Grabaciones simultáneas de potenciales de campo Local Cortical, Electrocardiograma, electromiograma y respirar a ritmo de una rata libremente móvil

Yu Shikano; Takuya Sasaki; Yuji Ikegaya

doi:10.3791/56980

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Artículo de método

Grabaciones simultáneas de potenciales de campo Local Cortical, Electrocardiograma, electromiograma y respirar a ritmo de una rata libremente móvil

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DOI:

10.3791/56980

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2 de abril de 2018

Yu Shikano¹ , Takuya Sasaki¹ , Yuji Ikegaya¹^,²

¹Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo, ²Center for Information and Neural Networks

En este artículo

Resumen

Este estudio presenta un método para la grabación simultánea de potenciales de campo local en el cerebro, electrocardiogramas, electromyograms y respirar las señales de una rata libremente móvil. Esta técnica, que reduce los costos experimentales y simplifica el análisis de datos, contribuye a la comprensión de las interacciones entre el cerebro y órganos periféricos.

Resumen

Monitoreo de la dinámica fisiológica del cerebro y tejidos periféricos es necesario para abordar una serie de preguntas acerca de cómo los controles del cerebro cuerpo funciones y órganos internos ritmos cuando los animales están expuestos a desafíos emocionales y cambios en su condiciones de vida. En general los experimentos, las señales de diferentes órganos, como el cerebro y el corazón, son registrados por sistemas de grabación independientes que requieren múltiples dispositivos de grabación y diferentes procedimientos para el procesamiento de los archivos de datos. Este estudio describe un nuevo método que puede controlar simultáneamente Bioseñales eléctricas, incluyendo decenas de potenciales de campo locales en varias regiones del cerebro, electrocardiogramas que representan el ritmo cardíaco, electromyograms que representan despierto / contracción muscular relacionados con el sueño y señales, en una rata libremente móvil de respiración. La configuración de la grabación de este método se basa en una matriz de micro-unidades convencional para grabaciones potencial del campo local cortical en el que se acomodan decenas de electrodos, y las señales obtenidas de estos electrodos están integradas en un solo cuadro eléctrico montado en la cabeza del animal. Aquí, este sistema de grabación fue mejorado para que las señales de los órganos periféricos también se transfieren a una placa de interfaz eléctrico. En una sola cirugía, electrodos por separado primero se implantan en las partes apropiadas del cuerpo y las zonas cerebrales. Los extremos abiertos de todos los electrodos entonces se sueldan a los canales individuales de la Junta eléctrica encima de la cabeza del animal para que todas las señales pueden ser integrados en la placa eléctrica única. La colección de todas las señales en un solo dispositivo, que reduce los costos experimentales y simplifica el procesamiento de datos, porque todos los datos pueden ser manejados en el mismo archivo de datos permite conectar esta tarjeta a un dispositivo de grabación. Esta técnica ayudará a la comprensión de los correlatos neurofisiológicos de las asociaciones entre órganos centrales y periféricos.

Introducción

El sistema nervioso central controla Estados del cuerpo en respuesta a cambios ambientales varios, y este control se representa típicamente como cambios en la frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria y contracciones musculares. Sin embargo, pocos estudios han probado cómo tales factores fisiológicos periféricos están asociados con la actividad cortical. Para solucionar este problema, es necesario un método de grabación a gran escala para el monitoreo de Bioseñales eléctricas de los tejidos centrales y periféricos. En la corteza cerebral, las señales (LFP) del potencial de campo local extracelularmente son registradas por electrodos que se insertan en los tejidos c....