Name: Gleichzeitige Aufnahmen der kortikalen lokales Feld Potentiale, Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und Atemrhythmus aus einem frei beweglichen Ratte (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-02T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 7 s
Description: Lernen Sie die simultane Aufnahme kortikaler lokaler Feldpotentiale, EKG, EMG und Atemrhythmen bei frei beweglichen Ratten. Diese Methode ermöglicht effiziente Untersuchungen von Gehirn-Körper-Interaktionen in der Neurowissenschaft.

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Diese Arbeit wurde unterstützt von Kaken-Hallo (17 H 05939; 17 H 05551), die Nakatomi-Stiftung und der Suzuken Memorial Foundation.

Alle Verfahren mit tierische Themen wurden nach dem NIH-Leitlinien für die Pflege und Verwendung von Tieren durchgeführt.
1. Vorbereitung des integrativen Micro-Drive Arrays
<ol><li>Erstellen eines Micro-Drive Arrays für kortikale LFP-Aufnahmen wie beschrieben an anderer Stelle1,2,3. Lassen Sie mindestens 6 Metall Löcher öffnen auf eine Elektrode Schnittstellenkarte (EIB) für den Einsatz als ECG/EMG/BR-Kanäle, die mit Bioflex Drähte verbunden sind, wie unter 1.2 beschrieben.</li>
	<li>Schneiden Sie einen Bioflex Draht in 6 Stücke mit einer Länge von 5,0 cm. Schale aus Polytetrafluorethylen (PTFE) Beschichtung von beiden Enden der Draht-Stücke mit einer Länge von ~5.0 mm. Schließen Sie ein Ende der einzelnen Stücke Draht zu eines der offenen metallisches Löcher (ECG/EMG/BR-Kanäle) auf die EIB mit einem gold-Pin.</li>
	<li>Schneiden Sie einen Emaille-Draht in zwei 5,0-cm-Stücke. Löten Sie ein Ende eines dieser Kabel für Bezugsmasse (g/R) Kanäle auf die EIB (Abbildung 3, siehe auch vorherigen Papiere12,13).</li>
	<li>Für die Zubereitung von EKG-Elektroden, einen Bioflex Draht in zwei 16 cm-Stücke schneiden. Die PTFE-Beschichtung der Enden dieser Draht-Stücke in Längen von ~5.0 mm an einem Ende (kurze Ende) und ~ 15 mm am anderen Ende (lange Ende) abziehen.</li>
	<li>Bilden Sie einen Drahtring mit einem Durchmesser von 2,0 mm durch biegen das lange Ende des Drahtes, und fixieren die Form des Ringes durch Löten.</li>
	<li>Schneiden Sie für die Zubereitung von EMG-Elektroden einen Bioflex Draht in 2 Stücke mit einer Länge von 8 cm. Schale aus PTFE-Beschichtung von beiden Enden dieser Draht-Stücke mit einer Länge von ~5.0 mm.</li>
	<li>Für die Vorbereitung der BR Elektroden, schneiden Sie einen Bioflex Draht in 2 Stücke mit einer Länge von 6,0 cm. Peel off der Emaillierung von beiden Enden dieser Draht-Stücke mit einer Länge von ~5.0 Löten mm. ein Ende jedes dieser Stücke Draht auf den Kopf einer Schraube aus rostfreiem Stahl (Stamm dia Messgerät: 1,0 mm, Länge stammen: 4,0 mm).</li>
	<li>Für die Zubereitung von Boden/Referenzelektroden (Gr) Schnitt ein Emaille-Draht in 2 Stücke mit einer Länge von 6,0 cm. Peel off der Emaillierung von beiden Enden dieser Draht-Stücke mit einer Länge von ~5.0 mm. Löten ein Ende jedes dieser Stücke Draht auf den Kopf von einer Edelstahl-st Aal-Schraube (Stamm Durchmesser: 1,4 mm, Länge stammen: 3,0 mm).</li>
	<li>Gas sterilisieren alle Elektroden und Edelstahlschrauben und bewahren Sie diese auf eine saubere Unterkunft.</li>
</ol>2. Implantation der EKG/EMG-Elektroden
Hinweis: Führen Sie alle OP-Schritte mit aseptischen mit sterilen Handschuhen und autoklaviert Instrumente. Sterilisieren Sie für alle Schritte, die die Schaffung von einen Einschnitt die Haut mit 70 % Ethanol vor und decken Sie die Inzision mit OP-Tüchern.
<ol><li>Beheben eines narkotisierten Ratte (1,0-3,0 % Isofluran Gas) auf dem Rücken auf einer flachen Wärmekissen. Buprenorphin als Schmerzmittel zu geben. Legen Sie tierärztliche Salbe auf die Ratte Augen Trockenheit zu verhindern. Betadine, reinigen Sie die Oberfläche der Haut zu verwenden.</li>
	<li>Machen Sie einen Schnitt von ~2.0 cm, im medialen Brustbereich. Setzen Sie die Zwischenrippenmuskeln durch die Trennung der Brustmuskulatur. Die Ringe des EKG-Elektroden, die Zwischenrippenmuskeln Naht.</li>
	<li>Befestigen Sie den Magen des Tieres auf das Wärmekissen. Machen Sie einen Schnitt von ~1.0 cm im dorsalen Halsbereich.</li>
	<li>Legen Sie die EKG-Elektroden subkutan durch die Brust Schnitt. Schieben Sie die Enden an der dorsalen Hals-Bereich, und ziehen Sie sie heraus aus der Hals-Schnitt. Naht der Brust Schnitt.</li>
	<li>Stecken Sie ein Ende eines jeden der EMG-Elektroden subkutan auf eine Länge von ~2.0 cm durch den Hals Schnitt. Befestigen Sie die EMG-Elektroden an den Hals Muskel durch Vernähen.</li>
</ol>3. die Implantation des integrativen Micro-Drive Arrays und die BR-Elektroden
<ol><li>Befestigen Sie die Ratte auf einem stereotaktischen Gerät. Machen Sie einen Schnitt von ~3.0 cm am Kopf entlang der Mittellinie vom Punkt zwischen den Augen um den Hals-Bereich. Setzen Sie den Schädel.</li>
	<li>Nehmen Sie zwei kreisförmige Kraniotomien mit einem Durchmesser von 0,7-1,0 mm über den Riechkolben anterior 11,0 mm und 1 mm bilaterale an Bregma mit einem High-Speed-Bohrer. Implantat zwei BR-Elektroden in den Schädel, bis die Spitzen der Schraube Stiele an der Oberfläche des Gehirns verbunden sind.</li>
	<li>Nehmen Sie zwei kreisförmige Kraniotomien mit einem Durchmesser von 0,7-1,0 mm über dem frontalen Kortex anterior 2,7 mm und 2,7 mm Bregma bilateralen. Implantat zwei g/R-Elektroden in den Schädel, bis die Spitze des Stengels Schraube an der Oberfläche des Gehirns verbunden ist.</li>
	<li>Machen Sie sechs bis acht Löcher mit einem Durchmesser von 1,0 mm in der Umgebung der großen Kraniotomie. Implantat-Ankerschrauben (Stamm Durchmesser: 1,4 mm, Länge stammen: 3,0 mm) in den Schädel.</li>
	<li>Nehmen Sie eine große kreisförmige Kraniotomie mit einem Durchmesser von ~2.0 mm über der Hippocampus posterior 3,8 mm und 2,5 mm Bregma bilateralen. Integrative Mikro-Laufwerk-Arrays zu platzieren, so dass der Kanülenspitze des Laufwerk-Arrays über die großen Kraniotomie befindet</li>
	<li>Füllen die Lücke Raum zwischen der Kanülenspitze und der Gehirn-Oberfläche mit ~ 100 µL der beiden Lösungen, d. h.., 0,5 % (durch Masse) Natriumalginat und 10 % (durch Masse) Kalzium-Chlorid. Hinweis: Dieser Prozess bildet ein transparentes Gel in ~ 5 Minuten, nachdem die beiden Lösungen auf den Schädel gemischt werden.</li>
	<li>Decken, der Kanüle, BR-Elektroden, g/R Elektroden und Ankerschrauben mit dental Zement mit einer Dicke von 0,5 cm. vorsichtig nicht um die offenen Enden der BR und g/R Elektroden mit dem Zement bei diesem Schritt zu decken.</li>
	<li>Löten Sie die offenen Enden der EKG, EMG, BR und g/R Elektroden bis zu den einzelnen Draht, die zuvor mit der EIB verbunden waren (siehe die Schritte 1.2 und 1.3).</li>
	<li>Das Unterteil des integrativen Mikro-Laufwerk-Arrays und alle Elektrodenleitungen mit dental Zement zu decken. Stellen Sie sicher, dass alle Elektrodenleitungen vollständig bedeckt sind, so dass die Ratte nicht sie nach der Implantation neu kann.</li>
	<li>Zurückkehren Sie nach Wiederherstellung des ausreichenden Bewusstseins zur Aufrechterhaltung der sternalen liegen das Tier zu seiner transparenten Plexiglas nach Hause Cag, und halten Sie es allein mit freiem Zugang zu Wasser und Nahrung. Nach der Operation behandeln Sie das Tier mit Antibiotika (Gentamicin).</li>
	<li>Überwachen Sie nach der Operation die Tiere mit täglichen Beobachtung. Überprüfen Sie, dass sie richtig gehen und sie nicht quietschen zu tun, wenn der Experimentator des Mikro-Laufwerk-Arrays berührt.</li>
</ol>4. in-Vivo -Aufnahmen
Hinweis: Alle Signale werden verstärkt, bei 2 kHz abgetastet und Bandpass gefiltert (0,1 - 500 Hz) mit Ausnahme von Aktivitäten (bei 30 kHz abgetastet und Bandpass gefiltert (500-6 kHz)).
<ol><li>Die EIB des integrativen Micro-Drive Arrays an die Headstage von einem Aufnahmegerät anschließen.</li>
	<li>Die Tetroden durch Drehen der Schrauben für ein paar Wochen nach der Operation voraus. Sobald die Tetroden neben den Zielgebieten Gehirn sind, begleichen Sie die Tetroden in den Bereichen über einen Zeitraum von mehreren Tagen für stabile Aufnahmen.</li>
	<li>Die elektrischen Signale zu überwachen, während das Tier bewegt sich frei in einer Aufnahme-Kammer.</li>
</ol>

<ol><li>Kloosterman, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+Array+for+Chronic+in+vivo+Recording%3A+Drive+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication.</a> JoVE. (26), e1094(2009).</li>
<li>Nguyen, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-drive+Array+for+Chronic+in+vivo+Recording%3A+Tetrode+Assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Tetrode Assembly.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (26), e1098(2009).</li>
<li>Jog, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tetrode+technology%3A+advances+in+implantable+hardware%2C+neuroimaging%2C+and+data+analysis+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Tetrode technology: advances in implantable hardware, neuroimaging, and data analysis techniques.</a> J Neurosci Methods. 117 (2), 141-152 (2002).</li>
<li>Fenske, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comprehensive+multilevel+in+vivo+and+in+vitro+analysis+of+heart+rate+fluctuations+in+mice+by+ECG+telemetry+and+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Comprehensive multilevel in vivo and in vitro analysis of heart rate fluctuations in mice by ECG telemetry and electrophysiology.</a> Nat Protoc. 11 (1), 61-86 (2016).</li>
<li>Rossi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+aging+on+the+specialized+conducting+system%3A+a+telemetry+ECG+study+in+rats+over+a+6+month+period%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The effect of aging on the specialized conducting system: a telemetry ECG study in rats over a 6 month period.</a> PLoS One. 9 (11), 112697(2014).</li>
<li>Cesarovic, N., Jirkof, P., Rettich, A., Arras, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implantation+of+radiotelemetry+transmitters+yielding+data+on+ECG%2C+heart+rate%2C+core+body+temperature+and+activity+in+free-moving+laboratory+mice%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Implantation of radiotelemetry transmitters yielding data on ECG, heart rate, core body temperature and activity in free-moving laboratory mice.</a> JoVE. (57), (2011).</li>
<li>Zeredo, J. L., Kumei, Y., Shibazaki, T., Yoshida, N., Toda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+biting+behavior+induced+by+acute+stress+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Res+Methods%22%5BJournal%5D)">Measuring biting behavior induced by acute stress in the rat.</a> Behav Res Methods. 41 (3), 761-764 (2009).</li>
<li>Young, G. A., Khazan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromyographic+power+spectral+changes+associated+with+the+sleep-awake+cycle+and+with+diazepam+treatment+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Biochem+Be%22%5BJournal%5D)">Electromyographic power spectral changes associated with the sleep-awake cycle and with diazepam treatment in the rat.</a> Pharmacol Biochem Be. 19 (4), 715-718 (1983).</li>
<li>Oishi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polygraphic+Recording+Procedure+for+Measuring+Sleep+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice.</a> JoVE. (107), e53678(2016).</li>
<li>Chaput, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory-phase-related+coding+of+olfactory+information+in+the+olfactory+bulb+of+awake+freely-breathing+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Respiratory-phase-related coding of olfactory information in the olfactory bulb of awake freely-breathing rabbits.</a> Physiol Behav. 36 (2), 319-324 (1986).</li>
<li>Ravel, N., Pager, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+patterning+of+the+rat+olfactory+bulb+unit+activity%3A+Nasal+versus+tracheal+breathing%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Respiratory patterning of the rat olfactory bulb unit activity: Nasal versus tracheal breathing.</a> Neurosci Lett. 115 (2-3), 213-218 (1990).</li>
<li>Okada, S., Igata, H., Sakaguchi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+device+for+the+simultaneous+recording+of+cerebral%2C+cardiac%2C+and+muscular+electrical+activity+in+freely+moving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Sci%22%5BJournal%5D)">A new device for the simultaneous recording of cerebral, cardiac, and muscular electrical activity in freely moving rodents.</a> J Pharmacol Sci. 132 (1), 105-108 (2016).</li>
<li>Sasaki, T., Nishimura, Y., Ikegaya, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Recordings+of+Central+and+Peripheral+Bioelectrical+Signals+in+a+Freely+Moving+Rodent%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Pharm+Bull%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Recordings of Central and Peripheral Bioelectrical Signals in a Freely Moving Rodent.</a> Biol Pharm Bull. 40 (5), 711-715 (2017).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Für das Verständnis, wie das Gehirn moduliert peripheren Bewegungsstufen und Vice Versa, großflächige Aufnahme Methoden zur elektrischen Biosignalen aus mehreren Körperregionen gleichzeitig zu erfassen sind notwendig. Diese Studie beschrieben ein chirurgischer Eingriff und eine Aufnahme-System für die Überwachung der zerebralen lokales Feld Potentiale, Herzfrequenzen, das Ausmaß der Muskelaufbau und Atemfrequenz, der auf eine Aufnahme-System verbessert worden, die für verwendet wird extrazelluläre Aufnahmen im Gehirngewe...

Das zentrale Nervensystem steuert Körper Staaten als Reaktion auf verschiedene Veränderungen der Umwelt, und dieses Steuerelement ist in der Regel als Veränderungen der Herzfrequenz, Atemfrequenz und Muskelkontraktionen vertreten. Jedoch haben einige Studien getestet wie periphere physiologische Faktoren kortikale Aktivität zugeordnet sind. Um dieses Problem zu beheben, ist eine groß angelegte Aufnahmemethode zur Überwachung von elektrischen Biosignalen von zentralen und peripheren Gewebe notwendig. In der Großhirnrinde sind lokale Feld möglicher (LFP) Signale extrazellulär von Elektroden aufgenommen, die in der kortikalen Gewebe1,2,3eingefügt werden. Um gleichzeitig mehrere LFP-Signale aus den kortikalen Regionen kleine Säugetiere wie Ratten und Mäuse, aufzuzeichnen haben eine Reihe von Studien verschiedene Arten von maßgeschneiderten Elektroden-Einheiten entwickelt, die Mikro-Laufwerke bezeichnet werden. Einem konventionellen Mikro-Antrieb besteht aus Metall Schrauben befestigt, die mittleren Teile der Elektroden (die in der Regel Tetroden sind), ein Kernkörper, der die Schrauben und die Elektroden unterbringt und eine elektrische Schnittstelle-Board (EIB), das Metall Löcher, bietet Platz für Schließen Sie die offenen Enden der Elektroden (Abbildung 1, Abbildung 2und Abbildung 3). Diese Elektrodenanordnung ermöglicht dem Bediener die Tiefe der vielen Elektroden in das Gehirn im Laufe von Tagen bis Wochen eingesetzt Steuern und ermöglicht die Durchführung von chronischen Langzeitaufzeichnungen neuronaler Aktivität wie das Tier mit verschiedenen in Frage gestellt wird Verhaltens Aufgaben. In den peripheren Organen Herzschlag Signale werden durch zwei Elektroden, die am oder um das Herz Bereich4,5,6implantiert werden als Elektrokardiogramm (EKG) aufgezeichnet und Skelettmuskulatur Signale aufgezeichnet als Elektromyogrammen (EMGs) mit Elektroden, die in den Muskel Gewebe7,8,9eingefügt werden. Die Beziehung zwischen elektrischen Signale von den Riechkolben und Atemrhythmus (BR) wurde mit Einheit Aufnahmen10,11untersucht. In herkömmlichen Aufzeichnungssysteme, diese Signale aus verschiedenen Geweben erfasst wurden von unabhängigen Aufnahmegeräte, was bedeutet, dass ein zusätzliches experimentelle System erforderlich ist, um genau diese mehrere Geräte für synchronisieren gleichzeitigen Aufnahmen von Gehirn-Körper-Signale. Dieses System wurde entwickelt, um dieses Problem zu umgehen. In diesem System sind alle elektrischen Signale aufgezeichnet aus den peripheren Organen, einschließlich EKG, EMGs und elektrische Signale von den Riechkolben, die den Atemrhythmus zu reflektieren in einem einzigen Micro-Drive Array1,2 integriert. ,3, hier ein integrativer Micro-Drive Array bezeichnet. Dieses System erfordert nur eine Mehrkanal-Aufnahme-Gerät und ist anwendbar auf jedem herkömmlichen Mikro-Laufwerk-Array. Die Vorteile dieser Technik sind, dass es keiner, keine spezielle Geräte oder Triggersignale entsprechend der Aufnahmedauer von mehreren Geräten und ermöglicht es bequemer Datenverarbeitung, da alle Signale als ähnliche Datentypen aufgezeichnet werden. Diese Technik wird das Verständnis für die neurophysiologische Korrelate der Zusammenhänge zwischen zentralen und peripheren Organe unterstützen. Dieses Whitepaper beschreibt die Verfahren in Zusammenhang mit der Technik und präsentiert repräsentative Datasets aus einer Ratte gewonnen.

<table><tbody><tr><td>FEP Anschlussdraht Litze Edelstahl&nbsp;</td><td>Cooner Wire Company, Chatsworth, CA</td><td>AS 633</td><td>Bioflex-Draht</td></tr><tr><td>EIB-36-PTB</td><td>Neuralynx, Inc., Bozeman, MT</td><td>EIB-36-PTB</td><td>EIB</td></tr><tr><td>Cereplex&nbsp; M</td><td>Blackrock&nbsp; Microsystems, Salt Lake City, UT</td><td></td><td>Digitaler Headstage</td></tr><tr><td>Cereplex Direct&nbsp;</td><td>Blackrock&nbsp; Mikrosysteme, Salt Lake City, UT</td><td></td><td>Datenerfassungssystem</td></tr><tr><td>UEW Polyurethan-Lackdraht</td><td>Oyaide.com, Tokio, Japan</td><td>UEW 0,14 mm 20 m&nbsp;</td><td>Lackdraht</td></tr><tr><td>SD-102</td><td>Narishige, Tokio, Japan</td><td>SD-102</td><td>Hochgeschwindigkeitsbohrmaschine</td></tr><tr><td>Minimo ONE SERIES ver.2</td><td>Minitor Co.,Ltd, Tokio, Japan</td><td>C2012</td><td>Hochgeschwindigkeitsbohrmaschine Netzteil&nbsp;</td></tr><tr><td>Provinice 250 mL</td><td>Shofu Inc., Kyoto, Japan</td><td>213620136</td><td>Dentalzement</td></tr><tr><td>Anästhesiemittel für Kleintiere&nbsp;</td><td>Biomachinery, Chiba, Japan</td><td>TK-7</td><td>Anästhesiemittel&nbsp;</td></tr><tr><td>Buprenorphinhydrochlorid</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>B7536-1ML</td><td>Analgetikum</td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>DS Pharma Animal Health, Osaka, Japan&nbsp;</td><td>Isoflu 250mL</td><td></td></tr><tr><td>Vaseline, weiß &nbsp;</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan</td><td>224-00165&nbsp;</td><td>Tierarzt-Salbe&nbsp;</td></tr><tr><td>&nbsp; Natriumalginat</td><td>Nacalai tesque, Kyoto, Japan</td><td>31131-85</td><td></td></tr><tr><td>Calciumchlorid-Dihydrat</td><td>Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan</td><td>031-00435&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Edelstahlschraube M1.0 & mal; 4.0&nbsp;</td><td>MonotaRO, Hyogo, Japan</td><td>42617504</td><td>Edelstahlschraube für BR-Elektroden</td></tr><tr><td>Edelstahlschraube M1,4 x 3.0</td><td>MonotaRO, Hyogo, Japan</td><td>42617687</td><td>Edelstahlschraube für g/r-Elektroden und Anker</td></tr></tbody></table>

gleichzeitige aufnahmen der kortikalen lokales feld potentiale, elektrokardiogramm, elektromyogramm und atemrhythmus aus einem frei beweglichen ratte

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Überwachung der physiologischen Dynamik des Gehirns und des peripheren Geweben ist notwendig für eine Reihe von Fragen, wie das Gehirn kontrolliert Körper Funktionen und inneren Organe Rhythmen, wenn Tiere emotionale Herausforderungen und Veränderungen in ausgesetzt sind ihrer Wohnwelten. Im Allgemeinen werden Experimente, Signale von verschiedenen Organe wie das Gehirn und das Herz von unabhängigen Recording-Systeme erfasst, die mehrere Aufnahmegeräte und verschiedene Verfahren für die Bearbeitung der Datendateien erfordern. Diese Studie beschreibt eine neue Methode, die gleichzeitig elektrischen Biosignalen überwachen können, darunter Zehntausende lokales Feld Potenziale in mehreren Hirnregionen, Elektrokardiogramme, die das Herzrhythmus darstellen, Elektromyogrammen, die wach darstellen / schlafbezogenen Muskelkontraktion und Signale in einer frei beweglichen Ratte zu atmen. Aufnahmekonfiguration dieser Methode basiert auf eine konventionelle Mikro-Laufwerk-Array für kortikale lokales Feld möglicher Aufnahmen, in denen zig Elektroden untergebracht und die Signale, die von diesen Elektroden erhalten sind integriert in einem einzigen Schalttafel montiert auf den Kopf des Tieres. Hier wurde diese Aufnahme-System verbessert, so dass Signale aus den peripheren Organen auch eine elektrische Schnittstelle-Board übertragen werden. In einer einzigen Operation werden Elektroden zuerst separat in die entsprechenden Körperteile und den Zielgebieten Gehirn implantiert. Die offenen Enden der all diese Elektroden werden dann auf einzelne Kanäle von der Schalttafel über dem Kopf des Tieres verlötet, so dass alle Signale in elektrische Einplatinen integriert werden können. Dieses Board zu einem Aufnahmegerät anschließen ermöglicht die Sammlung aller Signale in einem einzigen Gerät, das experimentelle Kosten reduziert und vereinfacht, Datenverarbeitung, da alle Daten in der gleichen Datendatei behandelt werden können. Diese Technik wird das Verständnis für die neurophysiologische Korrelate der Zusammenhänge zwischen zentralen und peripheren Organe unterstützen.

Diese Methode kann gleichzeitig bioelektrische Signale von mehreren Organen erfassen, die die neuronale Aktivität des Gehirns, Herzschlag, Atmung, Rhythmus und skelettartiger Muskel-Kontraktionen (Abbildung 1)darstellen. Abbildung 4 stellt repräsentative Erfassung von Daten aus einem frei beweglichen Ratte, die in einem rechteckigen Feld (25 × 40 cm2) frei auf Futtersuche war. Die Beispiel-Dataset enth...

Diese Studie stellt eine Methode für die gleichzeitige Aufzeichnung von lokales Feld Potenziale im Gehirn, EKG, Elektromyogrammen und Signale einer frei beweglichen Ratte zu atmen. Diese Technik, die experimentelle Kosten reduziert und vereinfacht die Analyse der Daten, wird zum Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Gehirn und periphere Organe beitragen.

Gleichzeitige Aufnahmen der kortikalen lokales Feld Potentiale, Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und Atemrhythmus aus einem frei beweglichen Ratte

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Das übergeordnete Ziel dieser chirurgischen Implantation von Elektroden ist es, zentrale und periphere bioelektrische Signale einer frei beweglichen Ratte gleichzeitig aufzuzeichnen. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im Bereich der Neurowissenschaften zu beantworten, wie z. B. Gedächtnis, Kognition, Emotionen und Gehirn-Körper-Interaktionen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass ein einziges Aufzeichnungsgerät alle bioelektrischen Signale aus den unterschiedlichsten Körperbereichen sammelt.Wir hatten die Idee zu dieser Methode, als wir feststellten, dass Muskel- und Herzaktivitäten beide durch elektrische Signale repräsentiert werden, ähnlich wie extrazelluläre Signale des Gehirns. Wir haben daher überlegt, dass alle Signale mit einem einzigen Mehrkanal-Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet werden können. Bereiten Sie zunächst ein Standard-Mikrolaufwerk-Array für kortikale LFP-Aufnahmen vor.Lassen Sie auf einer Elektroden-Schnittstellenplatine für die Signalkanäle mindestens sechs Metalllöcher offen. Stellen Sie als Nächstes sechs fünf Zentimeter lange Bioflex-Drähte her, um die Signale zu übertragen. Ziehen Sie an beiden Enden etwa fünf Millimeter der PFTE-Beschi

simultaneous-recordings-cortical-local-field-potentials

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Wir haben eine Methode zur gleichzeitigen funktionellen Kernspintomographie und elektrophysiologischen Aufnahme in das Nagetier Gehirn entwickelt, eine Plattform für die Untersuchung der Beziehung zwischen neuronaler Aktivität und der Blutoxygenierung level dependent (BOLD) MRT-Signal.

Gleichzeitige fMRI und Elektrophysiologie in der Nager Gehirn

Dieses Video zeigt das detaillierte Verfahren zur Vorbereitung einer anästhesierten Ratte für elektrophysiologische Aufzeichnungen der Gehirnaktivität von mehreren Stellen. Die Kopfhaut wird präpariert, um Zugang zum Schädel zu erhalten, und es werden Löcher an präzisen Stellen gebohrt, um Elektroden zu installieren und zu sichern. Wolfram-Mikrodrahtelektroden werden dann an der Zielstelle eingesetzt, um die Daten aufzuzeichnen.

In vivo Elektrophysiologische Aufzeichnungen von Gehirnaktivitäten von mehreren Stellen bei Ratten

Das Video demonstriert die gleichzeitige elektrophysiologische Aufzeichnung von mehreren Gehirnregionen bei einer Ratte unter Verwendung eines integrativen Mikroantriebsarrays. Aufzeichnungselektroden werden im Riechkolben platziert, Referenzelektroden im frontalen Kortex und Mikroantriebs-Array-Elektroden im Hippocampus. Die Ratte kann frei nach Futter suchen, und die gleichzeitige Aufzeichnung von allen implantierten Elektroden wird mit dem Array aufgezeichnet.

Eine Micro-Drive-Array-Methode zur elektrophysiologischen Aufzeichnung von mehreren Hirnregionen

Dieses Video zeigt das Verfahren zur gleichzeitigen Aufzeichnung von kolokalisierter Elektroenzephalographie (EEG) und lokalen Feldpotentialen (LFPs) bei einer anästhesierten Ratte. Bei diesem Prozess wird die Ratte vorbereitet und Stimulationselektroden an ihren Schnurrhaarpolstern befestigt. Eine EEG-Spinnenelektrode wird für Oberflächen-EEG-Messungen auf den Schädel der Ratte gelegt. Gleichzeitig wird eine Mehrkanal-Mikroelektrode durch ein Bohrloch im Schädel in eine bestimmte Hirnregion...

Gleichzeitige elektroenzephalographische und lokale Feldpotentialaufzeichnungen bei einer anästhesierten Ratte

Das Video zeigt die Aufzeichnung von Elektroenzephalogramm (EEG)-Signalen von anfallsinduzierten Rattenwelpen. Nehmen Sie einen frei beweglichen Welpen, dem Elektroden implantiert wurden, die mit einem Datenerfassungssystem verbunden sind. Ein Neurotoxin wird verabreicht, um epileptische Anfälle auszulösen, und die daraus resultierende elektrische Bursting-Aktivität wird mit Hilfe des EEG-Signals überwacht.

Aufzeichnung von induzierten Anfällen mittels Elektroenzephalographie bei frei beweglichen Rattenbabys

Anweisungen für die kostengünstige Konstruktion und chirurgische Implantation einer chronischen transkraniellen Elektroenzephalographie-Montage mit hoher Dichte in Mäuse werden bereitgestellt. Techniken zur Aufzeichnung, Extraktion und Verarbeitung von Signalen werden ebenfalls beschrieben.

Mit hoher Dichte Elektroenzephalographische Acquisition in einem Nagetiermodell unter Verwendung von Low-Cost-und Open-Source-Ressourcen

Hier stellen wir eine neuartige Technik vor, die für die Aufzeichnung der Elektroenzephalographie (EEG) in frei bewegten neonatalen epileptischen Welpen und deren Beschreibung, Funktionen und Anwendungen entwickelt wurde. Diese Methode erlaubt es, EEG für mehr als 1 Woche aufzunehmen.

Aufzeichnung von EEG in frei bewegten neonatalen Ratten mit einer neuartigen Methode

Dieses Protokoll beschreibt eine einfache Methode zur gleichzeitigen Erfassung von Co lokalisierte Elektroenzephalographie (EEG) und Multi-laminar lokales Feld bei einem anästhesierten Ratte. Eine Grat-Bohrung im Schädel für das Einfügen von einer Mikroelektrode erweist sich vernachlässigbar Verzerrung des EEG Signals zu produzieren.

Gleichzeitige Aufnahme von Co lokalisierte Elektroenzephalographie und lokales Feld Potential in Nagetier

Wir entwickelten eine Technik, die gleichzeitig Electrocorticography und lokales Feld Potentiale in Reaktion auf Reize der nozizeptiven Laser von frei beweglichen Ratten aufzeichnet. Diese Technik hilft, eine direkte Verbindung von Electrocortical Signalen auf mesoskopischen und makroskopischen Ebene aufzubauen, die erleichtert die Untersuchung der nozizeptiven Informationsverarbeitung im Gehirn.

Gleichzeitige Aufnahmen von kortikalen lokales Feld Potentialen und Electrocorticograms in Reaktion auf Reize der nozizeptiven Laser von frei beweglichen Ratten

Hier beschreiben wir eine Einrichtung zur gleichzeitigen Erfassung von Elektrokardiographie und intra-arterielle Blutdruck (BP) in experimentellen Ratten, die mit standard-Ausrüstung in Tierhaltung möglich ist und können auch auf physiologische oder pharmakologische Studien zur Pathogene oder therapeutische Mechanismen in der Herz-Kreislauf-Medizin zu untersuchen.

Gleichzeitige Elektrokardiographie Aufnahme und Invasive Blut Druckmessung bei Ratten

Dieses Protokoll wurde entwickelt, um ein zuverlässiges und leicht zugängliches System zur Aufzeichnung von frei beweglichen Nagetier-EEGs zu schaffen.

Ein kostengünstiges und minimal-invasives Protokoll für die chronische Multi-Site-Elektroenzephalographie-Aufzeichnung bei frei beweglichen Mäusen

Lernen Sie die simultane Aufnahme kortikaler lokaler Feldpotentiale, EKG, EMG und Atemrhythmen bei frei beweglichen Ratten. Diese Methode ermöglicht effiziente Untersuchungen von Gehirn-Körper-Interaktionen in der Neurowissenschaft.

Gleichzeitige Aufnahmen der kortikalen lokales Feld Potentiale, Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und Atemrhythmus aus einem frei beweglichen Ratte (Video) | JoVE Journal

Gleichzeitige Aufnahmen der kortikalen lokales Feld Potentiale, Elektrokardiogramm, Elektromyogramm und Atemrhythmus aus einem frei beweglichen Ratte

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