זיהוי אוטומטי של תנודות תטא מאורגן ב Murine EEG

המטרה הכוללת של הליך זה היא לנתח תנודות תטא מאורגנות מאוד המושרות פרמקולוגית בעכברים באמצעות רדיוטלמטריית EEG מושתלת. מסר זה יכול לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח המערכתיים, כגון כיצד לגרום, לזהות ולכמת תנודות תטא מאורגנות מאוד ב-EEG של העכבר באמצעות הקלטות רדיו-טלמטריות ארוכות טווח של EEG בהיפוקמפוס. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא עוזרת לנתח תנודות תטא מאורגנות מאוד בהקלטות EEG בהיפוקמפוס של עכברים בקנה מידה גדול.

ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על הטיפול שלנו במחלות נוירו-פסיכיאטריות ונוירודגנרטיביות כמו מחלת אלצהיימר, מכיוון ששינויים בתדרים כמו דיסרתמיה של תטא קשורים אליה לעתים קרובות. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי הפרעות קצב של תטה בהיפוקמפוס של עכברים, ניתן ליישם אותה גם על רישומי EEG ממינים אחרים, כולל הסתגלות אנושית לאחר הסתגלות. בדרך כלל, אם הטקס חדש, שיטה זו תתקשה, מכיוון שניתוח הזיהוי של תנודות תטא דורש השתלת אלקטרודות EEG ואינדוקציה נכונה של תטא.

לפני החדרת האלקטרודות, יש לגרד את ציפוי הפארילן מהקצה. לאחר מכן, הצמד מכנית את החלק החוץ-גולגולתי של אלקטרודה לסליל הנירוסטה של המשדר. ולקצר אותם לאורך הנדרש.

כדי להשתיל את משדר תדר הרדיו, הניחו עכבר מורדם על שולחן הניתוחים, והמשיכו להעביר איזופלורן לבעל החיים דרך מסכת פנים. ודא את עומק ההרדמה על ידי בדיקת רפלקס צביטת הזנב, רפלקס צביטת כף הרגל וקצב הנשימה. לאחר מכן, הסר את שיער הגוף מהקרקפת וחטא את הקרקפת המגולחת עם אתנול 70% וקרצוף על בסיס יוד.

לאחר מכן, בצע חתך בקו האמצע בקרקפת מהמצח לאזור הנוכיאלי באמצעות אזמל. לאחר מכן, הכינו כיס תת עורי בצד אחד של גב החיה על ידי ביצוע דיסקציה של דם באמצעות מספריים כירורגיים. לאחר מכן, הכנס את המשדר לתוך השקית התת עורית והפקיד את האורך העודף של מובילי המשדר הגמיש לתוך השקית.

לאחר מכן, תקן את הגולגולת באמצעות מהדק אף. לאחר מכן הנח את חיית הניסוי על המסגרת הסטריאוטקסית. והגדר את מוטות האוזניים.

מרחו 0.3 אחוז מי חמצן על הגולגולת כדי להסיר כל רקמה ולעזור לדמיין את התפרים הגולגולתיים ואת ציוני הדרך הקרניומטריים כגון ברגמה ולמבדה. לאחר מכן, קדחו את החורים בקואורדינטות לבחירתכם באמצעות מקדחה נוירוכירורגית במהירות גבוהה במצב נטול לחץ במהירות מקסימלית. בחר את האלקטרודות המתאימות ועקר את האלקטרודות באמצעות 70% אתנול לפני ההשתלה.

יש לבחור בקפידה את סוג האלקטרודה בהתאם לדרישות הניסוי. בדרך כלל, אלקטרודות טונגסטן או נירוסטה מצופות פארילן הן הנפוצות ביותר. לאחר מכן, תקן את האלקטרודות באמצעות מלט יונומר הזכוכית והמתן עד שהמלט יתרפא לחלוטין.

לאחר מכן, סגרו את הקרקפת באמצעות תפרים שוב ושוב עם חומר תפר שאינו נספג. לטיפול בכאב לאחר הניתוח, יש לתת קרפרופן תת עורי פעם ביום למשך ארבעה ימים לאחר ההשתלה. אפשר לבעל החיים להתאושש במשך 10 עד 14 ימים לפני ההקלטות או ניסויי ההזרקה.

בהליך זה, הפעל את משדר תדר הרדיו באמצעות המתג המגנטי. בצע הקלטות EEG בהיפוקמפוס לטווח ארוך למשך 24 עד 48 שעות לפחות. הניתוח של משרעת EEG ומאפייני תדר EEG של הקלטות ארוכות טווח מספק תובנה מפורטת לגבי התלות הצירקדית של תנודות תטא והקשר שלהן להתנהגות ספציפית ולמצבים או משימות קוגניטיביות.

לאינדוקציה פרמקולוגית של תנודות תטא, טפל מראש בבעל החיים במתסקופולמין כדי למנוע תגובות מוסקריניות היקפיות. לאחר מכן, יש לתת מנה אחת של אורטן או אגוניסט קולטן מוסקריני לעכבר לצורך התחלת תטה. לאחר כ-60 דקות, הזריק אטרופין כדי להבדיל בין סוג 2 רגיש לאטרופין לבין תנודות תטא לא רגישות לאטרופין מסוג 1.

והמשך להקליט. כדי לאמת את מיקום אלקטרודות ה-EEG, חתוך את אלקטרודות הנירוסטה והסר את משדר תדר הרדיו. לאחר מכן, הקריבו את העכבר והוציאו את המוח מהנוירוקרניום.

כדי לאמת את מיקום האלקטרודה, הרכיבו את המוח שחולץ על מחזיק הרקמה של Vibroslicer באמצעות דבק. וחתכו את המוח לפרוסות עטרה של 100 מיקרומטר. הרכיבו את הפרוסות על שקופיות זכוכית וצבעו אותן בכחול ניסל בהליך היסטולוגי סטנדרטי.

שלב את החיה לניתוח רק כאשר היא עומדת בקריטריונים הנכונים למיקום אלקטרודות EEG. עבור אזור CA1, קצה האלקטרודה העמוקה צריך להיות ממוקם בתוך שכבת הפירמידה CA1. העלה את נתוני ה-EEG.

הנה קטע EEG מופתי של 30 דקות. השתמש בפונקציית גל מורלט המורכבת, המוצגת כאן, לניתוח תדר זמן. לניתוח תדרי זמן, טווח התדרים מוגדר בין 0.2 ל-12 הרץ וגודל צעד מוגדר ל-0.1 הרץ.תרשים תדר זמן מקודד צבע זה של מקטע ה-EEG ממחיש את טווחי תדרי התטה והדלתא העליונים.

כאן, עידן EEG של 2.5 שניות מנותח עבור מקטע תטא. מכיוון שהמשרעת המקסימלית בתחום התטא חלקי זו בתחום הדלתא העליון גדולה מ-1.5, קטע זה מסווג כעידן תנודות תטא. זה מבטיח שמשרעת התטא המקסימלית גבוהה לפחות ב-50% מהמשרעת בפס הדלתא העליון בעידן ה-EEG המחושב.

איור זה מראה את המתאם בין תנודות התטא המאורגנות ביותר ומדד זיהוי התטא ברישום EEG, שבו ניתן לכמת ולנתח את מקטעי התנודות של תטא באופן סטטיסטי. להלן שני תקופות EEG של 2.5 שניות, המסווגות חזותית כמקטעי תטא ותטא בהתאמה. והנה ניתוח תדירות הזמן של מקטעי ה-EEG CA1, המוצג בגרפים המתאימים למעלה בטווח של 0.2 עד 12 הרץ.כאשר המשרעת מקודדת בצבע, ניתוח תדר הזמן של מקטע ה-EEG שאינו תטא מציג ארכיטקטורת תטא משתנה באופן קבוע לגבי תדרים בזמן.

ואילו הקטע עם תנודות תטא מסונכרנות מאוד מאופיין בתטא משרעת גבוהה רגילה שאינה משתנה בתדר כמעט קבוע של שישה הרץ.היחס בין תטא מקסימלית למשרעת דלתא מקסימלית הוא 1.25 במפה זו ו-4.67 במפה זו. סיווג ברור של עידן EEG זה כמקטע EEG של תנודות תטא. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעה אחת אם היא מבוצעת כראוי.

בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ניתוח תדר זמן של פסי תדרים אחרים או זיהוי התקפים אוטומטי על מנת לענות על שאלות כמו אם רצועות EEG אחרות מושפעות, כיצד הן מחוברות וקשורות לריגוש יתר עצבי. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום מדעי המוח המערכתיים לחקור שינויים בארכיטקטורת תטה בהיפוקמפוס במודלים של עכברים טרנסגניים, כגון מודלים של עכברים של מחלת אלצהיימר. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לגרום, לזהות ולנתח תנודות תטא מאורגנות מאוד.