Name: Electroencephalographic רכישה בצפיפות גבוהה במודל מכרסם שימוש בעלות נמוכה ומשאבי קוד פתוח (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 39 s
Description: למד שיטה חסכונית להתקנת מערך אלקטרודות EEG צפוף בעכברים לחקר רשתות נוירונים ותגובות חושיות. פרוטוקול זה מאפשר מחקרים בתחומי הרדמה, אפילפסיה ונוירוביולוגיית שינה.

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 נתמכה על ידי הקרן לחינוך להרדמה ומחקר מענק הכשרה למחקר (ARM), על ידי מענקי המכונים הלאומיים לבריאות GM107117 (MBK) ו-GM088156 (MBK), ועל ידי המחלקה להרדמה וטיפול נמרץ באוניברסיטת פנסילבניה, בית הספר לרפואה פרלמן.

<ol><li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+resolution+electroencephalography+in+freely+moving+mic%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">High resolution electroencephalography in freely moving mic.</a> J. Neurophysiol. 104 (3), 1825-1834 (2010).</li>
<li>Lee, M., Kim, D., Shin, H., Sung, H., Choi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-density+EEG+Recordings+of+the+Freely+Moving+Mice+using+Polyimide-based+Microelectrode%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode.</a> J Vis Exp. (47), e2-e5 (2011).</li>
<li>Megevand, P., Quairiaux, C., Lascano, A. M., Kiss, J. Z., Michel, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+for+studying+large-scale+neuronal+networks+using+EEG+mapping+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A mouse model for studying large-scale neuronal networks using EEG mapping techniques.</a> Neuroimage. 42 (2), 591-602 (2008).</li>
<li>Sabourin, M. E., Cutcomb, S. D., Crawford, H. J., Pribram, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+correlates+of+hypnotic+susceptibility+and+hypnotic+trance%3A+spectral+analysis+and+coherence%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">EEG correlates of hypnotic susceptibility and hypnotic trance: spectral analysis and coherence.</a> Int J Psychophysiol. 10 (2), 125-142 (1990).</li>
<li>Miller, E. K., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All+My+Circuits%3A+Using+Multiple+Electrodes+to+Understand+Functioning+Neural+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">All My Circuits: Using Multiple Electrodes to Understand Functioning Neural Networks.</a> Neuron. 60 (3), 483-488 (2008).</li>
<li>Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat Neurosci. 7 (5), 446-451 (2004).</li>
<li>Kipke, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+Neurotechnologies+for+Chronic+Neural+Interfaces%3A+New+Horizons+and+Clinical+Opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Advanced Neurotechnologies for Chronic Neural Interfaces: New Horizons and Clinical Opportunities.</a> J Neurosci. 28 (46), 11830-11838 (2008).</li>
<li>Logothetis, N. K., Kayser, C., Oeltermann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Vivo+Measurement+of+Cortical+Impedance+Spectrum+in+Monkeys%3A+Implications+for+Signal+Propagation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">In Vivo Measurement of Cortical Impedance Spectrum in Monkeys: Implications for Signal Propagation.</a> Neuron. 55 (5), 809-823 (2007).</li>
<li>Michel, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+source+imaging+of+human+brain+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Electric source imaging of human brain functions.</a> Brain Res Rev. 36 (2-3), 108-118 (2001).</li>
<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex%3A+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol Rev. 65 (1), 37-100 (1985).</li>
<li>Cook, I. A., O'Hara, R., Uijtdehaage, S. H. J., Mandelkern, M., Leuchter, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+accuracy+of+topographic+EEG+mapping+for+determining+local+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Assessing the accuracy of topographic EEG mapping for determining local brain function.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 107 (6), 408-414 (1998).</li>
<li>Teplan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamentals+of+EEG+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Meas+Sci+Rev%22%5BJournal%5D)">Fundamentals of EEG measurement.</a> Meas Sci Rev. 2, 1-11 (2002).</li>
<li>Buzsáki, G., Anastassiou, C. a, Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+extracellular+fields+and+currents-+EEG%2C+ECoG%2C+LFP+and+spikes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The origin of extracellular fields and currents- EEG, ECoG, LFP and spikes.</a> Nat Rev Neurosci. 13 (6), 407-420 (2012).</li>
<li>Kahana, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Cognitive+Correlates+of+Human+Brain+Oscillations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The Cognitive Correlates of Human Brain Oscillations.</a> J Neurosci. 26 (6), 1669-1672 (2006).</li>
<li>Olejniczak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiologic+basis+of+the+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Neurophysiologic basis of the EEG.</a> J Clin Neurophysiol. 23 (3), 186-189 (2006).</li>
<li>Thut, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+Brain+Oscillations+to+Drive+Brain+Function%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Modulating Brain Oscillations to Drive Brain Function.</a> PLoS Biol. 12 (12), 1-4 (2014).</li>
<li>Buzsáki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuronal+Oscillations+in+Cortical+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neuronal Oscillations in Cortical Networks.</a> Science. 304, 1926-1929 (2004).</li>
<li>Crick, F., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+neurobiological+theory+of+consciousness%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Towards a neurobiological theory of consciousness.</a> Semin Neurosci. 2, 263-275 (1990).</li>
<li>Murakami, S., Okada, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributions+of+principal+neocortical+neurons+to+magnetoencephalography+and+electroencephalography+signals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Contributions of principal neocortical neurons to magnetoencephalography and electroencephalography signals.</a> J Physiol. 575 (3), 925-936 (2006).</li>
<li>Franklin, K. B. J., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFranklin%2C+KBJ+%22The+Mouse+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates.+3rd+ed%22">The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. 3rd ed</a>. , Elsevier. New York. (2007).</li>
<li>Lein, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+atlas+of+gene+expression+in+the+adult+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Genome-wide atlas of gene expression in the adult mouse brain.</a> Nature. 445 (7124), 168-176 (2007).</li>
<li>Allen Mouse Brain Atlas. , Allen Institute for Brain Science. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://mouse.brain-map.org">http://mouse.brain-map.org</a> (2015).</li>
<li>Berger, R. D., Akselrodv, S., Gordon, D., Cohen, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Efficient+Algorithm+for+Spectral+Analysis+of+Heart+Rate+Variability%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">An Efficient Algorithm for Spectral Analysis of Heart Rate Variability.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 33 (9), 900-904 (1986).</li>
<li>Pan, J., Tompkins, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Real-Time+QRS+Detection+Algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">A Real-Time QRS Detection Algorithm.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 32 (3), 230-236 (1985).</li>
<li>Moody, G. B., Mark, R. G., Zoccola, A., Mantero, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivation+of+Respiratory+Signals+from+Multi-lead+ECGs%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Derivation of Respiratory Signals from Multi-lead ECGs.</a> Comput Cardiol. 12, 113-116 (1985).</li>
<li>Thongpang, S., Richner, T. J., Brodnick, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Micro-Electrocorticography+Platform+and+Deployment+Strategies+for+Chronic+BCI+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+EEG+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A Micro-Electrocorticography Platform and Deployment Strategies for Chronic BCI Applications.</a> Clin EEG Neurosci. 42 (4), 259-265 (2011).</li>
<li>Laird, H. E. I., Hermansen, J. E., Huxtable, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electrode-cannula+unit+for+intracerebral+electrical+stimulation%2C+EEG+recording+and+drug+administration+in+small+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacolgy+Biochem+Behav%22%5BJournal%5D)">An electrode-cannula unit for intracerebral electrical stimulation, EEG recording and drug administration in small animals.</a> Pharmacolgy Biochem Behav. 10 (2), 429-431 (1979).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

בניית הבעלות הנמוכה צעדי ניתוח נחוצים כדי כראוי להשיג 26 ערוץ, בצפיפות גבוהה מונטאז EEG בעכבר מתוארת. קשר אלקטרודה אפידורלית נכון הוא קריטי ברכישת אותות EEG האיכות במערכת זו. שני צעדים בתוך כתובת פרוטוקול בנושא זה: סיכת זמירה להתאים קונטור המוח, והשתלת כיסוי ראש לפני חיזוק אקריליק. חשוב לא לחתוך סיכה קצרה מדי בשלב הבנייה. כאשר להשתיל את headpieces, זה הכרחי כדי לבדוק מיקום הסיכה לפני חיזוק אקריליק הסופי. דרך אחת כדי לאשר קשר אלקטרודה נכון היא באמצעות בדיקות עכבה. לכאורה, עכבות של 5-10 קילו-אוהם מציעות מיקום אפידורל ראוי. 26 &#160; מדידות עכבה להדגים את העמידות &#39;headpieces, כערכים עכבה אלקטרודה יציבים בתוך 5-10 זה מגוון קילו-אוהם למשך 4 חודשים לפחות לאחר ההשתלה. האחרצעד חיוני כרוך יישור פיני EMG עם שתי השורות האחוריות ביותר של לבני EEG 2 x 7. זה קריטי עבור חיבור מתאם, כמו EMG המיושר וסיכות EEG יגרמו חוסר יכולת לחבר את המתאם או סיכות מתאם מכופפות. יתרון עיקרי של מערכת רכישה זו הוא הקלות של שינוי הצורה של מערך אלקטרודות כדי לייעל את צרכי ניסוי מגוונים. הסדרים אלקטרודה אישית מותאמים בצורה אופטימלית עבור ניסויים ספציפיים ניתן ליצור בקלות. התאמה אישית עבור ניסויים ספציפיים שעלול לשלב EEG עם צינורית למסירת תרופה מכוונת עבור תרופתי משולב, electroencephalographic, ומחקרים התנהגותיים. 27 headpieces, מתאמים, ניתוחים מותאמים בקלות למספר רחב של מחקרים כאשר בעקבות השיטות שתוארו בפרוטוקול לעיל . יתרון עיקרי שני של מערכת רכישה זו הוא העלות הנמוכה שלה. נכון לעכשיו, מערכת רכישה זו יכולהשיא 128 ערוצי קלט על עד 4 כבלים נפרדים, המתיר הקלטות בו זמנית מ -4 עכברים או אם רוצים, חולדות עם רשתות צפיפות גבוהה יותר. רחבה כזו הייתה רק דורשת כבלים ומתאמים נוספים. גישה זו הרכישה בצפיפות גבוהה EEG כתובות חסרונות של שיטות רכישה בצפיפות גבוהה אחרות EEG בעכברים. המערכת המתוארת בעבודה זו נבנית בלי בעיות עם חומרים פשוטים ומשתמשת חומרת קוד פתוחה ותוכנה כי הוא זול ויציב, מאפשרת מדידות חוזרות באותו החיה במשך חודשים, מאפשרת תנועה חופשית במהלך ניסוי, ואינה דורשת עכברים להיות הרדים להקלטה. מגבלות של מערכת זו הן שזה יאומת רק עד כה בעכברים שוקלים 20 גרמו או יותר, והם מעל גיל 12 שבועות. קטנים או צעירים עכברים עלולים להתקשות עם השתלת כיסוי הראש. מגבלה משנית של מתודולוגיה זו היא חוסר היכולת לשלוט עומק אלקטרודה דווקא אחרי headpייצור iece. עם זאת, מגבלה אותה זה מתייחס אליהם אלקטרודות EEG בורג המסורתית מאז אין דרך בדיוק לדעת את עומק בורג טרום מורטם יחסית אל פני השטח קליפת המוח. פתרון בעיות בשיטה זו בדרך כלל כרוכה מיגון אות להתערב כראוי מן העכבר כאשר קשור על מנת לקבל אות רעש חינם. מערכי EEG בצפיפות גבוהה חיוניים ניתוחי spatiotemporal המורכבים של נתוני ה- EEG כי הם דבר שבשגרה בפרשנות EEG המודרנית. בעוד פריסה המרחבית של פוטנציאל חזותי עורר מודגמת, נתונים רכשו באמצעות מערכת זו ניתן לנתח באמצעות טכניקות הדמית מקור חשמל ואמצעי קישוריות עצביות. הפחתה של 60% עד 70% בשטח מגע בין פיני אלקטרודה אלה לעומת קשר בורג מסורתי מאפשרת לוקליזציה אות מדויקת יותר, כפי שמוצגת באיור 4. העסקת טכניקות אנליטיות בצפיפות גבוהה בעכברים מהונדסים גנטי, בעקבות Pharmacolהתערבות ogical, או בחיות עם פתולוגיה מהותי כגון התקפים יכולים לעזור להבחין המנגנונים ליצירת תנודות קליפת מוח ספציפיים, למקם מקורות ERPs והרווח למניה, ולחשוף מאפייני רשת בקנה מידה גדולה. על ידי מערכות אנושיות במעיין קבלה טובה יותר, גישה זו תשפר במודלים של בעלי חיים קטנים של לנוירופיזיולוגיה האדם בנוירופתולוגיה, מתן תרגום קל של תגליות במודלים של מכרסמים רלוונטיים מדעי קלינית בבני אדם.

<html> פעילות עצבית ניתן להקליט extracellularly עם רמות שונות של פירוט מתפריט מיקרוסקופי (פוטנציאל פעולה יחיד) כדי mesoscopic (פוטנציאלים בשדה מקומיים) כדי מקרוסקופית (אלקטרואנצפלוגרם). עקבות גל מוח אלה מנותחים קלסיים בתחום התדר לאפיין התנהגות, הנוירופיזיולוגיים או מדינות אלקטרו. ניתן לעשות זאת עם biopotential יחיד, 4 אבל קלטות EEG הצפיפות דלילות לא יכול לפתור את הרכיב המרחבי של פעילות עצבית. ניתוח אלקטרואנצפלוגרם מודרני מסתמך על אלקטרודות מרובים כדי לייצר מפות מפורטות של חלוקת spatiotemporal של פעילות קליפת מוח על מנת לתאם פעילות עם תנאים פסיכולוגיים ספציפיים ותהליכים פיסיולוגיים. 5-7 שתיים בקטגוריות יותר הנפוצות של ניתוח המחייב מצרפי EEG צפיפות גבוהה הם הדמית מקור חשמל ואמצעי קישוריות רשת עצבית. 8-11 &gt; הדמית מקור חשמל כרוכה הלוקליזציה של אזורים במוח פעילים מבחינה תפקודית. מיפוי טופוגרפי של מערך אלקטרודות יכול לדמיין את צפיפות מקור הזרם של הפעילות החשמלית בתוך המוח במהלך פוטנציאלים הקשורים לאירוע (ERPs) ואת הפוטנציאלים עוררים (EPS). לוקליזציה מקור חשמל הוא נפוץ בשני מחקרי התפיסה כמו גם חלוקת כוח מנתח. 12-15 מאז יש EEG רזולוציה גבוהה זמנית, מחקרי EEG אפשר הערכה בזמן אמת של ERPs והרווח למניה וכן ניתוח פוסט הוק מדויק ובזמן. 3,11 , 12 שיוך מדינות תפקודים קוגניטיביים עם משחק הגומלין של תנודות לראות על אלקטרואנצפלוגרם היא המטרה הסופית של האמצעים השונים של קישוריות רשת עצבית. מחקרים רבים הראו סנכרון ושלב הנעילה של תנודות בין אזורי מוח שונים הקשורים במדינות ספציפיות של עוררות, תשומת לב, ופעולה. 6,13,14,16-19 </sup&gt; הוכחת עמותות אות כזה בין אזורים במוח דורשת מערכי צפיפות גבוהה המאפשרים ערכות של קישוריות רשת. לוקליזציה רשת מקור מנתח אותות EEG מקורו במחקרים בבני אדם, אך חקירות הבסיס העצבי עבור האותות הללו בהכרח כרוכות במודלים של בעלי חיים, כפי שהם דורשים טכניקות פולשניות שאי אפשר אחרת בבני אדם. על מנת לשכפל ניתוחים אלו במודלים של מכרסמים, שיטה לכידה אותות EEG צפיפות גבוהה המוח של מכרסם נדרשת. בעוד קבוצות אחרות יש לבנות מערכים microelectrode בצפיפות גבוהה לשימוש בעכברים, גישות כאלה של זמינות מוגבלת לחוקרים ללא גישה למתקני nanofabrication, אינם חזקים מספיק ניסויים חוזרים ונשנים על פני תקופה ארוכה של זמן, או מוגבלים לשימוש הרדים עכברים. 1-3,7 פרוטוקול חלופי בעלות נמוכה לבניית צפיפות גבוהה כרונית, transcranial אלקטרודה ערהy מודגם כאן. גישת רכישת האות המתוארת כאן אינה מוגבלת EEG, אך כולל electromyographic אותות (EMG). רכישת אותות EMG יכולה להיות גישה משלים להגדרת מדינת התנהגות והוא שימושי במיוחד עבור חקר-השינה. דרך זו מספקת ביניים בין רשתות תוך גולגולתי היקרה, אולטרה-צפיפות גבוהה, ומספרים להוביל המוגבלים אפשריים עם אלקטרודות בורג מסורתיות כי אין מספיק גישות ניתוח מתקדמות. עיצוב כיסוי הראש בנוי בקלות ובמחיר סביר ללימודי תפוקה גבוהה. שימוש במערכת רכישה זו בשילוב עם טכניקות מניפולטיביות גנטיות שונות או תרופתיות בתוך במודלים של מכרסמים יכול לעזור לחשוף את המנגנונים של יצירת תנודת קליפת מוח, סטיות התנהגותיות מהפרשי גנוטיפ נכון, מקור לוקליזציה של ERPs והרווח למניה, ותקשורת רשת בקנה מידה גדולה.

<table><tbody><tr><td>מגבר RHD2132 32 ערוצים</td><td>Intan Technologies</td><td>C3314</td><td></td></tr><tr><td>לוח מאגר</td><td>פתוח Ephys</td><td>v2.2</td><td></td></tr><tr><td>100 מיקומים</td><td>כיסוי ראש</td>אצטון <td>Digi-Key</td><td>ED85100-ND</td> (</tr><tr><td>1 ליטר)</td>סכין גילוח <td>Sigma Aldrich</td><td>179973-1L</td><td></td></tr><tr><td>(100 חבילות)</td><td>McMaster Carr</td><td>3962A4</td><td></td></tr><tr><td>צבת חיתוך חוטים</td><td>MSC תעשייתי</td><td>321786</td><td></td></tr><tr><td>2 חלקים אפוקסי</td><td>McMaster Carr</td><td>7605A18</td><td></td></tr><tr><td>חוט כסף מצופה PFA (25 רגל)</td> <td>A-M Systems</td><td>787000</td><td>EMG Wire</td></tr><tr><td>CircuitWriter Pen</td><td>MCM Electronics</td><td>200-175</td><td>כסף מוליך לקצות אלקטרודה</td></tr><tr><td>36 מיקום שורה כפולה זכר ננו-מיניאטורי מחבר</td><td>Omnetics Corporation</td><td>A79028-001</td><td>מתאם כיסוי ראש למגבר</td></tr><tr><td>Conn פס פינים 2 x 50</td><td>Digi-Key</td><td>ED83100-ND</td><td>מתאם ראש למגבר</td></tr><tr><td>בסיס קלידוקס ו-Acitvator</td><td>Pharmacal</td><td>95120F & 96120F</td><td>סטרילנט</td></tr><tr><td>איזופלורן</td><td>Priamal Enterprises בע"מ</td><td>66794-019-10</td><td></td></tr><tr><td>חמצן</td><td>איירגז</td><td>OX USP300</td><td></td></tr><tr><td>בקר טמפרטורת לולאה סגורה</td><td>CWE Inc.&nbsp;</td><td>08-130000</td><td></td></tr><tr><td>מספריים מעוקלים</td><td>FST</td><td>14085-09</td><td></td></tr><tr><td>0.25% Bupivicaine Hydrochloride</td><td>Hospira</td><td>0409-1159-02</td><td>הרדמה מקומית</td></tr><tr><td>מלוקסיקם 5 מ"ג/מ"ל</td><td>הנרי שיין</td><td>6451602845</td><td>הקלה על כאבים/דלקות</td></tr><tr><td>0.9% נתרן כלורי</td><td>Hospira</td><td>0409-4888-20</td><td>נוזלים</td></tr><tr><td>Cefazolin</td><td>Hospira</td><td>0409-0806-01</td><td>אנטיבקטריאלי</td></tr><tr><td>מס' 11 סקפל חד פעמי (20 חבילה)</td><td>נוצה</td><td>2975#11</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו סרפינס</td><td>FST</td><td>18052-3</td><td></td></tr><tr><td>צמר גפן (1,000 חבילה)</td><td>MSC 8749574</td><td></td><td></td>תעשייתי</tr><tr><td>0.5 מ"מ מיקרו מקדח</td><td>FST</td><td>19007-05</td><td></td></tr><tr><td>מקדחה סטריאוטקסית</td><td></td><td>קופף דגם 1471</td><td></td></tr><tr><td>מעוקל מלקחיים</td><td></td><td>Roboz RS-5136</td><td></td></tr><tr><td>מתיל מתאקרילט</td><td>מערכות A-M</td><td>525000</td><td>מלט לכיסוי ראש</td></tr><tr><td>מתיל מתאקרילט Crosslinking תרכובת</td><td>A-M מערכות</td><td>526000</td><td></td></tr><tr><td>המוסטטים מעוקלים</td><td>FST</td><td>13003-10</td><td>עוזר בחיבור מתאם</td></tr><tr><td>RHD2000 כבל ממשק SPI סטנדרטי (3ft)</td> <td>Intan Technologies</td><td>C3203</td><td></td></tr><tr><td>זרוע שלוחה</td><td>Instech</td><td>MCLA</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו מרית (12 pk)</td><td>Fischer Scientific</td><td>S50822</td><td></td></tr><tr><td>תחנת הלחמה דיגיטלית</td><td>MCM אלקטרוניקה</td><td>21-10115</td><td></td></tr><tr><td>הלחמת ליבת רוזין 60/40 פח/עופרת</td><td>MCM אלקטרוניקה</td><td>21-1045</td><td></td></tr><tr><td>לק שיגעון צבעים עם מקשיחים (מבוסס ניטרוצלולוזה)</td><td>LA צבעים</td><td>CNP508</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר סטריאוטקסי לבעלי חיים קטנים עם קונסולת תצוגה דיגיטלית</td><td>Kopf</td><td>דגם 940</td><td></td></tr></tbody></table>

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

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

טכניקות ניתוח מתקדמות electroencephalographic המחייבים ברזולוציה מרחבית גבוהה, כולל הדמיה ואמצעי מקור חשמל של קישוריות רשת, החלות על מגוון הולך וגדל של שאלות במדעי המוח. ביצוע סוגים אלה של ניתוחים במודל מכרסם דורש צפיפות אלקטרודה גבוהה אלקטרודות בורג מסורתית יכולה להשיג. בעוד מצרפי electroencephalographic בצפיפות גבוהה מכרסמים קיימים, הם זמינים מוגבלים רוב החוקרים, אינם חזקים מספיק ניסויים חוזרים ונשנים על פני תקופה ארוכה של זמן, או מוגבלים לשימוש במכרסמים בהרדמה. 1-3 בעלות נמוכה המוצע שיטה לבניית מערך אלקטרודות, עמיד ביותר ספירה, transcranial, מורכב headpieces מושתלת בילטרלי נחקרה כאמצעי לבצע ניתוחים אלקטרואנצפלוגרם מתקדמים עכברים או חולדות. נהלי ייצור כיסוי ראש ו n השתלה כירורגיתecessary לייצר אות גבוהה לרעש, electroencephalographic נמוכה עכבת אותות electromyographic מוצגים. בעוד המתודולוגיה שימושי בשני החולדות ועכברים, כתב היד הזה מתמקד ביישום מאתגר יותר עבור גולגולת העכבר הקטנה. עכברים לנוע בחופשיות הם קשורים רק כבלים באמצעות מתאם משותף במהלך ההקלטה. גרסה אחת של מערכת אלקטרודה זו הכוללת 26 ערוצי electroencephalographic ו -4 ערוצי electromyographic מתואר להלן.

נתוני מדגם נרשמים עכבר לנוע בחופשיות מושתל עם כיסוי ראש EEG צפיפות גבוהה מוצגים באיור 3. גל EEG בודד מתאים את ערכת ערוץ המיפוי שמוצגת באיור 2. דוגמאות EMG צוואר רחם החזי גם מוצגות באיור 3. ראוי לציין, כי הקלטת EMG החזה מכילה גם פעילות חשמלית מוטבעת שמקורם בלב של העכבר כי מתברר בקלות כאשר אות הפרשים בין שני חוטי EMG החזי (T) מחושבת. עם הקלטה זו היא גם ניתן לחשב את קצב הלב של העכבר על ידי מדידת הזמן בין קוצי QRS באק&quot;ג. 23-24 באופן דומה, אפשר למדוד את קצב הנשימה של העכבר על ידי חישוב השתנות פאזית של ספייק QRS כמו את חלל בית החזה מתרחב חוזים עם כל נשימה. 25 לפיכך, התקנה זו היתרים לרכישת opolysomnography murine f. יתר על כן, ההתקנה מאפשרת מיפוי קליפת המוח של פוטנציאלים חזותיים עוררים (איור 4). כאשר דופק 10 msec האור מועבר רק לעין השמאל של העכבר, תגובות קלסיות נרשמות הנגדי (אבל לא ipsilateral) בקליפת הראייה העיקרית כי הם ואחריו תגובה מושהה בקליפת ראייה משנית נגדית. הסרט מוטבע איור 4 מראה את השעה משתנית פוטנציאלים חשמליים על פני השטח של קליפת המוח כולו יחד עם גרפי פעילות V1 הנגדי ו- V2. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> AP </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3.3 </td><td></td><td></td><td> 0 </td><td> 0 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2 </td><td></td><td> 0.4 </td><td> 0.6 </td><td> 0.6 </td><td> 0.4 </td><td></tד&gt; </tr><tr><td> 0.7 </td><td></td><td> 0.6 </td><td> 0.9 </td><td> 0.9 </td><td> 0.6 </td><td></td></tr><tr><td> -0.6 </td><td></td><td> 0.9 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 0.9 </td><td></td></tr><tr><td> -1.9 </td><td></td><td> 1 </td><td> 1.1 </td><td> 1.1 </td><td> 1 </td><td></td></tr><tr><td> -3.2 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> -4.5 </td><td> 3 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> ML </td><td></td><td> -2.3 </td><td> -1 </td><td> 1 </td><td> 2.3 </td><td></td></tr></tbody></table> טבלה 1:. פין זמירת אורכי נתון זה מראה את אורכי זמירה הנדרשים, מ&quot;מ, לכל פינים עבור כיסוי הראש. אורכים עבור זמירת סיכה נרכשו מתוך אטלס מוח עכבר. באפter סיכות זמירה, כיסוי הראש תואם את פרופיל פני השטח של המוח. 20 סיכות EMG מנותקות לחלוטין כמו החוטים המשמשים להקלטת אותות EMG מולחמים על הבדל הפיני. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig1.jpg" /> איור 1:. פריט לשיער רכיבים, מדרגות בניית ביניים, ו חיבור תקין עבור הקלטה נתון זה מראים את חומר הגלם המשמש ליצור headpieces. החל עם connecter קיבול 100 פינים, קטן 2 x 7 ו -2 x 1 רכיבים נוצרים. שים לב ברכיב 2 x 1, הקצה המקורי של 50 2 x הוא תם, המתיר בניית כיסוי ראש עקבית ומאפשר מתאם אחד להתחבר עכברים מושתלים רבים. איור 1B ו 1C להציג את חומרי הגלם הנדרשים כדי ליצור את המתאם מן הקצה העליון למגבר. 1B הציג סוף כיסוי הראש של<html> המתאם שניכר דומה להתחבר כיסוי הראש. שים לב 2 כי x 1 שוב יש יתרון מקורי ממרכיב הגלם, הבטחת חיבור תקין בין המתאם לבין כיסוי הראש. תרשים 1C מציג את קצו של מתאם המתחבר המגבר. 1D האיור ממחיש את epoxied 2 x 7 ו -2 1 x רכיבים יחד עם חוטים מוכנים EMG הקלטת אות. איור 1E מדגים כיסוי ראש הושלם. איור 1F מציג מתאם הושלם. איור 1G מראה שיש קשר ראוי בין headpieces ואת המתאם. לבסוף, איור 1H מראה עכבר מושתל עם מתאם ומגבר מחוברים. שבב המגבר מחובר בכבל ממשק שיוצא ללוח הרכישה (לא מוצג). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54908/54908fig1large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> class = &quot;jove_content&quot; FO: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig2.jpg" /> איור 2:. אלקטרודה Montage באופן מלא נבנה פריט לשיער נתון זה מראה מיקום האלקטרודה ביחס במוח העכבר. מקומות אלקטרודה מבוססים על קואורדינטות stereotaxic מ גבחת. קואורדינטות של כל אלקטרודה ניתן למצוא בשלב 4.8 של הפרוטוקול. צבע אלקטרודה תואם את אזורי המוח הבסיסיים של כל אלקטרודה. לבן = הקורטקס אסוציאטיבי חזיתית (FRA), אורנג &#39;= הקורטקס המוטורי ראשוני (M1), ורוד = הקורטקס מוטורי משני (M2), ירוק כהה = קליפה חושית עיקרית, באזור forelimb (S1FL), ירוק = קליפה חושית עיקרית, אזור dysgranular (S1DZ ), אור ירוק = קליפה חושית עיקרית, שדה חבית (S1BF), הקורטקס אסוציאטיבי הקודקודית צהוב = המדיאלי (MPtA), קליפת ראייה הכחולה כהה = עיקרית (V1), תכלת = קליפת ראייה משנית, אזור mediomedial (V2MM), שחור = dy retrosplenialקליפת sgranular (RSD). 20 Common הפניה / קרקע מוצגת גם כן. ערכת אזכור זה ממזער חפץ נשימה בתוך אות הגלם. מספרים המשויכים לכל אלקטרודה פרט לספק מפת ערוץ עבור המערך כולו. תמונה השונה מן אלן עכבר מוח האטלס. 21,22 איור 2B מראה כיסוי ראש בנוי באופן מלא בקנה מידה ביחס אגורה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54908/54908fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig3.jpg" /> איור 3: EEG לדוגמא EMG רשמים מן אלקטרודה Montage גל אלקטרודה מתאימה מיפוי הערוץ שמוצג באיור 1 א.. EMG צוואר הרחם (C) מספק את היכולת לקבוע את טונוס שרירים עורפי (+). אותות EMG מכילים גם דחפים חשמליים QRS לב(*). ברים סולם של 200 מיקרו-וולט עבור משרעת קורט 1 שניות משך עקבות מוצגים. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54908/54908fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/54908/54908fig4.jpg" /> איור 4: פריסה המרחבית של פוטנציאל עורר חזותי פריסה המרחבית של היישום הבא פוטנציאל העורר של בזק אור חד צדדי מנוהל רק על עינו השמאלית.. התרשים העליון מתאר את מונטאז EEG בצפיפות גבוהה עם כל עיגול מייצג אלקטרודה. שינוי צבע לאורך זמן מתאים מתח שינויים לאורך זמן של כל אלקטרודה בהתאמה. בשלב = 0 msec, דופק אור 10 msec מועבר וייצג באיור באמצע. גרפי תחתון ממחיש מתכוון עקבות פוטנציאל עוררות לאלקטרודות V1 ו- V2 EEG הנגדית (n = 108 ניסויי EP). pul אורse מתרחשת ב 0 msec. ראוי לציין, כי בתגובת הפוטנציאל העוררת המתאימה הוא ציינה V1 הנגדי (זכר שחור), ואחריו חביון כבר עוררה תגובה פוטנציאלית V2 הנגדי (זכר אדום). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54908/Figure_4.mov" target="_blank">(קליק ימני להוריד).</a>

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

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

המטרה הכללית של מתודולוגיה זו היא להדגים פרוטוקול חלופי בעלות נמוכה להקמה והקלטה ממערך אלקטרודות טרנס-קרניאלי כרוני בצפיפות גבוהה. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח במדעי המוח, כגון ארגון רחב-היקף של רשתות נוירונליות, ומאפיינים מרחביים וזמניים של תגובות חושיות מעוררות. היתרונות המרכזיים של טכניקה זו הם עלותה הנמוכה, היכולת לשחזר אותה והקלות שבה ניתן להתאימה לדרישות ספציפיות של ניסוי.למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי ניתוחים מורכבים של נתוני אלקטרואנצפלוגרפיה, יישומה אידיאלי למחקרים באנשזיולוגיה, אפילפסיה ונוירוביולוגיה של שינה. להכנת רכיב הראש, התחילו בבידוד של הפינים בלבנה של 2x50 פינים באמצעות שכבה דקה מאוד של לק ציפורניים. לאחר מכן, באמצעות פינצטה, הסירו כל שורה שמינית של פינים על ידי דחיפת קצה השקע שלהם דרך הלבנה.לאחר שהלק התייבש לחלוטין, הסירו את הציפוי מקצות הפינים באמצעות מטלית קטנה ואצטון. לאחר מכן, בעזרת להב תער או פלייר חיתוך, קצצ את הבלוקים כדי ליצור לבני-פינים של שתיים על שבע. שתיים מהלבנים הללו ישמשו כאלקטרודות ל-EEG טרנסקרניאלי.בשלב הבא, מכל קצה של לבנה בגודל 2x50, הכינו שתי לבני פינים בגודל 1x2 לרישום אות ה-EMG באמצעות אותו תהליך. כל לבנה בגודל 1x2 צריכה לשמר את אחד הצדדים החלקים החיצוניים של הלבנה בגודל 2x50. כדי להשלים את שני החצאים של המערך המלא, יישרו את חורי הפינים והפינים של לבנה אחת עם שורת הפינים האחורית ביותר של לבנה בגודל 2x7.לאחר מכן, השתמשו באפוקסי דו-רכיבי כדי להצמיד את המשטחים החלקים שלהם וחזקו את החיבור בעוד אפוקסי במידת הצורך. הניחו לשני החצאים להתייבש למשך הלילה. כדי להכין שני חוטים ל-EMG של בית החזה, התחילו עם חוט כסף מבודד באורך 3cm.הסירה 1cm של בידוד מקצה אחד והוסף שתי לולאות על המוליך החשוף על ידי כריכורו סביב צבט. לאחר מכן, הסר 25mm של בידוד מהקצה השני. כעת, הכן שני חוטים דומים ל-EMG צווארי, החל מחוט באורך 1.5cm.מכל חצי של רצועת הראש, הסירו את הפין הצדדי בשורה הקדמית ביותר, מכיוון שפין זה לא יבוא במגע עם הרקמות הרלוונטיות. כדי לחבר את החוטים, גזרו את הפינים של לבני ה-one-by-two במרחק של 3mm מקצותיהם. לאחר מכן, הלחימו חוט EMG צווארי לפין הקדמי, וחוט EMG חזי לפין האחורי.לפני ההמשך, השתמשו במולטימטר במצב בדיקת רציפות (continuity mode) כדי לוודא שכל פין מבודד חשמלית. חברו את המ probes לשילובי פינים שונים; אם זוג פינים מחובר חשמלית, המד יפיק צליל ביפ נשמע. לאחר הייבוש, כופפו את חוטי ה-EMG עד שיהיו מקבילים לציר ה-AP עם סטייה לצד מינימלית.לאחר מכן, כסו את חיבורי ההלחמה בלק לציפורניים. כעת, התאימו את אורכי הפינים באמצעות קוצץ חוטים ובעזרת אטלס של המוח. אתרו את הפין שמרחקו הגבאי (ventral) מהברגמה (bregma) יהיה הגדול ביותר.אין לקצץ פין זה, אך יש לקצץ את כל שאר הפינים ביחס לפין זה. להשלמת רכבי הראש, כסו את כל קצוות הפינים בתמיסת כסף באמצעות עט יישום. להכנת מתאם, התחילו עם מחבר nano זכר בעל שורה כפולה ו-36 מיקומים.ראשית, קצצ באמצעות סכין גילוח את חוטי המחבר לאורך אחיד של 2cm. לאחר מכן, חשוף 2.5mm של מוליך מקצה כל חוט. לבסוף, פחח (tin) יחד את גדילי החוט הדק, וגזור את הבידוד שהוסר מהחוט המפוחח.בשלב הבא, צרו מחבר זכר-זכר התואם למארז הראש מבלוק פינים של כותרת-פס (con-strip header) בגודל שני-על-חמישים. כפי שנעשה קודם לכן, הכינו שני חלקים של שני-על-שבעה ושניים של שני-על-אחד. כעת, הלחימו את אחד מחוטי ההארקה מהמחבר הננו (nano-connector) לפין שנמצא 0.6mm קדמי ל-bregma ו-1mm צדי ממנו.פין זה משמש כרפרנס (reference), וכאדמה (ground) בעת שימוש בשבב מגבר RHD 2132. לאחר מכן, הנחח את חוטי הננו-מחבר המנוקים לאותו צד שבו נמצא חיבור פין האדמה. מכיוון שכל חוט מקושר לערוץ ספציפי, יש לעיין בתרשים מיפוי הערוצים של שלב הראש (head stage) של המגבר ולמפות את הערוצים.לאחר שכל החוטים הולחמו לפין המתאים להם, חיתכו את כל החוטים שאינם בשימוש. לאחר מכן, השתמשו במולטימטר כדי לוודא שכל פין מבודד חשמלית מהפינים האחרים. לאחר אישור הבידוד החשמלי, מרחו שכבה דקה של לק ציפורניים מסביב לכל נקודת הלחמה כדי לבודד עוד יותר כל פין.לאחר מכן, בעזרת אפוקסי דו-רכיבי, חזקו את הננו-מתאם התואם למערכי הפינים הבילטרליים בלבני הזכר-זכר. לא boleh להיות שאריות אפוקסי בחלקים המדיאליים של המתאמים, שכן הדבר ימנע את חיבור ראשי המכשיר בו-זמנית. להגברת העמידות, הצמידו באפוקסי את בסיס הננו-מחבר.הקפידו לכסות את כל חיבורי ההלחמה באפוקסי. לאחר שהאפוקסי התייבש, ודאו את מיפוי הערוצים באמצעות מדידות עכבה. לאחר שהעכבר מקובע באופן מאובטח, ונקודת ה-bregma הוגדרה כמקור מערכת הקואורדינטות הסטריאוטקסיות, יישרו את הגולגולת בציר המדיאלי-לטרלי ובציר האנטריורי-פוסטריורי.לאחר מכן, באמצעות מקדח מיקרו בקוטר 0.5mm, קדחו חורי קידוח במרווחים של 1.3mm זה מזה, ובמרחק של 1mm מקו האמצע, החל מ-3.3mm קדמית (anterior) לברגמה ועד ל-4.5mm אחורית (posterior) לברגמה. צרו שתי שורות באופן בילטרלי. לאחר מכן, קדחו חורי קידוח משני צדי קו האמצע במרווחים של 1.3mm, החל מ-2mm קדמית לברגמה ועד ל-4.5mm אחורית לברגמה.כעת, השתילו את רכיבי הראש. בעזרת פינצטה ישרה, הכינו תעלות לחוטי ה-EMG עבור חוטי ה-EMG של בית החזה. מגב העכבר, צרו תעלה בעומק 2.5cm מתחת לעור, והניחו את חוטי ה-EMG בחלל.בשלב הבא, הזיזו את לבנת ה-EEG באמצעות פינצטה מעוקל כך שהפינים ייוסרו עם חורי הקידוח. הפעילו לחץ קל והכניסו את הפינים לגולגולת בתנועות קלות. ה-EEG יהיה יציב ברגע שיושב כראוי.בשלב הבא, כווננו את חוטי ה-EMG למצבם הסופי. לאחר קיבועם במקומם, הכינו תערובת ביחס של אחד לאחד של methyl methacrylate עם התרכיב המקשר (cross-linking compound) שלו. לאחר מכן, כסו את הגולגולת החשופה, את החלקים שסומנו בלק של אלקטרודות הפינים ואת החלק הפרוקסימלי של חוטי ה-EMG באמצעות הצמנט.אין לכסות את המחברים הנקביים של ראש המכשיר או להגיע למצב שבו דבק חודר לפרווה של בעל החיים. לאחר שהדבק מתייבש, הליך ההרכבה הושלם. הוצא את העכבר מהמסגרת הסטריאוטקסית ואפשר לו להתאושש תוך כדי ניטור מדדי חיוניים.שבועיים לאחר הניתוח, עכבר שהחלים לחלוטין ניתן לחבר לכבל הקלטה באמצעות המתאם לצורך הרגלה. לאחר שהעכברים עוברים הרגלה, ניתן להשתמש בהם בניסויים. לאחר חיבור העכבר ללוח הרכישה באמצעות מתאם, מגבר וכבל ממשק סטנדרטי, פתח את תוכנת ההקלטה Open E-Fizz.בשלב זה, צור שרשרת אותות של rhythm FPGA ו-LFP viewer על ידי גרירת המודולים אל שרשרת האותות. לאחר מכן, השג ערכי עכבה של אלקטרודות של 30.0 kilo-samples per second. לאחר מכן בחר את קצב הדגימה הרצוי להקלטה.ניתן גם לגרור מסננים אל תוך שרשרת האותות במידת הצורך. המשיכו בבחירת נתיב שמירה לנתונים ובקצב הדגימה הרצוי. לאחר מכן, לחצו על חלון התצוגה של ה-LFP והקישו על כפתור ההפעלה (play).כעת, תוך שימוש בשיטת ה-draw להצגת ה-EEG, התאימו את התצוגה על ידי שינוי אמפליטודת האות, מהירות הסריקה (sweep speed) והגדרות של כל מסנן הנמצא בשימוש. לאחר התאמת כל ההגדרות, התחילו בביצוע ההקלטות. הנתונים נאספו מעכבר הנע בחופשיות שושתלה בו מערכת EEG בעלת צפיפות גבוהה.הקלטת ה-EMG של בית החזה מכילה פעילות חשמלית מוטמעת, שמקורה בלב. ה-EMG הצווארי מכיל מידע על טונוס השרירים. גלי ה-EEG הבודדים תואמים לסכימת מיפוי הערוצים.באמצעות הקלטה זו, ניתן לחשב את קצב הלב של העכבר על ידי מדידת הזמן שבין שיאי ה-QRS באלקטרוקרדיוגרם. באופן דומה, ניתן למדוד את קצב הנשימה של העכבר על ידי חישוב השונות הפאזית של שיא ה-QRS בעוד חלל בית החזה מתרחב ומתכווץ עם כל נשימה. לפיכך, מערך זה מאפשר ביצוע פוליסומנוגרפיה בעכברים.הגדרה זו מאפשרת מיפוי קורטיקלי של פוטנציאלי עירור חזותיים. כאשר פולס אור של עשרה מילישניות מוגש לעין שמאל בלבד, נרשמות תגובות קלאסיות בקליפת המוח החזותית הראשונית בצד הנגדי, ואחריהן תגובה מאוחרת בקליפת המוח החזותית המשנית בצד הנגדי. ניתן לראות זאת בקלות בפוטנציאלים החשמליים המשתנים עם הזמן על פני כל פני השטח של הקורטקס ב-V1 וב-V2 בצד הנגדי. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיו בעלי הבנה טובה לגבי האופן שבו בונים מערכי מיקרו-אלקטורודים בצפיפות גבוהה עבור מודל מכרסמים, וכיצד להקליט מהמערך המושתל.לאחר השליטה בטכניקה, ניתן לבצע את חלקי הבנייה וההשתלה תוך שעתיים, במידה שהם מבוצעים כהלכה. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור ליצור מגע נאות של האלקטרודות האפידורליות ללא חדירה לקרומי העטיפה של השדרה (dura). קיצוץ הפינים ודריגות במהלך השתלת רכיבי הראש יגדילו את הסיכויים להשגת מגע אלקטרודות הולם.בהצלחה!

high-density-electroencephalographic-acquisition-rodent-model-using

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

במאמר זה, אנחנו יכולים לתאר את הליך הניתוח והטיפול טיפים להשתלה של מערך polyimide מבוססי דקים microelectrode (PBM-array) בגולגולת עכבר לרכישת encephalography צפיפות גבוהה (EEG) במודל של עכברים.

בצפיפות גבוהה הקלטות EEG של העכברים לנוע בחופשיות באמצעות polyimide מבוססי microelectrode

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

סרטון זה מדגים שיטה להקלטת EEG ברזולוציה גבוהה במודל חולדה של אפילפסיה מוקדית. הוא מתאר את השלבים הכרוכים בהכנת החולדה, חיבור מיני-כובע EEG רב-ערוצי לקרקפת של החולדה, ורישום ה-EEG כדי לזהות אירועים הקשורים להתקפים האופייניים למודל האפילפסיה.

רישום אלקטרואנצפלוגרפיה במודל חולדה של אפילפסיה מוקדית

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

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

סרטון זה מציג את הליכי ההכנה, ההקלטה וניתוח המקור של EEG ברזולוציה גבוהה על חולדות מורדמות עם מודל פרה-קליני מסוים של אפילפסיה מוקדית בתנאים לא פולשניים.

הדמיה מקור מוח במודלים פרה עכברוש של מיקוד אפילפסיה באמצעות רזולוציה גבוהה EEG הקלטות

הרישום של אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) ואלקטרומיוגרמה (EMG) בעכברים שמתנהגים בחופשיות הוא צעד קריטי למתאם התנהגות ופיזיולוגיה עם שינה וערות. הפרוטוקול הניסיוני המתואר כאן מספק מערכת מבוססת כבלים לרכישת הקלטות EEG ו-EMG בעכברים.

נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים

פרוטוקול זה מתאר שיטה פשוטה עבור הקלטה בו זמנית של שותף מקומי אלקטרואנצפלוגרם (EEG) ו- multi-למינריות שדה מקומי פוטנציאל עכברוש anesthetized. חור burr בתלמידים הגולגולת עבור הכניסה של microelectrode מוצג לייצר עיוות זניח של האות EEG.

הקלטה בו זמנית של שותף מקומי אלקטרואנצפלוגרם ופוטנציאל שדה מקומי במכרסם

פרוטוקול שיטתי זה מתאר מודל חדש לבעלי חיים של אפילפסיה פוסט-טראומטית לאחר פגיעה קלה במוח הטראומטי. החלק הראשון לפרטים צעדים לפגיעה מוחית טראומטית אינדוקציה באמצעות מודל שונה ירידה במשקל. החלק השני מספק הנחיות לגבי הגישה הכירורגית עבור מערכות מידע חד-ערוצית לרכישת נתונים אלקטרונצלוגרפיה.

גרימת אפילפסיה פוסט טראומטית במודל עכבר של פגיעה במוח החוזר ומפוזר טראומטי

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר מוצעת להניע גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי של מוח העכבר in vivo. באמצעות אלקטרודות בורג קונבנציונליות עם מצע מערך מותאם אישית, גמיש ורב-אלקטרודות, ניתן לבצע הקלטה מרובת אתרים ממוח העכבר בתגובה לגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי.

מערכת הקלטה אלקטרואנצפלוגרפית בעלות נמוכה בשילוב עם סליל בגודל מילימטר כדי לגרות באופן טרנס-גולגולתי את מוח העכבר in vivo

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

למד שיטה חסכונית להתקנת מערך אלקטרודות EEG צפוף בעכברים לחקר רשתות נוירונים ותגובות חושיות. פרוטוקול זה מאפשר מחקרים בתחומי הרדמה, אפילפסיה ונוירוביולוגיית שינה.

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

גלה סרטונים נוספים