Name: ניטור EEG הרציף ארוך טווח במודלים של מכרסמים קטנים של מחלות אנושיות באמצעות מערכת אפוק משדר אלחוטי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: למדו שיטה לניטור EEG אלחוטי ארוך טווח במכרסמים. השיטה מאפשרת הקלטות רציפות עד שישה חודשים ללא חוטים, ומפחיתה חפצים חשמליים במהלך פרכוסים. מתאימה למחקר אפילפסיה ופיתוח מודלים של מחלות נוירולוגיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומנה באמצעות המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ R43 / R44 NS064661.

בצע את ההנחיות מוסדיות לטיפול בבעלי חיים לעיקור כלי כירורגי, ולשנות את הפרוטוקול כנדרש בכדי לעמוד בהנחיות ולקבל אישור על ידי הוועדה מוסדי הטיפול בבעלי חיים ושימוש של המוסד שלך (IACUC). 1. הכנת כירורגי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנקות ולהכין את המשדר כדי להבטיח ניתוח בטוח וסטרילי. הסר את המשדר מהאריזה האנטי-סטטית שלה וגם ספריי או לטבול באתנול 70%. משדר שטיפה עם תמיסת מלח סטרילית ומקום בין ספוגים גפן סטרילי ספוגים בתמיסת מלח סטרילית או לשמור שקוע בתמיסת מלח סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף ולעקר את הכלים הנדרשים לניתוח; החיטוי קיטור לעיקור. ראה טבלה של חומרים וריאגנטים לרשימה של כלים כירורגיים. </li></ol> 2. השתלה כירורגית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים בעלי חיים ולשמור על הרדמה על פי פרוטוקול שאושר על-IACUC. בייזום ובמהלך surגרי לבדוק רפלקס הבוהן קמצוץ כל 15 דקות. חוסר התגובה מציין רמה מספקת של הרדמה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגורים, להשתמש בהרדמה על ידי isoflurane (4%) עם O 2 (100%). למבוגרים, להשתמש קטמין (100 מ&quot;ג / קילוגרם) עם xylazine (10 מ&quot;ג / קילוגרם). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן עמדה במסגרת stereotaxic. מניחים את הטיפים אוזן בר בmeatus השמיעתי. מוגזם אל תהדקו ברים אוזן כגולגולת רכה מאוד בגורי חולדה צעירים. אבטח את חרטומו הרדמה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור חמים לבעלי החיים במהלך ניתוח על ידי הצבתו על כרית החימום מוגדרת 37 מעלות צלזיוס. בבעלי חיים מבוגרים, להחיל סיכה משחה לעיניו של בעל החיים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעקר אתר חתך ולשמור על שדה ניתוח סטרילי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספוגית הקרקפת עם יישומים לסירוגין של 70% אתנול ו בבטאדין. התחל במרכז הקרקפת ולעשות מעגלים יותר ויותר רחבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כסה את בעל החיים עם וילון ולנהל את הניתוח על בעלי חיים עטופים. לשמור על Steriתחום כירורגית le ידי המצפה את ההגדרה כירורגית בסדינים מעוקרים, ציוד תרסיס עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללבוש כפפות מנתחים סטרילית ושמלה (או כפי שנדרש על ידי המוסד). כדי לסייע לשמור על שדה סטרילי, להשתמש עוזר כירורגית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושה חתך בקרקפת של החיה מעט מאחורי העיניים לאורך קו האמצע, כ 2 סנטימטר. היזהר בעת החדרת האזמל כגולגולת היא עדיין רכה מאוד בגורי חולדה צעירים. ביצוע חתך בודד כל כך החתך מדמם פחות, ומרפא מהר יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את הגולגולת. הכן אזור נקי ויבש על מנת למקסם את הקשר בין המשדר ועצמות הגולגולת. השתמש קליפים פרצה לתפוס קרקפת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משכו בעדינות את הקרקפת מקו האמצע בארבע פינות. חפש אתרים אנטומיים כגון גבחת ומבדה בגולגולת. עצמות גולגולת זכרו לא התמזגו בבעלי חיים בגיל זה. השתמש באטלס פקסינוס של קואורדינטות stereotaxic למצוא את המיקום הנכון לחור בר. </li></ol&gt; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בכלי Dremel סוג עם מקדח בר-סוג. צור שני חורים בר בעמדות הקלטה רצויה עם החורים גדולים יותר מלהיות 300 מיקרומטר בקוטר. מניחים את החור בר לאלקטרודה ההתייחסות על המוח הקטן מאחורי מבדה של הגולגולת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהחוטים במכשיר מיושרים עם החורים בר. אם חוטי אלקטרודה אינם מיושרים, זיהום דבק של אלקטרודות עשוי, ויגרום לאות עניה. כדי ליישר את החוטים, לבדוק את ההתאמה של המשדר ועדינות לכופף אלקטרודות בשורה על האתרים המיועדים לחורים בר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתוך מוביל אלקטרודה. השתמש במספריים כירורגית כדי לקצץ את האלקטרודות לאורך הרצוי. עומק אלקטרודה הוא חשוב לסוג של הקלטה הנדרש לניסוי (כלומר, למקם את האלקטרודות מעל דורה להקלטות EEG, או להשתמש בקואורדינטות stereotaxic למבנים במוח שהוגדרו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנדיבות להחיל cyanoacrylate על הבסיס לא משדרo לכסות את האזור והקפד להימנע מציפוי אלקטרודות. דבק cyanoacrylate הוא מבודד חשמלי, זיהום אלקטרודות עם דבק יגרום שום אות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם הקלטה ממבני מוח עמוקים, הר משדר על בעל הצינורית ולמקם אותו בזרוע stereotaxic לשליטת Z- ציר. מנמיכים את המשדר באמצעות זרוע stereotaxic לנכס עומק ומניח ג&#39;ל cyanoacrylate סביב משדר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גולגולת ביסודיות יבשה לפני הנחת משדר כדי להבטיח אג&quot;ח דבק חזק. החל משדר מצופה cyanoacrylate לגולגולת. דואג ליישר אלקטרודות עם מקביל חורים בר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נסה להימנע ממבנים של כלי דם גדולים מזיקים. החזק את המשדר במקום עם לחץ קל לדקה אחת. השתמש לחץ קל כדי ליצור קשר חזק בין המשדר והגולגולת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל cyanoacrylate נוסף, מספיק כדי לאטום ממשק משדר / גולגולת לחלוטין. כדי להבטיח AGOOD כושר וקשר חזק, למקסם את שטח הפנים של הדבק שקשר הגולגולת. החל דבק cyanoacrylate במעגל סביב המשדר, כדי לוודא שהן הגולגולת והקיר של המשדר מכוסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל מאיץ כימי (0.1 מיליליטר) באמצעות מזרק סביב cyanoacrylate בבסיס של המשדר המושתל. השתמש במשורה מאיץ, נזהר שלא יחולו על רקמות סמוכות. הערה: האצה כימית של ריפוי cyanoacrylate מבטיחה כי הקשר החזק בין המשדר והגולגולת נוצר במהירות. מאיץ cyanoacrylate שימושי לריפוי מהיר של דבק, אך לא הכרחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המאיץ על ידי שטיפת האזור ביסודיות עם תמיסת מלח סטרילית. מאיץ cyanoacrylate עלול לגרום לגירוי רקמות אם לא שטף מאזור החתך. לשטוף את האזור, למלא מזרק 1.0 מיליליטר עם תמיסת מלח סטרילית ולהשקות את האזור באמצעות מחט מזרק. בדרך כלל 0.5 מיליליטר של תמיסת מלח הוא מספיק כדי לשטוף אתהמאיץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתפור את העור סביב הבסיס של המשדר, אך אינו מכסה את המשדר. לראש משדר חייב להיות מעל העור להעביר ביעילות אותות עצביים. עור צריך להיות הדוק למדי סביב משדר והדבק סביב היחידה. השתמש Vicryl או תפר משי (חוט רך); עור בבעלי חיים בוגרים הוא רך ונפגע בקלות אם לא נעשה שימוש בתפרים רכים. לבעלי חיים בוגרים, להשתמש בכל חומר תפירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר בעלי חיים ממסגרת stereotaxic ומקום על שמיכה מחוממת להתאוששות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא בעלי החיים הם חמים (37 מעלות צלזיוס) ואמבולטורי (כלומר, התאוששו לחלוטין) לפני ההחזרה לסכר. ודא כי בעל החיים הוא התייבשות על ידי צובט את העור על הגב של החיה (אם בעל החיים הוא מיובש, העור יישאר מעוות). אם בעל חיים הוא מיובש, לנהל הזרקה תת-עורי של חיץ רינגר יונק. אל תשאירו את בעלי החיים ללא השגחה עד שהוא חזר להכרה מספיק כדי לשמור עלכיבה sternal. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל עצירות (0.05 מ&quot;ג / קילוגרם) לבעלי חיים לטיפול בכאב לאחר ניתוח והזרקה תת עורית של 0.1-מיליליטר bupivacaine סביב אתר ההזרקה. הערה: מהתחלה ועד סוף ההליך כולו אמור להסתיים ב5-10 דקות לבעלי חיים בגיל זה (יום לידה 6). זמן כירורגי עשוי להימשך זמן רב יותר לבעלי חיים מבוגרים. </li></ol></li></ol> 3. טיפול והשיכון הערה: סכרים מסוימים עשויים שלא לסבול גורים מושתלים עם המכשיר. סכרים ייתכן שיהיו הצורך נבחרו שסובלניים. זה מקובל לסכר להעביר גורים סביב הכלוב על ידי להרים אותם על ידי המשדר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שבעלים חיים נגמלים, ביחידים ביתם, כדי למנוע את הסרת ההתקנים מבן הזוג בכלוב שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים בעלי חיים על ידי מנה הקטלנית של pentobarbital (25 מ&quot;ג / קילוגרם) או isoflurane (בצנצנת פעמון) כאשר סימני המצוקה נוכחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימו לב, כמה כלובי דיור חיה עם מוסיף חוט רשאי היתרfere עם המשדרים המושתלים. הקפד לבדוק את הגובה של להכניס את החוט לוודא כי בעלי חיים לא יכולים לקבל את המשדר נתפס בין &#39;הברים&#39; של להכניס את החוט. יש להתייעץ עם הווטרינר שלך לעזרה. </li></ol> 4. ההקלטה EEG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה בכלוב על ידי עצמו או שיתוף שוכנו עם המלטה והסכר. עם זאת, מקום אחד בלבד הושתל בבעלי חיים בכלוב אחד. אל תשאירו גורים לבד בתא ההקלטה במשך יותר מ 2 שעות. צג בעלי החיים לסימני מצוקה והתייבשות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את אספקת החשמל המסופקת לבסיס המקלט ולאמת את נורית ההפעלה מוארת. חבר את בסיס המקלט לנתוני מערכת רכישה באמצעות כבלים (כידון ניל-Concelman) BNC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כלוב בעלי החיים על גבי בסיס המקלט (איור 2). אור &quot;האות&quot; צריך להאיר מצביע על משדר זוהה. הנתונים עשויים להיות מוקלטים עכשיו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> To נתוני שיא, לחבר את בסיס המקלט לממיר אנלוגי לדיגיטלי ולחבר את ממיר למחשב (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את קצב הדגימה של ההקלטה. להבטיח נתונים נדגם כראוי. בחר שיעור לפחות 250 הרץ דגימה (500 הרץ המומלץ) להקלטה (רוחב פס של המשדר הוא .1-100 הרץ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את הנתונים דיגיטליים ולנתח באמצעות חבילות תוכנה לעיבוד אות כגון Matlab. </li></ol> 5. EEG ניתוח - כללי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע FFTs (התמרות פורייה מהירה) כדי להפוך את נתוני ה- EEG זמניים לתחום התדר של 0-100 הרץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע הערכה של צפיפות הספקטרלית כוח (PSDs) מFFT באמצעות 256 מגזרים האן-חלון המבוססת על שיטת וולש והמנורמלת על ידי 10 x 10 להיכנס (PSD). ספקטרום כוח להראות את התדרים הספציפיים ששולטים באות EEG על פני תקופת הזמן הרצויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתוני קבוצה על פני בעלי חיים על ידי לקיחת הממוצע של PSD מכל חיהעל טיפולים בהתאמה זמן. צור מרווחי ביטחון של 95% על ידי 1.96 x ממוצע (PSD) / שורש הריבועי (n) כאשר n הוא מספר בעלי החיים (עקבות PSD). עלילה מרווחי ביטחון הממוצע ו -95% מהנתונים כדי להפיק דוח הכמותי של כל התוכן בתדירות של EEG על פני קבוצות של בעלי חיים כגון השוואת קבוצות שטופלו לעומת קבוצות ביקורת. </li></ol> (HI) פרוטוקול דגם 6. Perinatal היפוקסיה-איסכמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את P6 - 7 גור ​​חולדה בהרדמה isoflurane (4% עם 100% O 2) על ידי הצבת בעלי החיים בתיבת הרדמה (תיבה עם קלט ממאדה הרדמה). בייזום ובמהלך הניתוח לבדוק הבוהן קמצוץ רפלקס כל 15 דקות. חוסר התגובה מציין רמה מספקת של הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הגור על הגב שלה, לחשוף את הצוואר ולשפשף עם יישומים לסירוגין של 70% אתנול ו בבטאדין 10%. חזור לשפשף אתנול / בטאדין 3 פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חתך 1 סנטימטר בעור של הצוואר עם יםcissors על קו האמצע של הצוואר. הרם את העור עם מלקחיים ולעשות חתך במספריים. יש להיזהר שלא לחתוך את רקמת השריר בעת ביצוע החתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש בטכניקה לנתיחה בוטה לחשוף עורק הראשי. כדי לבצע נתיחה בוטה, להשתמש בשני זוגות של מלקחיים בוטים-האף. הכנס את הטיפים לרקמות ולתת פעולת האביב של המכשיר כירורגי להפיץ את הרקמה. חזור על פעולה עד העורק הראשי חשוף. זהה את העורק הראשי בצבע אדום בהיר והנוכחות של דופק גלוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עורק תרדמה נפרד מהעצב התועה באמצעות מלקחיים בוטים. הכנס את קצו המלקחיים הבוטה בין העורק והעצב. שחרר את המלקחיים ולתת פעולת אביב הכלי להפריד את הצוואר מהעצב התועה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרצת מקום מלחציים 4-5 גזרי מ&quot;מ בעורק הראשי. יש להיזהר שלא לפגוע בעורק עם מלחציים על ידי הימנעות תנועות מהירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצרוב את העורק הראשי בין מלחציים הפרצה. ללצרוב את העורק, לגעת בעורק בין מלחציים עם קצה cauterizer חם. לאחר העורק הוא חתך, להבטיח את שני הקצוות צרובים כראוי כדי למנוע דימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מהדק, לסגור את החתך בצוואר עם 3 תפרים. לתפור רק את העור, לדאוג שלא תפר את רקמת השריר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר לבעלי החיים להתאושש במשך שעה 1. לפקח נשימה של בעלי החיים ודימום מהצוואר. אם הדימום הוא בהווה, אל תחשוף את בעלי החיים לHI (שלב 6.10). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה בחדר בטמפרטורה מבוקרת על 37 מעלות צלזיוס וברציפות להציג 8% 2/92% תערובת N 2 O לתוך התא לשעה 2. </li></ol>

<ol><li>Boylan, G. B., Stevenson, N. J., Vanhatalo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+neonatal+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Semin.+Fetal+Neonatal+Med%22%5BJournal%5D)">Monitoring neonatal seizures.</a> Semin. Fetal Neonatal Med. 18 (4), 208-208 (2013).</li>
<li>Panzica, F., Varotto, G., Rotondi, F., Spreafico, R., Franceschetti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+the+Epileptogenic+Zone+from+Stereo-EEG+Signals%3A+A+Connectivity-Graph+Theory+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Identification of the Epileptogenic Zone from Stereo-EEG Signals: A Connectivity-Graph Theory Approach.</a> Front Neurol. 6 (4), 175(2013).</li>
<li>Arciniegas, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+electrophysiologic+assessments+and+mild+traumatic+brain+injury%3A+state-of-the-science+and+implications+for+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">Clinical electrophysiologic assessments and mild traumatic brain injury: state-of-the-science and implications for clinical practice.</a> Int J Psychophysiol. 82 (1), 41-52 (2011).</li>
<li>Mizrahi, E. M., Kellaway, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+concussion+in+children%3A+assessment+of+injury+by+electroencephalography%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Cerebral concussion in children: assessment of injury by electroencephalography.</a> Pediatrics. 73 (4), 419-425 (1984).</li>
<li>Pisarenco, I., Caporro, M., Prosperetti, C., Manconi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-density+electroencephalography+as+an+innovative+tool+to+explore+sleep+physiology+and+sleep+related+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">High-density electroencephalography as an innovative tool to explore sleep physiology and sleep related disorders.</a> Int J Psychophysiol. S0167-8760 (14), 3-8 (2014).</li>
<li>Konadhode, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulation+of+MCH+neurons+increases+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Stimulation of MCH neurons increases sleep.</a> J. Neurosci. 33 (25), 10257-10263 (2013).</li>
<li>Bertram, E. H., Williamson, J. M., Cornett, J. F., Spradlin, S., Chen, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+construction+of+a+long-term+continuous+video-EEG+monitoring+unit+for+simultaneous+recording+of+multiple+small+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Design and construction of a long-term continuous video-EEG monitoring unit for simultaneous recording of multiple small animals.</a> Brain Res. Protoc. 1-2 (1), 85-97 (1997).</li>
<li>Stables, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapy+discovery+for+pharmacoresistant+epilepsy+and+for+disease-modifying+therapeutics%3A+Summary+of+the+NIH%2FNINDS%2FAES+Models+II+Workshop%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Therapy discovery for pharmacoresistant epilepsy and for disease-modifying therapeutics: Summary of the NIH/NINDS/AES Models II Workshop.</a> Epilepsia. 44 (12), 1472-1478 (2003).</li>
<li>White, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+unsupervised+algorithms+for+the+detection+of+seizures+in+continuous+EEG+recordings+from+rats+after+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Efficient unsupervised algorithms for the detection of seizures in continuous EEG recordings from rats after brain injury.</a> J. Neurosci. Methods. 152 (1-2), 255-266 (2006).</li>
<li>Bertram, E. H., Cornett, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ontogeny+of+seizures+in+a+rat+model+of+limbic+epilepsy%3A+evidence+for+a+kindling+process+in+the+development+of+chronic+spontaneous+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The ontogeny of seizures in a rat model of limbic epilepsy: evidence for a kindling process in the development of chronic spontaneous seizures.</a> Brain Res. 625 (2), 295-300 (1993).</li>
<li>Bertram, E. H., Cornett, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolution+of+a+rat+model+of+chronic+spontaneous+limbic+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The evolution of a rat model of chronic spontaneous limbic seizures.</a> Brain Res. 661 (1-2), 157-162 (1994).</li>
<li>Williams, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+spontaneous+recurrent+seizures+after+kainate-induced+status+epilepticus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Development of spontaneous recurrent seizures after kainate-induced status epilepticus.</a> J. Neurosci. 29 (7), 2103-2112 (2009).</li>
<li>Kadam, S. D., White, A. M., Staley, K. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+electroencephalographic+monitoring+with+radio-telemetry+in+a+rat+model+of+perinatal+hypoxia-ischemia+reveals+progressive+post-stroke+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Continuous electroencephalographic monitoring with radio-telemetry in a rat model of perinatal hypoxia-ischemia reveals progressive post-stroke epilepsy.</a> J. Neurosci. 30 (1), 404-415 (2010).</li>
<li>Galanopoulou, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+mechanisms+of+catastrophic+epilepsy+--+overview+from+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Dev%22%5BJournal%5D)">Basic mechanisms of catastrophic epilepsy -- overview from animal models.</a> Brain Dev. 35 (8), 748-756 (2013).</li>
<li>Lerche, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+channels+in+genetic+and+acquired+forms+of+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Ion channels in genetic and acquired forms of epilepsy.</a> J Physiol. 591 (Pt 4), 753-764 (2013).</li>
<li>Rossignol, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((WONOEP+appraisal%3A+new+genetic+approaches+to+study+epilepsy%29%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">WONOEP appraisal: new genetic approaches to study epilepsy).</a> Epilepsia. 55 (8), 1170-1186 (2014).</li>
<li>Westmark, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversal+of+fragile+X+phenotypes+by+manipulation+of+A%CE%B2PP%2FA%CE%B2+levels+in+Fmr1KO+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Reversal of fragile X phenotypes by manipulation of AβPP/Aβ levels in Fmr1KO mice.</a> PLoS One. 6 (10), e26549(2011).</li>
<li>Sukhotinsky, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+delay+of+status+epilepticus+onset+in+an+in+vivo+rodent+epilepsy+model%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Optogenetic delay of status epilepticus onset in an in vivo rodent epilepsy model.</a> PLoS One. 8 (4), e62013(2013).</li>
<li>Krook-Magnuson, E., Armstrong, C., Oijala, M., Soltesz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-demand+optogenetic+control+of+spontaneous+seizures+in+temporal+lobe+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">On-demand optogenetic control of spontaneous seizures in temporal lobe epilepsy.</a> Nat Commun. 4, 1376(2013).</li>
<li>Paz, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-loop+optogenetic+control+of+thalamus+as+a+tool+for+interrupting+seizures+after+cortical+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Closed-loop optogenetic control of thalamus as a tool for interrupting seizures after cortical injury.</a> Nat Neurosci. 16 (1), 64-70 (2013).</li>
<li>Monod, N., Pajot, N., Guidasci, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neonatal+EEG%3A+statistical+studies+and+prognostic+value+in+full-term+and+pre-term+babies%5BTitle%5D)+AND+%22Electroecephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The neonatal EEG: statistical studies and prognostic value in full-term and pre-term babies.</a> Electroecephalogr Clin Neurophysiol. 32 (5), 529-544 (1972).</li>
<li>Deshpande, L. S., Carter, D. S., Blair, R. E., DeLorenzo, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+Prolonged+Calcium+Plateau+in+Hippocampal+Neurons+in+Rats+surviving+Status+Epilepticus+Induced+by+the+Organophosphate+Diisopropylfluorophosphate%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Sci%22%5BJournal%5D)">Development of a Prolonged Calcium Plateau in Hippocampal Neurons in Rats surviving Status Epilepticus Induced by the Organophosphate Diisopropylfluorophosphate.</a> Toxicol Sci. 116 (2), 623-631 (2010).</li>
<li>Todorovic, M. S., Cowan, M. L., Balint, C. A., Sun, C., Kapur, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+status+epilepticus+induced+by+two+organophosphates+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Epilpsy+Res%22%5BJournal%5D)">Characterization of status epilepticus induced by two organophosphates in rats.</a> Epilpsy Res. 101 (3), 268-276 (2012).</li>
<li>Lehmkuhle, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+quantitative+method+for+analyzing+electrographic+status+epilepticus+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">A simple quantitative method for analyzing electrographic status epilepticus in rats.</a> J. Neurophysiol. 101 (3), 1660-1670 (2009).</li>
<li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recording+EEG+in+immature+rats+with+a+novel+miniature+telemetry+system%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system.</a> J. Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).</li>
<li>Pouliot, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+electrographic+analysis+of+the+effect+of+sec-butyl-propylacetamide+on+pharmacoresistant+status+epilepticus%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A comparative electrographic analysis of the effect of sec-butyl-propylacetamide on pharmacoresistant status epilepticus.</a> Neuroscience. 12 (231), 145-156 (2012).</li>
<li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anoxic-ischemic+encephalopathy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Anoxic-ischemic encephalopathy in rats.</a> Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).</li>
<li>Vannucci, R. C., Vaccucci, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+perinatal+hypoxic-ischemic+brain+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+N+Y+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">A model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage.</a> Ann N Y Acad Sci. 835, 234-249 (1997).</li>
<li>Paxinos, G., Franklin, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Mouse+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , 4th Ed, Academic Press. Waltham, MA. (2012).</li>
<li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Rat+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , 7th Ed, Academic Press. Waltham, MA. (2013).</li>
<li>Bolkvadze, T., Pitkanen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+post-traumatic+epilepsy+after+controlled+cortical+impact+and+lateral+fluid-percussion-induced+brain+injury+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Development of post-traumatic epilepsy after controlled cortical impact and lateral fluid-percussion-induced brain injury in the mouse.</a> J. Neurotrauma. 29 (5), 789-812 (2012).</li>
</ol>

בני הזוג. יש לי Lehmkuhle ודודק אינטרס כלכלי בEpitel, Inc, מעצבים של מערכת הקלטת biopotential האלחוטית אפוק.

זה יכול להיות מאוד יקר לבצע הקלטות electrographic לטווח ארוך בדגמים קטנה-חיה של מחלה. על ידי הסתמכות על מעגלים חשמליים פשוטים והדגשת צריכת הספק נמוך, הצלחנו ליצור מערכת משדר (איורים 1 ו -2) שמפחיתה את העלות של ניסויי ניטור ארוך טווח. העלות הכוללת של ניסוי ניטור 6 חודשים יכולה להיות נמוכה כמו 470 $, בתוספת העלות של בעלי החיים (~ 1.5 $ החיה אש&quot;ל, $ 200 משדר). הגודל הקטן של המשדר מאפשר הקלטות רציפות ללא הפרעות electrographic בקטנים-בעלי חיים, מודלים פרה-קליניים של מחלה אנושית, אשר קשות מאוד להשיג עם מערכות מבוססות תדר רדיו קשור או אלחוטיות הקלטה (איור 4). לבסוף, הטבע רכוב הגולגולת של המשדר מפחית את זמן ניתוח ולחץ על בעלי החיים, כי אחר יכול להתפשר ניסוי. כאן, אנו מציגים ניסויי הוכחה של עיקרון משלושה הבדלמודלים erent ניסיוניים של התקפים: סביב הלידה היפוקסיה-איסכמיה 13, 27, 28 בגור חולדה (איור 4), אפילפטיקוס המושרה DFP מצב (איור 5) והתקפים במודל גנטי-induced של מומים לב וכלי דם העמוקים (איור 6). אולי ההיבט הקריטי ביותר לקבלת הקלטות electrographic ללא חפץ, לטווח ארוך הוא כדי לוודא גישת אלקטרודה חסרת מעצורים לאזור בקליפת המוח של עניין (איור 4-6). זה כולל את האלקטרודה התייחסות / מכנה המשותפת. במיוחד קריטי הוא מצרף את המשדר לגולגולת ליישומי EEG אפידורל. במהלך תהליך זה, ניתן בטעות מעיל קצה אלקטרודות עם cyanoacrylate ניתנו האורך קצר מאוד של אלקטרודות. ציפוי אלקטרודות בcyanoacrylate יכול להחליש את אותות EEG או לחלוטין בודד אותם בתרחיש הגרוע ביותר. כמו כן, חוסר ב חיבור חשמלי טובetween התייחסות / מכנה משותף והמוח של החיה ימנע פעולה נכונה של מגבר ההפרש במשדר, וכתוצאה מכך חשמלי פלט אות &quot;רועש&quot;. לעתים קרובות, לאחר ניתוח, יכולים להיות בסכנת אותות באיכות טובה עד 48 שעות בשל בצקת סביב החורים בר בגולגולת. כבצקת שוככת, אותות, בדרך כלל, לשפר. זה יכול להימנע על ידי הצבת אלקטרודות על פני השטח של הגולגולת בלי חורים בר. ההשלכות של תהליך זה גדלו פוטנציאל למעייל אלקטרודות עם cyanoacrylate, צמצמו פעילות בתדירות גבוהה בשל המאפיינים נמוכים לעבור החשמליים של עצם הגולגולת, והפוטנציאל לבודד את רעש התייחסות / מכנה המשותף טיוח באותות חשמלי. מיקום נכון תרגול של אלקטרודות ניתן לעשות עם פיסה דקה של עץ או פורניר המחקה את העובי של גולגולת העכבר או חולדה. התוצאות שהוצגו בכתב היד הזה ממחישות את קואהlity של הקלטות שניתן להשיג באמצעות טכנולוגיה אלחוטית טלמטריה. השתלה כירורגית בשיטה המתוארת במסמך זה יכול לקחת קצת כמו 10 דקות, תלוי במורכבות של הניתוח. לגישה ניתוחית למבני מוח עמוקים, כגון אזור CA1 של ההיפוקמפוס, עדיף לצרף את המשדר לmicromanipulator רכוב על מסגרת stereotaxic. Micromanipulator יספק מנתח עם הדיוק להשתיל את המשדר לפי קואורדינטות stereotaxic פורסמו באטלס של עכבר והחולדה 29 30 המוחות. ניתן לעשות זאת פשוט על ידי tacking חתיכת צינור מזרק למשדר עם cyanoacrylate ולאחר מכן ההרכבה המזרק בmicromanipulator. שליטת micromanipulator של x, y, z וקואורדינטות תספק יציבות נוספת בעת התקנת משדר לגולגולת לפני תפירת העור סגור. התוספת של ברגי עצם סביב PErimeter של המשדר יכול לעזור לעגן את המשדר לגולגולת, למרות שהם לא הכרחיים. ברגי עצם יכולים להיות יעילים, לעומת זאת, בדגמים מסוימים של בעלי חיים של התקפי אפילפסיה ו, כגון חולדה הבוגרת שטופלה ליתיום-pilocarpine. בעלי חיים אלה נוטים להיות התקפים עוויתי ספונטניים עם פעילות מוטורית אינטנסיבית שעלולה לגרום נזק למשדר במהלך ההתקף. מורכבות נוספות ניתן להוסיף לניסויים אלה. לדוגמא, משדר תואם מודלים רבים ושונים של פגיעה מוחית טראומטית, כגון השפעת קליפת המוח מבוקר 31. העמידות של מכשיר משדר נבדקה על ידי השתלת חיות עם משדרים בP7, ולאחר מכן שיכונם במתקן בעלי החיים. לאחר 12 חודשים, רוב השתלים נותרו על כנן בגולגולת. כאשר בעלי החיים היו מורדמים, הגולגולות נראים נורמלי והמשדר היה מוטבע בעצמות הגולגולת, הדורש כוח משמעותי כדי לחלץ אותו. היזהר בעת מבני מוח עמוקים<html> הם למדו; כמוח גדל, ואלקטרודות להישאר נייחות, עמדתו הסופית של אלקטרודות שניתן הייתה לצפות לשינוי. לטכניקות המתוארות כאן, אלקטרודות הוצבו בדרך כלל מעל הדורה, שאיפשר גם את המוח והגולגולת לגדול ולאלקטרודות להישאר בעמדות המקוריות שלהם. הגורם המגביל בכמה זמן ניתן להשתמש במשדר הוא בגודל הסוללה (כלומר עד שהסוללה נגמר). עיצוב עצמאי מונוליטי (כלומר משדר מוטבע באפוקסי הקשה) של הדיור של המשדר משאיל את עצמו לשימוש עם גורים בוגרים שוכנו עם הסכר וההמלטה שלהם. לעתים קרובות, שיתוף דיור מושתל חיות עם תוצאות רצועות קווי בהרס של החומרה או קניבלים של הגורים מושתלים על ידי הסכר. הצורה החלקה דופן של המשדר מאפשרת להשתלה עם כמעט שום כשל חומרה או אובדן של גורים בשל קניבלים. ss = &quot;jove_content&quot;&gt; תכנית שידור מצמידים קיבולי צריכת החשמל הנמוך במערכת זו משאילה את עצמו היטב לשימוש בתרחישים ניסיוניים רבים ושונים כגון מיקום בחממה בטמפרטורה מבוקרת או אפילו לשימוש עם מנגנונים ניסיוניים, כגון תאי plethysmography. כמו כן, את הצורה של אנטנת המקלט ניתן להשפיע כדי שתתאים בסביבות שונות בהתנהגות, כגון מגוון T-maze.The הגבוה של המשדר הוא רק כמה אינץ &#39;כמשדר חייב להיות מסוגל (זוג capacitively &quot;כונן&quot; ל) אנטנת המקלט ומסתמך על בעלי החיים ששוכנים בכליאת מכרסמים סטנדרטית או כלוב מתאים המכוסה בשטח אנטנת מקלט. המשדר פועל כקוטב אחד של שדה חשמלי ואילו גופו של בעל החיים משמש כקוטב אחר. השדה הוא כזה שאורינטציות מסוימות, כגון 90 מעלות מחוץ לשלב עם אנטנת המקלט, ייכשלו לנהוג אנטנת המקלט וכתוצאה מכך &quot;לנשור&quot;. זוהי תופעה נדירה למדי. עבודה עתידית עם טכנולוגיה זו תאפשר הקלטה מבעלי חיים רבים באותו הכלוב שיפחית את עלויות עלייה למטוס ולאפשר לאינטראקציה חברתית. התפתחויות נוספות יהיו כרוכות בהגדלת מספר הערוצים, כולל טמפרטורה, וelectromyogram. העיצוב הנוכחי של המכשיר מספק רוחב פס, כי הוא מותאם לקידוד מחדש של להקות EEG קלאסיות, שאינה מתאים להקלטה של ​​אדוות מהירות או תנודות בתדירות גבוהה. בעתיד, המכשיר יכול להיות שונה כדי להקליט את רכיבי תדר הגבוה של האות, אבל במחיר של חיי סוללה. סוגים שונים של מתמרים יכללו את לחץ דם ואת לחץ-נפח, ואפילו בנייה של הסדר אלקטרודה משדר לממדים למשתמש מסוים לפי קואורדינטות stereotactic של מבני המוח הרצויים.

המבוגר ביותר - ועדיין בשימוש נרחב ביותר - הטכניקה להקלטת biopotentials במוח הוא אלקטרואנצפלוגרם (EEG). הוא משמש קליני להפרעות נוירולוגיות, כולל זיהוי התקף 1, לוקליזציה של תפיסת מוקדים 2, ואבחנה של זעזוע המוח 3,4. טכניקה זו גם בשימוש נרחב כדי לספק מידע בסיסי על המנגנונים של שינה ולאבחן הפרעות שנת 5,6. כמו באבחון הקליני של אפילפסיה, EEG הפך חיוני למחקר translational במודלים של בעלי חיים של שניהם אפילפסיה הגנטית ונרכשת. ביישומי מחקר הנוכחיים, &quot;קווית&quot; או הקלטות &quot;קשורות&quot; הן סטנדרטיים, ומבוצעות באופן שיגרתי במכרסמים מבוגרים במשך שבועות בכל פעם 7. עם זאת, רעש חשמלי, חפצי תנועה, ואת הסיכון שקשור בעלי חיים יפגעו בעצמם על ידי משיכת הכבל יש לי compr הארוךomised ניסויים אלה. לכן, כדי לשפר את תנאי ניסוי ושיעורי הצלחה, אנחנו צריכים לפתח טכנולוגיות חדשות שתאפשר לחיסול ממשק קווי בין בעלי החיים והמכשור. האזור הבולט ביותר של פיתוח הוא תכנון ויישום של מערכות טלמטריה המאפשרת להקלטות באיכות גבוהה, תוך שמירה על חיים ארוכים שימושיים ומזעור אי נוחות לנושאי בעלי חיים. הקטנת הגודל הפיזי של התקנים אלה תאפשר מחקר translational במודלים של מכרסמים בילוד ונוער של הפרעות נוירולוגיות. הקלטות EEG נמוכות ערוץ-ספירה בחולדות מועסקות בהרחבה לפתח טיפולים חדשים לדיכוי התקפים אפילפטיים מסוגלים תרגום לבני אדם. הקלטות מאתר אחד או יותר לתקופה ממושכת לפתוח אפשרויות רבות לשימוש במודלים של מכרסמים של אפילפסיה במחקר translational. חלק גדול מהמחקר העכשווי בתחום זה נועד לחסום את המופע של seiz הכרוניures או הפיתוח של אפילפסיה (epileptogenesis כלומר,), ומאמצי מחקר כזה דורשים נרחבים אם ניטור EEG לא רציף לassay את האפקטיביות של הטיפול המוצע 8; מערכת קטנה, פשוטה, telemetric עם אחד, שתיים, או ארבעה ערוצים הפועלים בין .1-100 הרץ לכל ערוץ תהיה בתוקף לקדם סוג זה של מחקר translational. התקפי Electrographic מתרחשים לעתים קרובות עם התנהגויות מינימליות (ובוודאי ללא פרכוסים), אשר מגבילה את השימושיות של מבחני מבוססים על התקפי התנהגות. האסטרטגיה של שילוב הקלטת EEG וניטור וידאו בו זמנית מאפשרת את האפשרות של לכידת כל תפיסה; ויתר על כן, גישות אנליטיות אלה עשויות לאפשר הערכה כמותית של הקוצים interictal המתרחשים במוח אפילפסיה בין &quot;ictal&quot; (או תפיסה) אירועים 9. יתר על כן, היכולת להשיג הקלטות EEG נמוך חפץ באיכות גבוהה רציף, שלטכנולוגיה האלחוטית היא בדרך כללמעולה, יאפשר לפיתוח של שימוש באלגוריתמים מבוסס מחשב ללימוד צורות גל ספציפי EEG (למשל, תטא, גמא), כמו גם זיהוי אוטומטי של התקפים, הפחתת עומס העבודה של הניסוי באופן משמעותי. המודל פרה-הקליני הראשוני ללימוד אפילפסיה כרונית לאחר פגיעה מוחית הוא העכברוש המבוגר או עכבר, או באמצעות כימותרפיה-convulsant (כלומר, חומצה או pilocarpine kainic) או סטטוס אפילפטיקוס המושרה חשמלי (SE), שאחריו אפילפסיה כרונית. בתנאים אלה, פרכוסים החמורים הקשורים SE או ההתקפים הבאים בבעלי החיים אפילפסיה יכולים להוביל לפגיעה מבעלי החיים או הקריעה מושך ברצועה ושחרור הברגים שלשמור את הקובץ המצורף של headcap. סופו של דבר, זה בעיה, כי בדרך כלל זה מסתיים ניסויים אלה, ובכל זאת הצורך בקבלה רשומות EEG ברזולוציה גבוהה לטווח ארוך לניסויים במטרה לפתח טיפולים חדשים לכרוניאפילפסיה היא בעל חשיבות עליונה. בנוסף, דיור, ניטור, וניתוח הנתונים מבעלי החיים מושתלים לטווח ארוך היא השקעה ניכרת בשתי עלויות הישירות וזמן חוקר; לכן, סיום מוקדם של הניסוי יכול לגרום לעלויות משמעותיות לחוקרים. כמודלים של התקדמות אפילפסיה אלה, ההתקפים בדרך כלל הפכו תכופים יותר וחמורים יותר 10-12, ויגדילו את הסבירות שבעלי החיים נפגעו, בדיוק כפי שהתועלת שלהם לפיתוח טיפולים חדשים הופך הגדול ביותר. בעלי חיים אלה יכולים באופן שיגרתי לפתח עשרות התקפים עוויתי ליום, לעתים קרובות מתרחשים באשכולות 13. כנראה אחת ההתפתחויות החשובות ביותר במדעים ביו-רפואיים היה השימוש בגן ​​מיקוד במודלים של עכברים. גישה זו אפשרה, ותמשיך לאפשר, פיתוח מודלים של בעלי החיים של אפילפסיה גנטית שלשכפל תסמונות אדם בפועל 14-16. יכולות להתבצע מניפולציות גנטיות כטיפולי הוכחה של העיקרון לדכא התקפים אפילפטיים או אפילו לחסום את ההתפתחות של אפילפסיה לאחר פגיעה מוחית 17-20. סוג זה של מחקר ירוויח באופן דרמטי מהיכולת לבצע הקלטה רציפה תפוקה גבוהה של EEG. נכון להיום, ניתן להקליט מעכברים עם שתי מערכות קשורות או טלמטריה; עם זאת, האתגרים של קבלת באיכות גבוהה, הקלטות ללא חפץ הם באופן משמעותי יותר קשות מאשר חולדות, ולעתים קרובות זה דורש צורות שונות של תרמילים שעכברים ברציפות ינסו להסיר. מתח יכול להגדיל את חומרת התקפים, תדירות ו / או משך זמן, ובכך סופו של דבר לשנות את אפילפסיה של חיות ניסוי, כך בלבול המחקר. , מערכת קטנה, קל משקל פרופיל נמוך טלמטריה הזעירה תאפשר ההקלטה של ​​הטווח ארוך EEG ממודלי עכבר גנטיים של מחלות בבני אדם. בנוסף לבעיות שתוארו לעיל, הקלטת EEG במודל מכרסם בוגרים של מחלה יש סט הייחודי משלו אתגרים. בעלי חיים בוגרים יכולים לשקול קטן כמו 6 גרם (P8 עכבר) 17 גרם (עכברים P6). זה כמעט בלתי אפשרי לבצע הקלטות סידוריים רב היום קשורות EEG עקב מתח מוגבר מרצועה וחוסר היכולת לאפשר גידול טבעי של הגור על ידי הסכר. עד בעלי חיים נגמלים, הם חייבים להישאר בטיפול של הסכר. הסכר הוא נוטה להרוס כל הרכבה מחבר מוחץ על הגור, לסיים את הגור, ובמקרים מסוימים לסיים את כל ההמלטה. יתר על כן, הגולגולת המכרסם בוגרת מקשה על הר כל הדום אלקטרודה לגולגולת עם יושרה מכאנית. אתגרים אלה, ייחודיים למכרסמים לא בוגרים, דורשים פתרון חדשני לביצוע הקלטות electrographic טווח ארוך חזק,. כאן אנו מתמקדים בהוכחת ההשתלה וההקלטה של ​​EEG באמצעות משדר אלחוטי זעיר רומן וניסויים הנוכחיים הוכחה של עיקרון שלוש דוגמאות לשימוש במערכת הזעירה האלחוטית טלמטריה: 1) imמודל גור חולדה בוגר של היפוקסיה-איסכמיה, 2) עכברים בוגרים שטופלו בDFP לגרום לסטטוס אפילפטיקוס והתקפים ספונטניים שלאחר מכן, ו- 3) מודל גנטי של מומים מחלה כלי דם אשר לגרום להתקפים ומוות בעכברים בוגרים. מערכת טלמטריה האלחוטית הזעירה תוכננה כדי לענות על ארבע דרישות עיקריות: (1) השתלה כירורגית פולשנית; תאימות לדיור של גורי מכרסמים עם הסכר והמלטה (2); (3) צריכת חשמל נמוכה של היחידה, ובכך מאפשרת לחודשים של ניטור רציף ללא מחדש השתלה כירורגית; ו- (4) יכולת להקליט גל EEG באיכות גבוהה עם חפצי תנועה מינימאליים. משדר האלחוטי שוקל &lt;0.6, 2.3, ו -4 G ו&lt; 0.3, 0.8, ו -1.4 סנטימטר 3 תלוי בסוללה עם טביעת רגל של 5 x 7, 7 x 9, או 7 מ&quot;מ x 12 שבקלות עולה לגולגולת של בעלי החיים עם ג&#39;ל cyanoacrylate. אין צורך בעוגני בורג עצם להדביק היטב את המכשיר להגולגולת, צמצום מספר החורים שצריכות נקדחו בגולגולת וזמן הניתוח. המכשיר מסוגל הגברת שני ערוצים של EEG או פוטנציאלי שדה מקומיים ממבני מוח עמוקים, כמו בהיפוקמפוס, במשך 2 שבועות, 2 חודשים, או 6 חודשים בתצורה זו. הגודל הקטן של משדר האלחוטי מפחית סיכון לזיהום, מגביר את הניידות של בעלי חיים, וסופו של דבר מפחית את התחלואה ותמותה שאחרת מגדילה את הזמן, כסף, ומספר בעלי החיים הדרושים לניסוי. כל האלקטרוניקה והסוללה בעציצים באפוקסי הכיתה רפואית שהופך את המכשיר עמיד למים וקשים, המונע את הסכר מהלעיסה במכשיר אחר שעלולות להפוך את המכשיר לבלתי שמיש. בניגוד למשדרי רדיו תדר מערכת טלמטריה משתמשת צימוד קיבולי בין המשדר ומקלט אנטנה שיושבת מתחת לכלוב בעלי החיים, המאפשרים למשתמש לשמור על בעלי חיים בדיור מכרסמים סטנדרטיים. ערוצים מרובים של recording לאפשר ההקלטה של ​​biopotentials רב מודלי, כגון רל ואלקטרו. מודלים של בעלי החיים של עמיתים נלווים ייהנו מהיכולת להקליט biopotentials בהתנהגות 21-23. שילוב עם ניטור התנהגות EEG יספק לחוקרים עם כלי טוב יותר למחקר ומחקרים פרה-קליניים.

<table><tbody><tr><td>כפפות כירורגיות סטריליות</td><td>מוצרים תעשייתיים מגנים</td><td>100-3201 PF</td><td>ללא אבקה כפפת לטקס כירורגית</td></tr><tr><td>סטרילית ידית אזמל</td><td>FST</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>להב אזמל #15</td><td>FST</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>מספריים עדינים</td><td>FST</td><td>14090-09</td><td></td></tr><tr><td>כלי בר</td><td>Ram Products, Inc.</td><td>Microtorque II</td><td></td></tr><tr><td>Fine burr</td><td>FST</td><td>19007-07</td><td></td></tr><tr><td>קליפ מפרצת</td><td>ROBOZ</td><td>RS-5422</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים עם שיניים</td><td>FST</td><td>11022-14</td><td></td></tr><tr><td>אפליקטורים עם קצה כותנה</td><td>McKesson</td><td>24-103</td><td></td></tr><tr><td>נהג מחט</td><td>WPI</td><td>521725</td><td>מחזיק מחט Olsen-Hegar</td></tr><tr><td>Cyanoacrylate ג'ל</td><td>הנקל</td><td>Loctite 4541</td><td></td></tr><tr><td>מאיץ ציאנואקרילט</td><td>Henkel</td><td>Loctite 7452</td><td></td></tr><tr><td>תפר</td><td>Ethicon</td><td>Vicryl RB-1 J304</td><td></td></tr><tr><td>Elecrocautery חד פעמי</td><td>Bovie</td><td>AA01</td><td></td></tr><tr><td>מגש כירורגי</td> קצה עדין <td>FST</td><td>20311-21</td><td></td></tr><tr><td>בסיס מקלט Epitel</td><td>Epitel Inc</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Epitel אלחוטי משדר</td><td>Epitel Inc</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Biopac digitizer</td><td>Biopac</td><td>MP-150</td><td></td></tr><tr><td>מחשב</td><td></td><td></td><td></td> תואם מחשב</tr></tbody></table>

ניטור eeg הרציף ארוך טווח במודלים של מכרסמים קטנים של מחלות אנושיות באמצעות מערכת אפוק משדר אלחוטי

Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System

מחלות רבות מתקדמות נוירולוגית בבני אדם, כמו אפילפסיה, דורשות מודלים של בעלי חיים פרה-קליניים המתפתחים לאט המחלה על מנת לבדוק התערבויות בשלבים שונים של תהליך המחלה. מודלים של בעלי החיים אלה הם קשים במיוחד ליישום במכרסמים לא בוגרים, אורגניזם מודל קלאסי למחקר במעבדה של הפרעות אלה. EEG מתמשך הקלטה במודלים של בעלי חיים צעירים של התקפים והפרעות נוירולוגיות אחרות מהווה אתגר טכני בשל הגודל הקטן הפיזי של מכרסמים צעירים ותלותם בסכר לפני הגמילה. לכן, יש צורך ברור לא רק לשיפור מחקר פרה-קליני שיהיה טוב יותר לזהות את אותם הטיפולים מתאימים לתרגום למרפאת, אלא גם צורך במכשירים חדשים מסוגלים להקליט EEG המתמשך במכרסמים לא בוגרים. כאן אנו מתארים את הטכנולוגיה מאחורי ולהדגים את השימוש של מערכת טלמטריה זעירה רומן, במיוחד מהונדס לשימוש בחולדות בוגרות oעכברי r, שהוא גם יעיל לשימוש בבעלי חיים מבוגרים.

אנחנו פיתחנו ויישמנו את הרעיון של הקלטת EEG ממכרסמי מבוגר יחיד, schematized באיור 1 לתהליך אישור IACUC, העיצוב חייב לשלב גם לתוך קיימים מתקני בעלי חיים מוסדיים.; לכן, המערכת נועדה להיות מותקן בקלות במתקן סטנדרטי בבעלי חיים ללא שימוש בשטח נוסף: בעלי החיים שוכן בכלוב רגיל &quot;מתקן-נושא בעלי חיים&quot; דיור שממוקם בתוך מקלט עם כלוב פאראדיי משולב להפחתה רעש חשמלי. האות מכל בסיס מקלט שנערכה על ידי חוטים לdigitizer שמחובר למחשב (איור 1). יש צורך במחשב בודד כדי לאסוף נתונים מהמרחק של עד 32 בעלי החיים שנרשמו במקביל, בהתאם ליכולת של מערכת רכישת נתונים של המשתמש. סוג זה של התקנה צורך מעט חשמל ומייצר חום קטן, תכונה תואמת עם מתקני בעלי חיים אקלים מבוקר. הנתונים יכולים להיותלטווח ארוך מוצג בזמן אמת על המסך, המאפשר ניטור ניסוי, ומאוחסן בכוננים קשיחים חיצוניים (יחידת אחסון 10 TB). על מנת למזער את הנזק על ידי המלטה וקניבלי גור על ידי הסכר, שבדקנו גורמי צורת משדר שונים. העיצוב הסופי היה גליל כיפה; צורה קשה לחולדות לנשוך ונזק. משדר בודד על הגולגולת של חולדה בוגרת מוצג באיור 2 א וגרסה מוקדמת של צפיפות גבוהה (32 בעלי חיים) בסיסי מקלט ואסדות הקלטה שבי דיור מכרסמים סטנדרטי ממוקם מוצגת באיור 2. יעילות צריכת חשמל הייתה שיקול חשוב מאוד; בחרנו צימוד קיבולי כפרוטוקול העברת נתונים. העיצוב הבא מאפשר הקלטת EEG המתמשך במשך 6 חודשים בהתאם לקיבולת סוללה (איור 2 א). עכברים צעירים כמו יום לידה 12 (P12, איור 3 א) וחולדות צעירות כמו P6 (Figurדואר 3B) לסבול משדר די טוב. הקפדת משדר לגולגולת עם cyanoacrylate מאפשרת חיות לגדול עם משדר לבגרות (איור 3 ג), תוך שמירה על רכישה רציפה של נתוני ה- EEG. גורם צורה הממוזערת הייחודית של ממשק משדר אלחוטי ומשאיל את עצמו לעבודה עם מודלים של בעלי חיים בתנאים הניאו וסביב לידה. הנתונים באיור 4 מראה דו-ערוצי הקלטת EEG של תת-פעילות של התקפים חריפים שלהלן (HI) (קשירת עורק הראשי ואחריו 2 שעות של היפוקסיה עם O 8% 2 תערובת) אוטם חוסר חמצן-איסכמי בP7 Sprague-Dawley גור חולדה 13. טיפול HI גורם נגע גדול בחצי הכדור ipsilateral לתרדמת ligated. כאן, ההקלטות להראות אשכול של שני התקפים כלליים על שני ההמיספרות של המוח נפגע. העקבות השחורות מתארת ​​את פעילות ה- EEG בחצי הכדור הנגדי לנגע,עקבות כחולות מציגה EEG באונות ipsilateral (כלומר באזור של הנגע). בעוד פעילות ההתקפים נמצאת בשני ההמיספרות של המוח, בחצי כדור ispilateral תערוכות דיכוי רקע EEG, אשר מעיד על נזק מוחי מתמשך 21. סטטוס אפילפטיקוס יכול להיגרם בחולדות מבוגרות על ידי הזרקת החיות עם organophosphate, DFP 22,23. הנתונים בפריקות EEG איור 5 תכנית חוזר על עצמו, שמעידים על סטטוס אפילפטיקוס (ראו הרחבות זמניות איור 5 א &#39;, ב&#39;). להלן מדגם העקבות, כמובן הזמן של הסטטוס אפילפטיקוס מעל 12 שעות כבר ניתח עם מודל מעורב תופעות שאינם ליניארי שמכמת את עוצמת ההתקפים לאורך זמן. החומרה של הסטטוס אפילפטיקוס מוגדרת על ידי כוח EEG בלהקת גמא (20-60 הרץ). כאן, הכח שתואר לעיל היה בממוצע על פני 12 בעלי חיים וזמם על 12 שעות עם מרווחי ביטחון של 95%. ה<html> נתוני דואר תערוכות עלייה ניכר בכוח גמא בתוך השעה הראשונה של טיפול DFP, שנמשך מעל 12 שעות שבמהלכו בעלי החיים היו במעקב באופן רציף. השיטה של ​​הניתוח הבא מאפשרת למדוד כמותית של חומרת הסטטוס אפילפטיקוס החריף, תופעה ניתחה בעבר בעיקר באמצעים התנהגותיים. אנו כוללים טכניקת ניתוח זה כדוגמא, כי הוא מנצל את כוח חישוב בלהקות EEG קלאסיים וכבר נעשה שימוש נרחב במחקרים פרה-קליניים לבדיקת היעילות של תרופות נוגדות פרכוסים במעבדה שלנו 24-26. אולי ההיבט החשוב ביותר של ביצוע הקלטות רציפות, ללא הפרעה אלחוטיות עם טלמטריה האלחוטית הוא היכולת להקליט אירועים ספונטניים חריגים המתרחשים בשכיחות נמוכה. נתונים אלו סוגים להדגים את התועלת הרחבה של מערכת משדר האלחוטית. 554fig1.jpg &quot;/&gt; איור 1:. סכמטי של מערכת הקלטת אפוק מערכת ההקלטה האלחוטית מורכבת משני רכיבים: משדר רכוב גולגולת אלחוטית שמגביר את biosignal, ו -2) צלחת מקלט ממוקמת מתחת דיור מכרסמים סטנדרטי 1). הפלט של בסיס המקלט הוא אות אנלוגי המורכב מbiosignal demodulated המוגבר עד למקסימום של 4 V שיא-לשיא. אות זה אז יכולה להיות מוזנת למערכת רכישת נתונים להקלטה. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52554/52554fig2.jpg" /> איור 2:. משדר ומקלט משדר זה ​​בפרט אלחוטי () שוקל 4 גרם ומחליף &lt;1.4 סנטימטר 3 של נפח ועם טביעת רגל של 7 x 12 מ&quot;מ מותקן בקלות לגולגולת של חולדות ועכברים. המשדר יכול להגביר 2 ערוצים של biopotentials עד 6 חודשים לאחר שהסוללה הוא ניקוזאד. סוללות גדולות יותר יכולות לשמש לזמן הקלטה ארוך יותר. בעלי חיים ממוקמים בכליאת מכרסמים סטנדרטית על גבי מקלט אפוק (B). מופיע בצד ימין הוא דוגמא מוקדמת של שתי אסדות הקלטה נפרדות לכל מסוגלים להקליט מ -16 בעלי חיים בו זמנית מדגים את טביעת הרגל קטנה יחסית (2 &quot;x 4&quot;, 60 סנטימטרים x 120 סנטימטרים בערך) של כל אחד מאסדות ההקלטה. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52554/52554fig3.jpg" /> איור 3:. השתלת משדר האלחוטי בחולדות ועכברים המשדר מאפשר הקלטות EEG מתמשכות לתקופה של עד 6 חודשים בעכברים צעירים כמו יום לידה 12 (P12, למעלה). התמונה האמצעית היא של גור החולדה P7 מושתל עם משדר הזעיר. משדר נשאר מחובר היטב לגולגולת כחיה מתבגרת. בעלי החיים בתחתית הוא P280 והושתל במשדר דמה בP7 גיל. המערכת מאפשרת simultaהקלטות EEG neous ורציפות מבעלי חיים רבים בגילי P7 באמצעות גמילה, צמצום מספר ההמלטות הדרושות לטווח ארוך פרה-קליני,, מחקרי ניטור EEG. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/52554/52554fig4.jpg" /> איור 4: Dual-ערוץ הקלטת התקפים נגרמים היפוקסיה-איסכמיה עם מערכת טלמטריה הקלטות ערוץ הכפול של EEG החריג עם טלמטריה האלחוטית בגור חולדה P7 לאחר קשירת הצוואר (איסכמיה) במהלך 8% טיפול O 2 (היפוקסיה).. (א) ו- (ב), הרחיבו את הנופים של הגל. פעילות התקפים נמצאת בשני ההמיספרות (השחור, כחול) עם דיכוי EEG משמעותי נוכח בחצי הכדור עם אוטם איסכמי (כחולה). <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/52554/52554fig5.jpg" /> איור 5: הקלטת epilepti מעמדcus בחולדות מבוגרות. הקלטות EEG השטח (כלומר, dural) עם מערכת טלמטריה האלחוטית הזעירה בתגובה לdiisopropylfluorophosphate טיפול (DFP) בחולדה בוגרת. תקופות מוצלות בזכר העליון (A ו- B) מתרחבות נופים של צורות הגל בעקבות להלן. הנתונים שנרשמו עם משדר האלחוטי אז יכולים להיות מנותחים בתחום התדר המאפשר השוואות סטטיסטיות במדגם של בעלי חיים. (ג) נתונים הם מרווחי ביטחון הממוצע ו -95% מכוח להקת גמא (20-60 הרץ) הבאים אפילפטיקוס המושרה DFP מעמד (N = 12) מעל 12 שעות לאחר מתן של DFP. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/52554/52554fig6.jpg" /> ה הקלטה של התקפים ושינויים בEEG במודל של עכברים מהונדסים של מומים מחלה כלי דם כאן, אנו להקליט מעכבר מהונדס (): איור 6.בעובר פעילות התקפים. בהתחלה, דפוס EEG הרגיל הוא הווה (1); מייד לפני ההתקף יש תקופה של דיכאון טרום ictal (2), שאחריו מקבץ של חמישה התקפים (3). בעקבות ההתקפים, פריקות ictal נורמליות נמצאות באות (4). יש חיה בקרה לא התקפים ולא תכונות חריגות EEG (B).

כאן אנו מדגימים את השימוש בטכנולוגיה אלחוטית המאפשרת אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) במודלים של מכרסמים בילודים של מחלות אנושיות. עם טלמטריה, אין חיבורים מכבידים, ובכך מאפשרים התנהגויות טבעיות.

ניטור EEG הרציף ארוך טווח במודלים של מכרסמים קטנים של מחלות אנושיות באמצעות מערכת אפוק משדר אלחוטי

Many progressive neurologic diseases in humans, such as epilepsy, require pre-clinical animal models that slowly develop the disease in order to test ...

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא להשתיל ביעילות את משדר ה-epic לצורך הקלטת EEG באיכות גבוהה במכרסמים, כגון חולדות ועכברים. הדבר מושג תחילה על ידי חשיפה וייבוש של פני הגולגולת. השלב השני הוא קידוח חורים בגולגולת לצורך הכנסת המשדר, האלקטרודות וכל בורגי העצם הדרושים.בשלב הבא, מוחדרים ברגי העצם ומאליינים את אלקטרודות המשדר. השלב הסופי הוא החדרת האלקטרודות וקיבוע המשדר לגולגולת באמצעות דבקים אקריליים. לבסוף, נעשה שימוש בתוכנה לרכישת נתונים, וידאו וסקירה כדי לנטר את פעילות ה-EEG באופן רציף (24/7) כדי ללכוד את כל אירועי ה-EEG, כגון פרכוסים ו-interictal spikes.הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון ששלבי ההשתלה קשים ללמידה. גודלו של גולגולת המכרסם הופך את ההליך הכירורגי למורכב, אך ניתן לאמן בו. המטרה העיקרית של מצגת זו היא לפשט את הליך ההשתלה ולהפוך אותו לקל לשחזור.הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר נתקלנו בקשיים בביצוע רישומים אלקטרוגרפיים ארוכי טווח במודלים של בעלי חיים לאפילפסיה. במהלך התקפי פרכוסים, רישומים באמצעות חוטים נוטים להשפעת ארטיפקטים חשמליים ולעומס לא רצוי בממשק שבין האלקטרודה לגולגולת. מערכות רישום חוטיות עלולות להיכשל עקב לעיסת הכבל על ידי בעל החיים או שריטתו של השתל.מערכת אלחוטית זו פותרת את כל הבעיות הללו, תוך שהיא מספקת הקלטות EEG רציפות ללא הפרעות למשך עד שישה חודשים. כהכנה לניתוח, יש לוודא את עיקורו המלא של המשדר: השריה ב-70% ethanol, שטיפה ב-sterile saline, וטבילה ב-sterile saline. השאירו אותו שם עד למועד השימוש.ההכנה האחרונה היא לוודא שכל מה שבאתר הניתוח סטרילי. יש לרסס ולנגב את האזור מסביב ואת הציוד באמצעות 70% ethanol. לאחר הרדמת בעל החיים, יש לוודא היעדר תגובה לצביטה בבוהן לפני תחילת הניתוח, בעוד בעל החיים נמצא תחת הרדמה.יש לבצע זאת מדי 15 דקות. יש לקבע תחילה את בעל החיים המורדם במיקומו בתוך מסגרת סטראאוטקסיס. השתמשו במוטות קיבוע לאוזניים, אך אין להדק אותם יתר על המידה שכן עורם של גורים צעירים רך מאוד.לאחר הקיבוע, יש להניח מסכת אף למתן 3% isoflurane. כדי לשמור על חום הגוף של בעל החיים, יש להניח מתחתיו פד חימום בטמפרטורה של 37 °C. עבור בעלי חיים בוגרים, יש להוסיף סיכוך לעיניים.כעת יש לעקר את אזור החיתוך. ראשית, נקה את הקרקפת עם 70% ethanol, ולאחר מכן עם Betadine, תוך שפשוף העור בתנועות סיבוביות. לאחר מכן, כסה את בעל החיים בכיסוי סטרילי. התחל בביצוע חתך בקרקפת בזהירות רבה, מעט מאחורי האוזניים, לאורך קו האמצע.הרחב את החתך בכשני סנטימטרים. לגורים צעירים יש גולגולת רכה מאוד. כמו כן, בצע חתך זה במכה אחת בלבד כדי שיחלים מהר יותר.כך נחשוף את הגולגולת. לאחר מכן, בעזרת קליפסים לאניוריזמה, אחזו בגולגולת וחשפו ייבשו אזור שבו יוצמד המשדר. שימו לב כי בגורים צעירים, עצמות הגולגולת אינן מאוחות.לאחר מכן ייבשו את הגולגולת במקום שבו יחובר המשדר. כדי להשיג הדבקה חזקה, השתמשו בעט אלקטרו-קוואטרציה להפסקת הדימום בגולגולת. כעת, באמצעות נקודות ציון אנטומיות ואטלס של המוח, זהו את המיקום על הגולגולת להשמעת חור הקידוח לצורך ההקלטה. לאחר מכן, באמצעות מכשיר Dremel ומקדח מתאים, צרו שני חורים במיקום ההקלטה שקוטרם אינו עולה על 300 microns.בשלב הבא, קדחו חור קידוח (bur hole) מעל המוחון ומאחורי ה-Lambda. עבור אלקטרודת הייחוס, ודאו שחוטי המשדר מיושרים עם חורי הקידוח. אם אינם מיושרים, בדקו את התאמת המשדר וכופפו בעדינות את האלקטרודות כדי שיהיו בקו אחד עם החורים באמצעות פינצטה בעלת קצה דק.כעת קצצו אותן באמצעות מספריים כירורגיים לאורך הרצוי. עליהן להגיע מעל הקרומים (dura) לצורך הקלטות EEG, או לחדור מטה למבני מוח מוגדרים. כעת, ללא ציפוי האלקטרודות, מרחו כמות מספקת של ציאנואקרילט על המשדר כדי לכסות אותו לחלוטין.פשוט הקפידו שלא להגיע דבק אל האלקטרודות. אם המשדר נועד לבצע הקלטות משטחיות, הורידו את המשדר אל תוך החורים והחזיקו אותו במקומו למשך כדקה תוך הפעלת לחץ קל. אם ההקלטה תתבצע ממבנים עמוקים במוח, התקינו את המשדר על מחזיק קנולה והניחו אותו על זרוע סטריאוטקסיס.חשוב מאוד למקם את אלקטרודות המשדר בתוך חורי הקידוח ללא זיהום בדבק. זיהום יוביל לירידה באיכות האות. לאחר מכן, יש להוסיף ג'ל ציאנואקרילט כדי לחזק את קיבוע המשדר.מרחו את הדבק בתנועות סיבוביות המכסות את דפנות המשדר. ודאו כי האנטנה אינה מכוסה. לאחר מכן, מרחו באמצעות מזרק 100 µL של מאיץ כימי מסביב לבסיס המשדר.מנעו ממנו לבוא במגע עם הרקמות הסובבות. כדי להסיר את החומר המאיץ, שטפו היטב את האזור עם 0.5 mL של סליין סטרילי. כעת תפרו את העור מסביב למשדר מבלי לכסות אותו.חלקו העליון של המשדר צריך להיות חיצוני. להעברת אות טובה, השתמשו בתפרי Vicryl או משי. בעבודה עם גורים עדינים, העור צריך להיות מתוח באופן סביר סביב המשדר והדבק שסביבו.כעת העבירו את בעל החיים מהמסגרת לשמיכה חמה לצורך התאוששות; פרטי הטיפול הפוסט-אופרטיביים מופיעים בפרוטוקול הכתוב. העבירו בעל חיים בודד עם השתל לתא הקלטה. ניתן לנטר בעל חיים מושתל אחד בלבד בכל פעם, אך בעלי חיים אחרים ללא השתל יכולים להיות יחד איתו.להגדרת המקלט, חברו את ספק הכוח לבסיס המקלט. לאחר מכן, חברו את הבסיס למערכת רכישת נתונים באמצעות מחברי BNC. כעת הניחו את הכלוב על בסיס מקלט האות.נורית הסיגנל אמורה להידלק. כעת ניתן להקליט נתונים. ראשית, חברו את בסיס המקלט לממיר AD וחברו את הממיר למחשב.באמצעות הגדרות התוכנה, הגדירו את קצב הדגימה של ההקלטה ל-500 לשנייה. המשדר מעביר אותות EEG בין 0.1 ל-100 hertz עם נטישה של שמונה דציבלים ל-VE בכל קצה. קביעת קצב דגימה מתאים הגבוה מקצב ניקוויסט היא קריטית. אנו ממליצים על 500 דגימות לשנייה. בזמן הקלטת בעלי החיים, שימו לב לסימני עקה והתייבשות.אין להשאיר את הגורים בתא למשך יותר משעתיים. המשדר תוכנן עם מבנה הממזער את הנזק, וזמן חיי סוללה ארוך המאפשר הקלטה רציפה למשך שישה חודשים, בהתאם לקיבולת הסוללה. עכברים בגיל P 12 ומעלה סבלו את המשדר היטב, וכך גם חולדות מגיל P 6.ההצמדה של הציאנואקרילגט לגולגולת לא פגעה בהתפתחות, מה שאיפשר איסוף נתונים רציף לאורך התפתחות בעל החיים עד לבגרותו. ברגע שהטכניקה נלמדת, ניתן לבצעה תוך דקות ספורות אם היא מבוצעת כראוי. זכרו כי חשוב לשמור על האלקטרודות נקייה מזיהום של דבק לאחר ביצוע הליך זה. ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון ניתוח כמותי לזיהוי פרכוסים, כדי לענות על שאלות נוספות כמו מהלך הזמן וחומרתו של status epilepticus.טכניקה זו תסלול את הדרך עבור חוקרי אפילפסיה ללמוד על פרכוסים בילודים ועל מודלים של מכרסמים לשבץ פרינטטלי.

long-term-continuous-eeg-monitoring-small-rodent-models-human-disease

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

הליך מתואר למניפולציה של פעילות תאי עצב בקליפת מוח פירמידליים מוחיים optogenetically תוך אלקטרו, electromyogram, וריכוז חומצת חלב מוחות המנוטרים. הקלטות ניסיוניות מבוצעות על עכברי כבלים-כבולים בזמן שהם עוברים מחזורי שינה / בעקבות ספונטניים. Optogenetic ציוד מורכב במעבדה שלנו; ציוד הקלטה זמין מסחרי.

Electroencephalography סימולטני, מדידה בזמן אמת של הריכוז לקטט ומניפולצית Optogenetic של פעילות עצבית בקליפת המוח המכרסמת

הסרטון מדגים ניטור אלקטרואנצפלוגרפיה רציף ארוך טווח (EEG) בגורי מכרסמים באמצעות מערכת משדרים אלחוטית. המשדר מכיל שתי אלקטרודות הקלטה ואלקטרודת ייחוס אחת המשתרעת על פני השטח של המוח. עם הנחת הגור בתא הקלטה, ניתן לעקוב באופן רציף אחר EEG לאורך כל התפתחותו של הגור לבגרות.

ניטור אלקטרואנצפלוגרפיה מתמשך לטווח ארוך בגור מכרסמים

Radiotelemetry EEG ללא הרחקה הוא גישה מתודולוגית יקר להקליט in vivo פעילות המוח לזמן ארוך מתאגידים מכרסמים לנוע בחופשיות. פרוטוקול מפורט זה מתאר אפידורל stereotaxic ואת מיקום האלקטרודה תוך-מוחי עמוק באזורי מוח שונים על מנת להשיג הקלטות אמינות של מקצב CNS ושלבי התנהגותיות הקשורות במערכת עצבים המרכזית.

ללא הרחקה EEG Radiotelemetry: אפידורל ודיפ תוך-מוחי Stereotaxic EEG אלקטרודה מיקום

ניתנות הוראות לבנייה בעלות נמוכה והשתלה כירורגית של מונטאז' אלקטרואנצפלוגרפי טרנס-גולגולתי כרוני בצפיפות גבוהה בעכברים. מתוארות גם טכניקות הקלטה, חילוץ ועיבוד אותות.

Electroencephalographic רכישה בצפיפות גבוהה במודל מכרסם שימוש בעלות נמוכה ומשאבי קוד פתוח

כתב יד זה מתאר שיטה של גרימת סטטוס אפילפטיקוס בזריקה פילוקרפין מערכתית ואת הפיקוח התקפים חוזרים ונשנים ספונטנית בבעלי חיים באמצעות וידאו אלחוטית טלמטריה העוויתיים המערכת. פרוטוקול זה יכול להיות מנוצל ללמוד את המנגנונים pathophysiologic של אפילפסיה כרונית, epileptogenesis התקפים חריפה.

המודל פילוקרפין של אפילפסיה של אונה רקתית EEG ניטור באמצעות מערכת Radiotelemetry בעכברים

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול כדי להקליט את המוח ואת הלב אותות ביו בעכברים באמצעות וידאו בו זמנית, אלקטרואנצפלוגרם (EEG) ולאחר אלקטרוקרדיוגרם (א). אנו מתארים גם שיטות כדי לנתח את הקלטות EEG-א וכתוצאה מכך התקפים, כוח ספקטרלי EEG, תפקוד הלב של השתנות קצב הלב.

סימולטני וידאו-EEG-אק ג ניטור כדי לזהות Neurocardiac בתפקוד במודלים של העכבר של אפילפסיה

כאן אנו מציגים פרוטוקול כדי לגרום TBI חמורה עם פציעה לרוחב הכלי נקישה (FPI) מודל בוגרים, גברים וויסטאר חולדות. אנו גם להדגים את השימוש של מערכת טלמטריה אלחוטית לאסוף רציפה הקלטות וידאו EEG ולפקח על אפילפטית בעקביות פוסט טראומטית epileptogenesis.

שימוש במערכת וידאו-EEG אלחוטית לניטור אפילפטית פולט בעקבות נוזל לרוחב-פגיעה מוחית טראומטית

כאן אנו מציגים פרוטוקול שלב אחר שלב לגישה חצי אוטומטית לניתוח נתוני אלקטרוקרדיוגרפיה ארוכת טווח (ECG) עבור פרמטרים בסיסיים של א.ק.ג. והפרעות קצב נפוצות. הנתונים מתקבלים על ידי משדרי טלמטריה מושתלים בעכברים חיים וערים ומנותחים באמצעות פונמה ומודולי הניתוח שלה.

ניתוח הקלטות אלקטרוקרדיוגרפיה ארוכות טווח לאיתור הפרעות קצב בעכברים

מוצג פרוטוקול להתקנה והכנה של אלקטרודות תוך שריריות, יחד עם מכשיר מדידה ממוזער הניתן להרכבה על בעלי חיים לניתוח אלקטרומיוגרפיה (EMG) במחקרי תנועה. מערכת זו מאפשרת שידור אלחוטי של נתוני EMG בזמן אמת לחקירת התאוששות תנועה בחולדות מודל שבץ.

מערכת מדידת אלקטרומיוגרפיה לבישה בזמן אמת לבעלי חיים קטנים

המחקר מתאר פרוטוקול לתכנון, ייצור והצבה של מערכת הקלטת EEG/ECG רציפה חדשה בארנבים. מערכת חוטית זו מאפשרת הקלטות EEG/ECG רציפות מתשע אלקטרודות נפרדות על הראש והחזה, מה שמקל על הערכות מקיפות של הפעילות החשמלית במוח ובלב.

הליך השתלה כירורגית ותצורת חיווט לניטור EEG/ECG רציף לטווח ארוך בארנבים

פרוטוקול זה פותח כדי ליצור מערכת אמינה ונגישה לרישום EEG של מכרסמים הנעים בחופשיות.

פרוטוקול חסכוני וזעיר פולשני לרישום אלקטרואנצפלוגרפיה כרונית מרובת אתרים בעכברים הנעים בחופשיות

למדו שיטה לניטור EEG אלחוטי ארוך טווח במכרסמים. השיטה מאפשרת הקלטות רציפות עד שישה חודשים ללא חוטים, ומפחיתה חפצים חשמליים במהלך פרכוסים. מתאימה למחקר אפילפסיה ופיתוח מודלים של מחלות נוירולוגיות.

ניטור EEG הרציף ארוך טווח במודלים של מכרסמים קטנים של מחלות אנושיות באמצעות מערכת אפוק משדר אלחוטי

גלה סרטונים נוספים