gelfoam</td><td></td></tr><tr><td>Desinfektionsmittel auf Jodbasis (Betadine)</td><td>Mundipharma</td><td>Standardlösung 60mL</td><td></td></tr><tr><td>Komet Bohrer Stahl 1/005PM104</td><td>UNOR AG</td><td>22310</td><td></td></tr><tr><td>Matlab Analysesoftware</td><td>MathWorks</td><td>R2016b</td><td>https://ch.mathworks.com/products/matlab.html</td></tr><tr><td>Microdrill</td><td>Fine Science Tools</td><td>96758</td><td></td></tr><tr><td>Maus Gas Anästhesie Kopfhalter</td><td>Kopf Instruments</td><td>Modell 923-B</td><td>http://kopfinstruments.com/product/model-923-b-mouse-gas-anesthesia-head-holder/</td></tr> <tr><td>Ophtalmische Salbe</td><td>Pharmamedica</td><td>VITA-POS</td><td></td></tr><tr><td>Paladur (flüssig)</td><td>UNOR AG</td><td>2260215</td><td>für Zahnzement</td></tr><tr><td>Palavit (Pulver)</td><td>UNOR AG</td><td>5410929</td><td>für Zahnzement</td></tr><tr><td>Stereotaktischer Rahmen für Kleintiere</td><td>Kopf Instruments</td><td>Modell 930</td><td>http://kopfinstruments.com/product/model-930-small-animal-stereotaxic-frame-assembly/</td></tr> <tr><td>Lötdraht</td><td>Stannol</td><td>593072</td><td></td></tr><tr><td>Temperaturregler - Mini-Rektumsonde</td><td>Phymep</td><td>4090502</td><td>http://www.phymep.com/produit/dc-temperature-controller/</td></tr> <tr><td>Temperaturregler - Heizkissen</td><td>Phymep</td><td>4090205</td><td>http://www.phymep.com/produit/dc-temperature-controller/</td></tr></tbody></table>

quantifizierung der infra-langsamen dynamik der spektralen kraft und der herzfrequenz bei schlafenden mäusen

Quantifying Infra-slow Dynamics of Spectral Power and Heart Rate in Sleeping Mice

Drei Wachsamkeitsstaaten dominieren das Leben der Säugetiere: Wakefulness, nicht-schnelle Augenbewegung (Nicht-REM) Schlaf und REM-Schlaf. Da mehr neuronale Korrelate des Verhaltens in frei bewegten Tieren identifiziert werden, wird diese dreifache Unterteilung zu einfach. Während der Wachsamkeit definieren Ensembles der globalen und lokalen kortikalen Aktivitäten zusammen mit peripheren Parametern wie Pupillendurchmesser und sympathovagalem Gleichgewicht verschiedene Grade der Erregung. Es bleibt unklar, inwieweit der Schlaf auch ein Kontinuum von Hirnzuständen bildet, in dem der Grad der Widerstandsfähigkeit gegenüber sensorischen Reizen und Erregbarkeit und vielleicht anderen Schlaffunktionen allmählich variiert und wie sich die peripheren physiologischen Zustände zusammenhängen. Die Forschung, die die Methoden zur Überwachung mehrerer Parameter während des Schlafes vorantreibt, sowie die Zuordnung zu den Konstellationen dieser funktionalen Attribute, ist von zentraler Bedeutung, um unser Verständnis des Schlafes als multifunktionalen Prozess zu verfeinern, in dem viele vorteilhafte Effekte ex sein müssenEcuted Die Identifizierung von neuartigen Parametern, die Schlafzustände charakterisieren, eröffnet Chancen für neuartige diagnostische Wege bei Schlafstörungen. Wir zeigen ein Verfahren zur Beschreibung von dynamischen Variationen von Maus-Nicht-REM-Schlafzuständen über die kombinierte Überwachung und Analyse von Elektroenzephalogramm (EEG) / Elektrokortikogramm (ECoG), Elektromyogramm (EMG) und Elektrokardiogramm (EKG) unter Verwendung von standardpolysomnographischen Aufzeichnungsverfahren. Mit diesem Ansatz fanden wir, dass der Maus-Nicht-REM-Schlaf in Zyklen von koordinierten neuralen und kardialen Oszillationen organisiert ist, die aufeinanderfolgende 25-s-Intervalle von hoher und niedriger Zerbrechlichkeit zu externen Reizen erzeugen. Daher werden zentrale und autonome Nervensysteme koordiniert, um verhaltensbedingte Schlafzustände während des konsolidierten Nicht-REM-Schlafes zu bilden. Wir präsentieren chirurgische Manipulationen für polysomnographische ( dh EEG / EMG kombinierte mit EKG) Überwachung, um diese Zyklen in der frei schlafenden Maus, die Analyse zu quanti zu verfolgenIhre Dynamik und die akustischen Stimulationsprotokolle, um ihre Rolle in der Wahrscheinlichkeit des Aufwachens zu beurteilen. Unser Ansatz wurde bereits auf den menschlichen Schlaf ausgedehnt und verspricht, gemeinsame organisatorische Prinzipien von Nicht-REM-Schlafzuständen bei Säugetieren aufzuklären.

Abbildung 2 A (obere Platte) zeigt 100-minütige Abschnitte des spontanen Schlaf-Wach-Verhaltens, aufgezeichnet durch polysomnographische Elektroden, die wie beschrieben implantiert wurden (siehe Abbildung 1 ). Die Erhöhungen und Abnahmen der EEG- und EMG-Amplitude bei Nicht-REM-Schlafbeginn sind deutlich sichtbar. Der intermittierende REM-Schlaf ist durch eine Abnahme der EEG-Amplitude und eine weitere Abnahme d...

Hier stellen wir experimentelle und analytische Verfahren vor, um die zeitliche Dynamik der neuronalen und kardialen Variablen des Nicht-REM-Schlafes bei Mäusen zu beschreiben, die die Schlafreaktion auf akustische Reize modulieren.

Quantifizierung der infra-langsamen Dynamik der spektralen Kraft und der Herzfrequenz bei schlafenden Mäusen

Three vigilance states dominate mammalian life: wakefulness, non-rapid eye movement (non-REM) sleep, and REM sleep. As more neural correlates of behavior ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, zu beschreiben, wie neuronale und kardiale Aktivitäten während des Nicht-REM-Schlafs der Maus koordiniert werden. Durch die Überwachung und Analyse elektroenzephalographischer, elektromyographischer und elektrokardiographischer Signale. Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im Bereich Schlaf zu beantworten.Zum Beispiel, wie Schlaf zwei essentielle und evolutionär konservierte Bedürfnisse in Einklang bringt. Die sowohl kontinuierlich als auch zerbrechlich sein sollen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die Standard-Polysomnographie verwendet, um den Nicht-REM-Schlaf auf eine neuartige Weise zu bewerten, die auf den variablen Verhaltensreaktionen auf äußere Reize basiert.Wir hatten die Idee zu dieser Methode, als wir beobachteten, dass schlafende Mäuse unterschiedliche Reaktionen auf Geräusche zeigten, wie z. B. Aufwachen und Durchschlafen. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da sie chirurgische Fähigkeiten, minimale Experimente und fortschrittliche Analysen kombiniert. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da mehrere wesentliche Schritte neu in diesem Bereich sind.Insbesondere in Bezug auf das Behavioral Design und die Datenanalyse. Die Auswirkungen dieser Technik erstrecken sich auf die Diagnose von Schlafstörungen beim Menschen. Denn es identifiziert die Momente des Schlafes, die sehr fragil sind.Zu Beginn des Verfahrens bereiten Sie sich auf das EEG von Ökogeolektroden vor, indem Sie 0,5 Zentimeter lange Stücke Golddraht verwenden, die jeweils auf eine vergoldete Stahlschraube gelötet sind. Reinigen Sie sie dann mit 70% Ethanol. Bereiten Sie als nächstes zwei EMG-EKG-Elektroden mit drei bis vier Zentimeter langen Golddrähten vor.Biegen Sie die Drähte in einem 90-Grad-Winkel einen Zentimeter von einem Ende entfernt und bereiten Sie am anderen Ende eine Spule vor. Zwischen den beiden Enden biegen Sie den Draht, um eine kleine Krümmung zu erzeugen, die dem Oberflächenprofil des Knochens zwischen Kleinhirn und Lambda entspricht. Bereiten Sie danach einen sechskanaligen Buchse-zu-Stecker-Kopfstecker vor, indem Sie den Stecker sowohl der Buchsen- als auch der Steckerstifte an der Basis mit Klebeband abdecken.Gib dann zu den Stiften an den Ecken etwas Zinn, um den Lötvorgang zu erleichtern. In diesem Schritt wird ein anästhesiertes Tier auf den stereotaktischen Apparat gelegt, indem man den Mund positioniert. Dadurch wird der Mauskopf fixiert.Fixieren Sie dann den Kopf, indem Sie die Ohrbügel mit ihren stumpfen hinteren Enden am Schädel positionieren. Heben Sie anschließend die Haut in der Mitte des Schädels an und schneiden Sie den angehobenen Teil der Haut vorsichtig entlang der Mittellinie von der Oberseite des Halses bis zur Höhe der Augen. Entfernen Sie dann die Kopfhaut.Stellen Sie sicher, dass das Fenster groß genug ist, um das Bregma und die Lambda-Fissuren des Schädels deutlich zu sehen. Fixieren Sie die Haut auf beiden Seiten mit Bulldoggen-Serafinen, um den Zugang zum Knochen zu gewährleisten. Anschließend das Bindegewebe vorsichtig mit einem Skalpell entfernen.Reinigen Sie den Bereich mit einem Desinfektionsmittel auf Jodbasis und trocknen Sie den Schädel mit einem antiseptischen Tupfer ab. Kratzen Sie dann mit einer scharfen Skalpellklinge den Schädel ab, um eine gereinigte und mattierte Knochenoberfläche zu erhalten. Kratzen Sie nur mit der Skalpellspitze ein gitterartiges Geflecht aus Rillen mit einem Abstand von ein bis zwei Millimetern zwischen den Rillen ein.Anschließend führen Sie mit einem Mikrobohrer vier Kraniotomien im Schädel an bestimmten Stellen durch. Blasen Sie während des Bohrens den Knochenstaub mit einer Pasteurpipette weg und reinigen Sie eventuelle Blutungen mit antiseptischen Tupfern. Wenn Blutungen auftreten, stellen Sie sicher, dass diese vollständig gestoppt werden, bevor Sie den Vorgang fortsetzen.Verwenden Sie einen hämostatischen Schwamm, um die Blutstillung zu beschleunigen. Befestigen Sie die Schraube in einer hämostatischen Klemme. Schrauben Sie auf der linken Hemisphäre zwei vergoldete Schrauben durch die Kraniotomien.Halten Sie die Klemme senkrecht über den Kraniotomie und drehen Sie die Schraube, ohne von der vertikalen Position abzuweichen. Öffnen Sie vorsichtig die hämostatische Klemme, um die Schraube zu lösen. Auf der rechten Hemisphäre schrauben Sie die zuvor vorbereiteten Elektroden durch die Kraniotomien.Geben Sie einen Tropfen Kleber auf den mittleren Teil des Schädels, um eine feste Haftung des linken EMG-EKGs zu gewährleisten. Heben Sie vorsichtig mit einer Pinzette den Rand der Haut von der Nackenmuskulatur ab und führen Sie die EMG-EKG-Drähte mit den aufgewickelten Enden in die Muskeln ein. Um die Herz-EKG-Signale während des Schlafs zu erfassen, stellen Sie sicher, dass der EMG-EKG-Draht bis zu einer Tiefe von etwa 0,8 bis einem Zentimeter in den Muskel eingeführt wird.Positionieren Sie das linke EMG-EKG neben der hinteren linken Verankerungsschraube. Wiederholen Sie den Vorgang, um das richtige EMG-EKG einzufügen. Positionieren Sie das rechte EMG-EKG neben der vorderen linken Verankerungsschraube.Achten Sie darauf, dass die Schlaufenenden so weit wie möglich voneinander entfernt platziert sind. Wichtig ist, dass die EMG-EKG-Drähte tief genug in den Muskel eingeführt werden, damit die Herzfrequenz zuverlässig erfasst werden kann. Tragen Sie mit einem Spachtel den Zweikomponenten-Epoxidkleber auf den Schädel zwischen und um die Schrauben herum auf.Lassen Sie es im Licht trocknen, aber schützen Sie die Augen des Tieres vor übermäßiger Beleuchtung. Versuchen Sie, die Verbindungsstifte so nah wie möglich zu platzieren, um die Höhe des Implantats mit einer kleinen Krokodillampe zu minimieren. Löten Sie die vier Stifte an der Ecke des Steckers an die vier Drähte.Minimieren Sie die Zeit in Kontakt mit der Lötspitze, da sich die Schrauben dadurch schnell erwärmen. Füllen Sie anschließend den Raum zwischen dem Kleber und dem Verbinder mit Zahnzement und decken Sie die gelöteten Teile ab. Schaffen Sie eine glatte Oberfläche und vermeiden Sie scharfe Kanten, die das Tier verletzen könnten.Vermeiden Sie außerdem das Berühren der Haut, da dies zu Juckreiz führt. Entfernen Sie nun die Serafine für die Bulldogge. Desinfizieren Sie die Wunde mit Desinfektionsmittel auf Jodbasis.Verschließen Sie die Wunde bei Bedarf mit Nahtpunkten vor und hinter dem Konnektor. Überwachen Sie das Tier anschließend eine Woche lang jeden Tag und suchen Sie nach Gewichtsverlust, verminderter oder abnormaler Aktivität und Anzeichen einer Infektion. Fünf bis sechs Tage nach der Operation verbinden Sie das Aufnahmekabel mit dem Kopfstecker des Tieres und lassen Sie es in seinem Käfig zu Hause.Warten Sie weitere vier bis fünf Tage, bevor Sie mit der Aufzeichnung beginnen, damit sich das Tier an den Zustand gewöhnt hat und natürlich schläft. Mit einer kommerziellen polysomnographischen Software können Sie EEG- und EMG-EKG-Daten über einen Zeitraum von 48 Stunden mit typischen Einstellungen wie 2000 x Verstärkung, einer Abtastrate von 2000 Hertz bei der Erfassung, die nach der Erfassung auf 200 Hertz herunterabgetastet wird, aufzeichnen. Wenden Sie einen 0,7-Hertz-Hochpassfilter für alle EEG-Spuren und einen 10-Hertz-Hochpassfilter für alle EMG-EKG-Spuren an.In dieser Demonstration schläft die Maus seit mehr als 40 Sekunden. Hier sind die charakteristischen niederfrequenten Signale mit hoher Amplitude im EEG und der niedrige Muskeltonus in den EMG-Spuren. Es ist wichtig, dass die Maus mindestens 40 Sekunden lang stabil schläft, bevor das Geräusch abgespielt wird, um eine lange Basislinie für die Analyse des Schlafs vor dem Aufwachen oder Durchschlafen zu gewährleisten.Nun wird ein akustischer Reiz, hier ein weißes Rauschen, abgegeben. In diesem Fall wacht die Maus innerhalb von 10 Sekunden auf. Beachten Sie, dass das EEG desynchronisiert wird, wenn die Maus aufwacht.In einem anderen Fall wacht die Maus nicht auf, obwohl das Geräusch länger als 20 Sekunden zu hören ist. Beachten Sie, dass das EEG nicht desynchronisiert wird. Hier sind die Rohspuren des EEGs in schwarz und die entsprechenden EMG-EKG-Signale in grau dargestellt, für 40 Sekunden vor dem Rauschbeginn und während der 20 Sekunden des Rauschens.Dies ist ein Sleep-Through-Event. Und das ist ein Beispiel für das Weckereignis. Die entsprechenden analysierten Daten für die Sigma-Leistungsdynamik im 40-Sekunden-Fenster vor dem Rauschbeginn werden hier für das Durchschlafen und Aufwachen gezeigt.Das wichtigste Ergebnis dieser Analyse ist, dass die Sigma-Leistung bei einem Sleep-Through-Ereignis vor dem Einsetzen des Rauschens und bei einem Wake-up-Ereignis am höchsten ist. Im Gegensatz zu den zuvor vorgestellten Wach- und Durchschlafereignissen verwarfen wir die Ereignisse mit einem frühen Übergang in den REM-Schlaf. Und wir verwarfen die Ereignisse auch mit einem frühen Aufwachen, bevor der Lärm einsetzte.Bei diesem Verfahren ist es wichtig sicherzustellen, dass das EMG-Signal die Herzfrequenz während des gesamten Nicht-REM-Schlafs erkennt. Denken Sie außerdem daran, dass das Analyseverfahren verstanden und in einem Softwareskript implementiert werden muss, um die infralangsame Schwingung zu extrahieren. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden, wie z.B. lokale elektrophysiologische Aufzeichnungen, oder bildgebende Verfahren durchgeführt werden, um Aktivitätsmuster in definierten Hirnarealen zu verfolgen.Nach der Sanierung ebnet diese Technik Forschern auf dem Gebiet des menschlichen Schlafes den Weg, um zu erforschen, wie neuronale und kardiale Aktivitäten in den verschiedenen Schlafstadien bei gesunden Schläfern und bei Patienten mit Schlafstörungen organisiert sind. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie den Nicht-REM-Schlaf retrospektiv auf der Grundlage der Verhaltensreaktivität der schlafenden Maus auf einen akustischen Reiz bewerten und analysieren können.

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Neurowissenschaften

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Die Implantation von Radiotelemetrie Sender Nachgeben Daten über EKG, Herzfrequenz, Körpertemperatur und Aktivität in frei bewegliche Labormäusen

Dieses Video zeigt ein Protokoll für die Implantation einer Elektroenzephalogramm (EEG) und Elektromyogramm (EMG) Elektrodenanordnung in eine anästhesierte Maus. Der Prozess umfasst die Befestigung der Maus auf einem stereotaktischen Rahmen, einen Mittellinienschnitt im Schädel, das Bohren von Löchern für die Elektroden und das Fixieren der Elektrodeneinheit für die Signalaufzeichnung. Nach der Wiederherstellung wird das Schlaf-Wach-Verhalten der Maus anhand der aufgezeichneten Signale...

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Der Baroreflex ist ein Mechanismus zur Regulierung der Herzfrequenz durch das autonome Nervensystem als Reaktion auf Blutdruckänderungen. Wir beschreiben eine Operationstechnik zur Implantation von Telemetriesendern zur kontinuierlichen und simultanen Messung von Elektrokardiogramm und Blutdruck bei Mäusen. Dadurch kann die spontane Baroreflexsensitivität bestimmt werden, ein wichtiger prognostischer Marker für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

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Multi-Elektroden-Array Recordings neuronaler Lawinen in organotypischen Kulturen

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