מאמר שיטה

הקלטות סימולטני של פוטנציאל שדה מקומי קורטיקליים ו- Electrocorticograms בתגובה לגירויים לייזר Nociceptive לנוע בחופשיות חולדות

DOI:

10.3791/58686

⸱

7 בינואר 2019

 ,  ,  ,  , 
1CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, 2Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, 3Research Center of Brain Cognitive Neuroscience, Liaoning Normal University, 4Neuroscience Research Institute, Peking University, 5Department of Neurobiology, School of Basic Medical Sciences, Peking University, 6Key Laboratory for Neuroscience, Ministry of Education/National Health and Family Planning Commission, Peking University, 7Department of Pain Management, State Key Clinical Specialty in Pain Medicine, Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פיתחנו שיטה רשומות בו-זמנית גם electrocorticography וגם שדה מקומי פוטנציאל בתגובה לגירויים לייזר nociceptive לנוע בחופשיות חולדות. טכניקה זו מסייעת ליצור מערכת יחסים ישירה של אותות electrocortical mesoscopic ואת רמות מאקרוסקופית, אשר מקלה על החקירה של nociceptive מידע לעיבוד במוח.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תגובות Electrocortical, שהפיק פעימות החום לייזר שמפעילים באופן סלקטיבי nociceptive חינם עצביים, נמצאים בשימוש נרחב במחקרים רבים בעלי חיים ועל האדם לחקור עיבוד מידע nociceptive קורטיקלית. אלה פוטנציאל המוח עורר לייזר (LEPs) מורכב מספר תגובות ארעי, כי הם נעולים בזמן תחילתה של גירויים לייזר. עם זאת, המאפיינים הפונקציונליים של התגובות LEP הם עדיין אינו מודע לקיומם, עקב חוסר טכניקה דגימה בו-זמנית יכול להקליט את פעילות עצבית על פני השטח של קליפת המוח (קרי, electrocorticogram [ECoG], הקרקפת העוויתיים [הקרקפת EEG]) בתוך המוח (קרי, פוטנציאל שדה מקומי [LFP]). כדי לטפל בבעיה זו, אנו מציגים כאן פרוטוקול בבעלי חיים באמצעות חולדות נעה בחופשיות. פרוטוקול זה מורכב שלושה הליכים עיקריים: (1) בעלי חיים והכנה הליכים כירורגיים, (2) הקלטה בו זמנית של ECoG ו- LFP בתגובה לגירויים לייזר nociceptive ולאחר מיצוי כוללים, ניתוח נתונים (3). באופן ספציפי, עם העזרה של מעטפת הגנה מודפס 3D, אלקטרודות ECoG והן LFP מושתל על הגולגולת של החולדה בצורה מאובטחת התקיימו ביחד. בעת איסוף הנתונים, פעימות לייזר נמסרו על forepaws של החולדה דרך פערים בחלק התחתון של התא, כאשר החיה הייתה דממה ספונטנית. רעש לבן שוטף ניגן כדי למנוע את הפעלת מערכת השמיעה סאונד שנוצרו על-ידי לייזר. כתוצאה מכך, רק nociceptive תגובות נרשמו באופן סלקטיבי. באמצעות תהליכים אנליטיים תקן (למשל, הלהקה לעבור סינון, חילוץ אפוק, ותיקון בסיסית) כדי לחלץ תגובות הקשורות גירוי המוח, השגנו תוצאות מציג כי היו LEPs עם יחס אות לרעש גבוה במקביל הקליטה של אלקטרודות ECoG ו- LFP. מתודולוגיה זו מאפשרת הקלטה בו זמנית של ECoG ופעילויות LFP, אשר מספק גשר של אותות electrocortical mesoscopic ואת רמות מאקרוסקופית, ובכך להקל על החקירה של עיבוד מידע nociceptive במוח.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

EEG היא טכניקה כדי להקליט פוטנציאל חשמלי ופעילויות המוח מתנדנדות שנוצר על ידי פעילות מתואמת של אלפי נוירונים במוח. הוא משמש העממי רבים מחקרים בסיסיים, יישומים קליניים1,2. למשל, תגובות EEG לייזר אינטנסיבי חום פולסים (קרי, LEPs) הם אימצו אותו באופן נרחב כדי לחקור היקפיים ומרכזי העיבוד של4,nociceptive חושית קלט3,5. בבני אדם, LEPs בעיקר מורכב deflections שלושה ייחודי: הרכיב מוקדם (N1) זה somatotopically מאורגן, סביר להניח משקפים הפעילות של קליפת המגע העיקרית (S1)6, את הרכיבים מאוחר (N2 ו- ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למבוגרים חולדות ספראג-Dawley זכר (שקילה 400-450 גרם) שימשו את הניסוי. כל הליכים כירורגיים וניסויים בעקבות המדריך לקבלת טיפול, שימוש של חיות מעבדה של מכוני הבריאות הלאומיים. ההליכים אושרו על ידי ועדת האתיקה מחקר-המכון לפסיכולוגיה, האקדמיה הסינית למדעים.

1. אלקטרודה השרשה

  1. עזים ומתנגד החולדה בחדר עם איזופלוריין 5%, שיעור זרימת האוויר של 1 ליטר/דקה לפני הניתוח.
  2. באמצעות מנגנון stereotaxic, לתקן את הראש. של העכברוש עם האף שלה להציב לתוך המסכה הרדמה. לנהל איזופלוריין דרך המסכה הרדמה-ריכוז של 2% עם שיעור זרימת האוויר של חצי ליטר/דקה כדי לשמור על העומק הרדמה במהלך הניתוח. שימו לב כי הסובלנות כירורגי מושגת כאשר העכברוש מצ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בניסוי נציג, נרשמו הנתונים אלקטרופיזיולוגיות מכל חמישה חולדות. הגירויים לייזר נמסרו את forepaw נכון של כל עכברוש בשביל 20 פעמים עם > 40 s במרווחים interstimulus. המוח לייזר-עורר תגובות נרשמו באמצעות ברגים ECoG ואת עומק חוטים וגם את החוטים עומק היו מושתלים דו צדדיים cortices המגע הראשי (S1), מנוע ראשי cortices (M1).

כפי שסוכם באיור1, שני ECoGs (מסומן בשחור) ועומק תיל אלקטרודות (מסומן בצבע, 5 חוטים.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר הנוכחי, אנו המתואר טכניקה במקביל להקליט ECoGs ותגובות LFP קורטיקלית שהפיק לייזר nociceptive גירויים לנוע בחופשיות חולדות. התוצאות הראו כי LEP תגובות יכול להיות בבירור זוהה לאחר תחילתה של גירויים לייזר ב- ECoG והן LFP אותות. הקלטה בו זמנית של ECoG ואת אותות LFP קורטיקלית תאפשר למדענים לחקור את מערכת היחסים שלהם עבור יותר הבנת התרומה של הפעילות העצבית לרכיבים LEP.

ראוי לציין חמישה שלבים קריטיים בשיטה המוצעת. ראשית, חשוב לוודא כי המשטח של הגולגולת הוא נקי ויבש לפני תיקון המעטפת מגן הבסיס על.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים יש ריהצהל.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי רשויות אישורים מפתח המעבדה לבריאות הנפש, המכון לפסיכולוגיה, הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (31671141 ו- 31822025), 13תאנון Informatization חמש שנים תוכנית של האקדמיה הסינית למדעים (XXH13506), הפרויקט הבסיס המדעי של המכון לפסיכולוגיה, האקדמיה הסינית למדעים (Y6CX021008).

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
זכר Sprague-Drawley חולדותVital River
IsofluraneRWD Life Science
מערכת הרדמה איזופלורן לבעלי חיים קטניםRWD מדעיכולל מסכת גז הרדמה לחולדות
מכשיר סטריאוטקסיRWD מדעי
החיים המכשיר עם אלקטרודותמשולבות ECoG ו-LFPהמנגנון תוצרת בית, המרכיב את אלקטרודות ה-ECoG וחוט העומק למודול מחבר
מגן מודפסת בתלת מימדמרקם המעטפת הוא פולילקטי, והמעטפת תוצרת בית ומכילה שלושה חלקים: בסיס, קיר וכובע. הקיר מכוסה במתחדדי נחושת לבנייה ככלוב פאראדיי
חוטי טונגסטן (קוטר: 50 מ"מ)חברתCalifornia Fine Wiresהאלקטרודות להקלטת LFP קליפת המוח
  ברגי נירוסטה
(קוטר: 0.6 מ"מ)		האלקטרודות להקלטת ECoG
מקדחת גולגולת חשמליתRWD Life Science
  מקדח (קוטר: 0.5 מ"מ)RWD מדעיהחיים המקדחה משמשת לקידוח החורים של ברגי ECoG
  מקדח (קוטר: 0.2 מ"מ)RWD מדעיהחיים המקדחה משמשת לקידוח חורים של חוטי עומק 
אבקת אריליק דנטליתSNC שיניים
נוזל ארילי דנטלידנטלי
פישר סיינטיפיקהתערובת משמשת לאיטום הגולגולת כדי להבטיח את התנועה הבאה של מערכי מיקרו-חוטים
שמן מינרליפישר סיינטיפיק
אלקטרו-קואגולטור Bovie Medical Corporation
RHD2132 לוחות מגברים Intan Technologiesבמה ראשית של 32 ערוצים
RHD2000 מערכתIntan Technologiesמערכת רכישת הנתונים
מחולל לייזר אינפרא אדום ניאודימיום איטריום אלומיניום פרובסקיט (Nd:YAP)הנדסת אלקטרוניקה
Matlab R2016bThe MathWorks 
החיים מעטפת SNC פרפין

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Peng, W., et al. Brain oscillations reflecting pain-related behavi....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

ECoG LFP

מאמרים קשורים