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Article de méthode

Détection automatique de très organisé Oscillations Theta dans le murin EEG

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DOI :

10.3791/55089

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10 mars 2017

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Dans cet article

Résumé

L’activité thêta dans l’hippocampe est liée à des stades cognitifs et comportementaux spécifiques. Ici, nous décrivons une méthode analytique pour détecter les oscillations thêta hautement organisées dans l’hippocampe en utilisant une approche basée sur le temps-fréquence (c’est-à-dire l’analyse en ondelettes).

Résumé

Theta activité est générée dans le système septohippocampique et peut être enregistré en utilisant des électrodes intrahippocampique profondes et électroencéphalographie implantable (EEG) radiotélémétriques ou système d'attache des approches. Pharmacologiquement, hippocampique thêta est hétérogène (voir la théorie dualiste) et peuvent être différenciées en type I et de type II thêta. Ces sous-types EEG individuels sont liés aux états cognitifs et comportementaux spécifiques, tels que l'excitation, l'exploration, l'apprentissage et la mémoire, les fonctions d'intégration plus élevés, etc. Dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la structure et des altérations fonctionnelles du système septohippocampique peut entraîner une activité thêta avec facultés affaiblies / oscillations. Une analyse quantitative standard de l'EEG hippocampique comprend une rapide transformation de Fourier (FFT) à base de l'analyse de fréquence. Toutefois, cette procédure ne fournit pas de détails sur l'activité thêta en oscillations générales et hautement organisés thêta en particulier. Afin d'obtenir detainformations iLED sur les oscillations thêta hautement organisées dans l'hippocampe, nous avons développé une nouvelle approche analytique. Cette approche permet la quantification de temps et de coût-efficacité de la durée des oscillations thêta fortement organisées et leurs caractéristiques de fréquence.

Introduction

Theta activité dans le cerveau est liée à différents états cognitifs et fonctionnels, y compris l' éveil, l' attention, le mouvement volontaire, comportement exploratoire, le comportement de l' attention, l' apprentissage et la mémoire, l' intégration somatosensoriel, et des mouvements oculaires rapides (REM) dormir 1, 2. Principalement, l'activité thêta comme une entité rythmique peut être produite dans différentes régions cérébrales et est hautement organisée et synchronisée comme thêta oscillations. Ci - dessous, nous allons nous concentrer sur l'analyse et la quantification de ....

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Protocole

Tout l'expérimentation animale a été réalisée selon les directives du Conseil local et institutionnel de protection des animaux (Université de Bonn, BfArM, LANUV, Allemagne). En outre, toute expérimentation animale a été réalisée conformément à la législation supérieure, par exemple, des Communautés européennes Directive du Conseil du 24 Novembre 1986 (86/609 / CEE), ou de la législation régionale ou nationale individuelle. effort particulier a été fait pour réduire au minimum le nombre d'animaux utilisés, ainsi que leurs souffrances.

1. animaux Logement et EEG Conditions d'enregistrement

  1. souris Maison à fi....

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Résultats

Theta activité peut être enregistrée dans une large gamme de système nerveux central (SNC) régions. Ici, nous présentons une analyse des oscillations thêta de l'hippocampe de souris. Ces oscillations peuvent se produire pendant les différents états comportementaux et cognitifs. Il est fortement recommandé d'analyser thêta oscillations dans les deux à long terme, à court terme liées à la tâche, et les conditions spontanées pharmacologiquement induites.
La figure 1

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Discussion

Theta activité est d'une importance centrale dans la neurophysiologie systémique. On peut observer dans les diverses régions du cerveau, en particulier dans l'hippocampe, où elle est liée à des états comportementaux et cognitifs spécifiques. En outre, hippocampique thêta peut être pharmacologiquement différenciée en atropine sensible de type II et de type I thêta atropine insensible. Type I est pensé pour être lié à la locomotion, comme la marche ou la course 27,

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier la Dre Christina Ginkel (Centre allemand pour les maladies neurodégénératives, DZNE) et le Dr Robert Stark (DZNE) pour leur aide en matière d’élevage et de santé animale. Ce travail a été soutenu financièrement par l’Institut fédéral des médicaments et des dispositifs médicaux (Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM), Bonn, Allemagne.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Carprofène (Rimadyl VET - Injektionslö ; sung)PfizerPZN 011020820820ml
microscope chirurgical binoculaireZeiss Stemi 20000000001003877, 435540000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)BayerPZN : champs 1578818
(stériles)HartmannPZN 0366787
70 % éthanolCarl Roth9065.5
0,3 % / 3 % peroxyde d’hydrogène solutionSigma9532130 % solution mère
gants (stérile)Unigloves1570
verre dentaire ciment ionomèreKentDental /NORDENTA957 321
stérilisateur d’instruments chirurgicaux à base de chaleurF.S.T.18000-50
Foret dentaire à grande vitesseAdeorSI-1708
Système de narcotique par inhalation (isoflurane)Harvard Apparatus GmbH34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230
IsofluraneBaxter 250 mlPZN 6497131
KétaminePfizerPZN 07506004
Solution de Ringer lactée (stérile)BraunL7502
Solution de coloration NisslBAA31712159Armin Baack
(stériles)ReWa Krankenhausbedarf2003/01
Électrodes en acier et tungstène revêtues de parylèneFHC Inc., USAUEWLGESEANND
cadre stéréotaxiqueNeurostar51730Mcommandé chez Stoelting
(Entraînement stéréo-Nouvelle stéréotaxie motorisée)
bandes (stériles)BSN medical GmbH & Co. KG626225
TA10ETA-F20DSI270-0042-001XÉmetteur radiofréquence 3,9 g, 1,9 cc, plage de tension d’entrée ± ; 2,5 mV, largeur de bande du canal (B) 1 - 200 Hz, fréquence d’échantillonnage nominale (f) 1 000 Hz (f = 5B) plage de température de fonctionnement 34 - 41 ° ; C Durée de vie garantie de la batterie 4 mois
TL11M2-F20EETDSI270-0124-001XTransmetteur radiofréquence 3,9 g, 1,9 cc, plage de tension d’entrée ± ; 1,25 mV, largeur de bande du canal (B) 1 - 50 Hz, fréquence d’échantillonnage nominale (f) 250 Hz (f = 5B) plage de température de fonctionnement 34 - 41 ° ; C autonomie garantie de la batterie 1,5 mois
Vibroslicer 5000 MZMicroscopie électronique Sciences5000-005
Xylazine (Rompun)BayerPZN : 1320422
MatlabMathworks Inc.logiciel de programmation, de calcul et de visualisation
logiciel d’analyse statistique SPSSIBM
Tampons

Références

  1. Vanderwolf, C. H. Hippocampal electrical activity and voluntary movement in the rat. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 26, 407-418 (1969).
  2. Kahana, M. J., Seelig, D., Madsen, J. R. Theta returns. Curr Opin Neurobiol. 11, 739-744 (2001).
  3. Varga, V., et al.

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Réimpressions et autorisations

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