Hemos desarrollado una técnica que registra simultáneamente la electrocorticografía y los potenciales de campo local en respuesta a estímulos nociceptivos laser se mueva libremente las ratas. Esta técnica ayuda a establecer una relación directa de señales electrocortical mesoscópicos y macroscópicos, que facilita la investigación de procesamiento en el cerebro de la información nociceptiva.
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Artículo de método
Grabaciones simultáneas de los potenciales de campo Local Cortical y Electrocorticograms en respuesta a estímulos nociceptivos Laser se mueva libremente las ratas
En este artículo
Resumen
Resumen
Respuesta electrocortical, sacado por los pulsos de láser térmico que activan selectivamente las terminaciones nerviosas libres nociceptivas, es ampliamente utilizado en muchos estudios animales y humanos para investigar el procesamiento cortical de información nociceptiva. Estos potenciales cerebrales evocados por láser (LEPs) consisten en varias respuestas transitorias que son tiempo-bloqueada la aparición de estímulos de láser. Sin embargo, todavía son en gran parte desconocidas, debido a la falta de una técnica de muestreo que puede grabar simultáneamente las actividades neuronales en la superficie de la corteza (es decir, hallazgos [ECoG] y el cuero cabelludo las propiedades funcionales de las respuestas de la LEP el electroencefalograma [cuero cabelludo EEG]) y dentro del cerebro (es decir, potenciales de campo local [LFP]). Para tratar este tema, presentamos aquí un protocolo de animales utilizando ratas libremente móviles. Este protocolo se compone de tres procedimientos principales: preparación (1) animal y procedimientos quirúrgicos (2) un registro simultáneo de ECoG y LFP en respuesta a estímulos nociceptivos de láser y (3) datos análisis y función de la extracción. Específicamente, con la ayuda de una concha protectora 3D impreso, ECoG y LFP electrodos implantados en el cráneo de la rata segura celebraron juntos. Durante la recolección de datos, pulsos de láser fueron entregados en patas delanteras de la rata a través de huecos en la parte inferior de la cámara cuando el animal estaba en quietud espontánea. Constante ruido blanco fue jugado para evitar la activación del sistema auditivo de los ultrasonidos generados por láser. En consecuencia, sólo las respuestas nociceptivas se registraron selectivamente. Utilizando los procedimientos analíticos estándar (p. ej., band-pass filtrado, extracción de época y corrección de línea base) para extraer las respuestas cerebrales relacionados con el estímulo, se obtuvieron resultados demostrando que eran LEPs con un alto cociente signal-to-noise al mismo tiempo registrado de electrodos ECoG y LFP. Esta metodología permite la grabación simultánea de actividades ECoG y la LFP, que proporciona un puente de señales electrocortical mesoscópicos y macroscópicos, facilitando así la investigación del procesamiento de la información nociceptiva en el cerebro.
Introducción
EEG es una técnica para registrar los potenciales eléctricos y actividades del cerebro oscilatorios generadas por las actividades sincronizadas de miles de neuronas en el cerebro. Popularmente se utiliza en muchos estudios básicos y aplicaciones clínicas1,2. Por ejemplo, las respuestas EEG a láser intenso calientan pulsos (es decir, LEPs) son ampliamente adoptadas para investigar el procesamiento periférico y central de entrada sensorial nociceptiva3,4,5. En los seres humanos, LEPs consisten en principalmente....
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Protocolo
Se utilizaron ratas Sprague-Dawley macho adultas (400-450 g de peso) en el experimento. Todos los procedimientos quirúrgicos y experimentales habían seguido a la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio de los institutos nacionales de salud. Los procedimientos fueron aprobados por el Comité de ética de investigación en el Instituto de Psicología de la Academia China de Ciencias.
1. implantación del electrodo
- Anestesiar la rata en una cámara con isoflurano 5% y una tasa de flujo de aire de 1 L/min antes de la cirugía.
- Usar un aparato estereotáxicas, fijar la cabeza de la rata con su nariz en la máscara anesté....
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Resultados
En el experimento representativo, se registraron los datos electrofisiológicos de cinco ratas. Los estímulos de láser fueron entregados a la derecha forepaw de cada rata por 20 veces con > 40 intervalos interstimulus de s. El cerebro evocado laser las respuestas fueron registradas usando ECoG tornillos y cables de profundidad y los cables de profundidad fueron implantados en bilaterales cortezas somatosensoriales primarias (S1) y cortezas de motor principal (M1).
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Discusión
En el presente estudio, describimos una técnica para registrar simultáneamente ECoGs y respuestas LFP corticales provocadas por estímulos nociceptivos laser se mueva libremente las ratas. Los resultados mostraron que las respuestas LEP se pudieran detectar claramente después de la aparición de estímulos de láser en las señales de ECoG y LFP. La grabación simultánea de ECoG y cortical LFP permitirá a los científicos investigar su relación para comprender mejor la contribución de las actividades neuronales a los componente.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que declarar.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por CAS laboratorio clave de Salud Mental, Instituto de psicología, la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (31671141 y 31822025), el 13th Plan de informatización de cinco años de la Academia China de Ciencias (XXH13506), y el proyecto de la Fundación científica del Instituto de Psicología de la Academia China de Ciencias (Y6CX021008).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Ratas macho Sprague-Drawley | Isoflurano Vital River | ||
| RWD Life Science | |||
| Sistema de anestesia de isoflurano para animales pequeños | RWD Life Science | Incluyendo la máscara antigás de anestesia para ratas | |
| Aparato estereotáxico | RWD Life Science | ||
| El aparato con electrodos | combinados ECoG y LFPEl aparato es de fabricación casera, que ensambla el ECoG y los electrodos de alambre de profundidad a un módulo | ||
| conector Carcasa | La textura de la carcasa es poliláctica, y la carcasa es casera y contiene tres partes: una base, una pared y una tapa. La pared está cubierta por conos de cobre para construir como una jaula de Faraday | ||
| Alambres de tungsteno (diámetro: 50 mm) | California Fine Wires Company | Los electrodos para el registro cortical de LFP | |
| Tornillos de acero inoxidable (diámetro: 0,6 mm) | Los electrodos para el registro ECoG | ||
| Taladro craneal eléctrico | RWD Life Science | ||
| Broca (diámetro: 0,5 mm) | RWD Life Science | El taladro se utiliza para perforar los agujeros de los tornillos ECoG | |
| Broca (diámetro: 0,2 mm) | RWD Life Science | El taladro se utiliza para perforar los agujeros de los cables de profundidad | |
| Polvo arílico dental | SNC dental | ||
| Líquido arílico dental | SNC | ||
| Fisher Scientific | La mezcla se utiliza para sellar la craneotomía para asegurar el siguiente movimiento de las matrices de microalambres: | ||
| Aceite mineral | Fisher Scientific | ||
| Electrocoagulador | Bovie medical Corporation | ||
| RHD2132 Placas de amplificación | Intan Technologies | Un sistema de RHD2000 de cabecera de 32 canales | |
| Intan Technologies | El sistema de adquisición de datos | ||
| Generador láser de perovskita infrarroja de neodimio, itrio y aluminio (Nd:YAP) | Ingeniería | ||
| Matlab R2016b | El MathWorks |
Referencias
- Klimesch, W., Doppelmayr, M., Schwaiger, J., Winkler, T., Gruber, W. Theta oscillations and the ERP old/new effect: independent phenomena? Clinical Neurophysiology. 111 (5), 781-793 (2000).
- Peng, W., et al. Brain oscillations reflecting pain-related behavi....
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Reimpresiones y permisos
