Name: חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: למד מדידת פוטנציאלים עוררים חזותיים בעכברים באמצעות חיישן EEG יבש רב-ערוצי לא פולשני. שיטה זו מאפשרת מחקר תרגומי ללא הכנה כירורגית ומספקת סביבה ניסויית בטוחה ונוחה.

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 נתמך בחלקה על ידי העיקר מכון המחקר (GRI), העיקר-Caltech מחקר שיתוף פעולה בפרויקט באמצעות מענק שמספק העיקר ב-2017. גם נתמך על ידי מענק מחקר (ה-NRF-2016R1A2B4015381) של נבחרת מחקר קרן (ב- NRF) ממומן על ידי ממשלת קוריאה (MEST), ועל ידי KBRI תוכנית מחקר בסיסי דרך המכון הקוריאני לחקר המוח ממומן על ידי משרד המדע, תקשוב, העתיד תכנון (17-BR-04).

טיפול בבעלי חיים וטיפול בעקבות מנחה מוסדית של קוואנגג'ו במכון למדע, טכנולוגיה (תמצית).
הערה: הליך רכישת VEP האיתות העכבר ויוו כוללת ארבעה שלבים: (1) חיישן הרכבה, הכנת חיות (2), (3) VEP מדידה של עיבוד אותות (4).
1. חיישן הרכבה
<ol><li>להכין סיכות 16 אידיוט לא פולשנית. הערה: כל אלקטרודה pin-סוג מורכב משלושה חלקים: פומפה ראש בדיקה ל האביב פנימי, חבית, כפי שמוצג באיור 1a. אורך כל סיכה הוא 13 מ מ, אורך קדם עומס קפיץ מתכוונן 1 מ מ.</li>
	<li>לחתוך שתי פיסות של סובסטרטים סיבי זכוכית (עובי: 1.5 מ מ) בגודל של 15 מ מ × 17 מ"מ (רוחב × גובה). הערה: הפונקציות המצע פיברגלס-ניצוח כמו בידוד חשמלי, אשר מפריד את אותות מרובים רכשה בו זמנית של הקרקפת של העכבר.</li>
	<li>לעשות חורים 16 של קוטר 1.2 מ מ באמצעות מכונת חריטה דיוק, כפי שמוצג באיור 1 c.<ol>
<li>פרושים התיאום בדיקה אחיד במרווח של 2 מ מ על גבי המצע שטוח: +7/0, +2 /-2, +2/0, +2 / +2, 0/4, 0/2, 0/0 (bregma), 0 / +2, 0 / +4,-2/3,-2/1,-2 / +1,-2 / +3,-4-/-2, 4/0 ,-4 / +2 (anteroposterior/לרוחב עם בסיס של bregma, במ מ)24,25,26.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מחסנית סובסטרטים שני ולהחיל טיפה אחת של דבק דבק משחק מהיר בין שכבות המצע, בהפקת כפולה-שכבה של 3 מ מ עובי תמיכה 16 אלקטרודות מקבילים ויציבה במהלך שידור.</li>
	<li>להרכיב את 16 אלקטרודות על המצע, אחד-אחד באופן ידני. הערה: קוטר חור קטן עוצר כל אלקטרודה באותו האורך. בכל קוטר החור הוא מעט קטן יותר מקוטר חבית בתוך הסיכה יחיד (1.3 מ מ) המאפשרת קיבוע חזק של אלקטרודות ללא כל התרופפות העבה ביותר.</li>
	<li>הלחמה וקשר ולהירגע של אלקטרודה כל הלחמה-גביע למחבר הוכחה מגע.</li>
	<li>לכסות ולהסתיר את צמתי עירום עם אבובים לכווץ לבידוד חשמלי.</li>
</ol>2. בעלי חיים הכנה
<ol><li>עזים ומתנגד את העכבר עם זריקה בקרום הבטן (i.p.) של ketamine:xylazine 100:10 (100 מ ג / mL:10 מ"ג/מ"ל) תערובת עם הכמות של 10 µL גרם של משקל הגוף. הערה: בדוק שההרדמה של החיה היא נאותה על ידי משיכת רגל אחת או מגרסאות הזנב לפני תחילת ההכנה.</li>
	<li>להחיל משחה העין כדי לשמור על הקרנית של העכבר לח באמצעות מקלון צמר גפן.</li>
	<li>להסיר את השערות סביב הראש והכתפיים עם שיער-בטלוויזיה, מורחים קרם depilatory זמינים מסחרית וגם להשאירו על האזור למשך 3-4 דקות.</li>
	<li>הסר את דפילציה יישומית עם מרית ולאחר מכן נגב בשאר עם מגבונים החלת המים מספר פעמים.</li>
</ol>3. VEP מדידה
הערה: VEP כל מדידה תהליך התרחש בתוך כלוב פאראדיי כהה (רוחב עומק × × גובה: 61 × 61 × 60 ס מ).
<ol><li>הר הראש של העכבר אל מסגרת stereotaxic על-ידי הצבת האוזן ברים לתוך תעלות האוזן של העכבר והידוק אותם בדיוק במקום.</li>
	<li>בעיא החיישן המחזיק אלקטרודה בהזמנה אישית (איור 1b) ותקן בעל חיישן אל מסגרת stereotaxic, כפי שמוצג באיור 1 d.</li>
	<li>אתר החיישן EEG גמיש, בהתחשב המיקום אלקטרודה הפניה והן את העמדה bregma27. לאחר מכן, בזהירות רבה להפחית החיישן בכיוון אנכי כך בוכנות אלקטרודה ערוכים קשר הקרקפת של העכבר באופן שווה על השוליים מעוגלים. הערה: המרחק הוריד הוא קטן מ- 1 מ מ, אשר הוא אורך מתכוונן הבוכנה.</li>
	<li>בדוק כי impedances הם בטווח תקין מ 100 kΩ כדי 2 MΩ. מיקום מחדש של האלקטרודה כאשר כל ערך אימפדנס של ה-pin נמצא מחוץ לטווח של28.</li>
	<li>מקם את ממריץ צילום 20 ס מ מן העיניים של העכבר.</li>
	<li>לפני תחילת הניסוי, להתאים את העכבר 10 דקות בכלוב אפל עבור עיבוד חזותי כהה.<ol>
<li>קבע את הפרמטרים של המכשירים ניסיוני כדלקמן: תדר הדגימה: 500 הרץ; חריץ סינון: 60 הרץ; מרווח בין הגירוי: 10 s; פלאש משך הזמן: 10 ms; מספר של גירויים פלאש: ניסויים 100/נושא. הערה: הפלאש הוא אור לבן תאורת LED אשר יש 550 ± 20% lx עם מרחק של 20 ס מ.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. VEP עיבוד אותות תגובות נהלים
<ol><li>
Epoching
	<ol>
<li>למדידת ברציפות נתונים טוריים, תמצית כל אפוק ליצירת יחיד-משפט VEP מקטעי מתקופת טרום הגירוי (-300 ms) לתקופה שלאחר הגירוי (600 ms), המבוסס על תחילת גירוי פלאש. הערה: מאז אנו שוב ושוב מספקים גירוי פלאש ניסויים מעל 100 לכל נושא, סך של 100 שהשרתים VEP עבור כל עכבר מחולצים בשלב זה. EEG epoching היא תהליך שבו זמן מסוים-windows מופקים מן הנתונים אות EEG נמדד באופן רציף.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הפניה מחדש (הפניה ממוצע)
	<ol>
<li>חשב את הממוצע של EEG אותות מעבר לכל האלקטרודות ארבע עשרה ערוצי בכל מועד הצבע, then לחסר את ערך בממוצע מכל אחד מהערוצים. חזור על הליך זה עבור כל שהשרתים VEP.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לבצע מעברים הלהקה סינון של האיתות ~ 1-100 הרץ באמצעות תגובה דחף סופיים (FIR) לסנן.</li>
	<li>
תיקון בסיסית
	<ol>
<li>לחשב את הממוצע של האותות EEG בתקופת טרום הגירוי (תקופת בסיסית,-300 ~ 0 ms) בכל אחד מהערוצים, then לחסר זה ממוצע של כל נקודה ב waveform (-300 ~ 600 ms). זה מתאים לציר משרעת VEP תגובות כדי להקל על התצפית של גלי המוח משתנה לאחר גירוי. חזור על שלב זה עבור כל שהשרתים VEP.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
תגובות VEP גרנד
	<ol>
<li>הממוצע שהשרתים VEP יחיד-משפט כדי ליצור יחידה-נושא בממוצע VEP ואת לכל ערוץ. לאחר מכן, חישוב ממוצע אנסמבל גרנד VEP תגובות לכל ערוץ לגבי כל הנושאים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Alzheimer's Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alzheimer%27s+disease+facts+and+figures%5BTitle%5D)+AND+%22Alzheimers+Dement%22%5BJournal%5D)">Alzheimer's disease facts and figures.</a> Alzheimers Dement. 12 (4), 459-509 (2016).</li>
<li>Birbeck, G. L., Meyer, A. C., Ogunniyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nervous+system+disorders+across+the+life+course+in+resource-limited+settings%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nervous system disorders across the life course in resource-limited settings.</a> Nature. 527 (7578), S167-S171 (2015).</li>
<li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Neurological+disorders%3A+public+health+challenges%22">Neurological disorders: public health challenges</a>. , World Health Organization. (2006).</li>
<li>Meyer, U., Feldon, J., Dammann, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Schizophrenia+and+Autism%3A+Both+Shared+and+Disorder-Specific+Pathogenesis+Via+Perinatal+Inflammation%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Res%22%5BJournal%5D)">Schizophrenia and Autism: Both Shared and Disorder-Specific Pathogenesis Via Perinatal Inflammation?</a> Pediatr Res. 69 (5), 26r-33r (2011).</li>
<li>Freedman, L. P., Cockburn, I. M., Simcoe, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Economics+of+Reproducibility+in+Preclinical+Research%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">The Economics of Reproducibility in Preclinical Research.</a> PLoS Biol. 13 (6), e1002165(2015).</li>
<li>Cummings, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alzheimer%27s+disease+drug+development%3A+translational+neuroscience+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+Spectr%22%5BJournal%5D)">Alzheimer's disease drug development: translational neuroscience strategies.</a> CNS Spectr. 18 (3), 128-138 (2013).</li>
<li>Roelfsema, P. R., Treue, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+neuroscience+research+with+nonhuman+primates%3A+a+small+but+indispensable+component+of+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Basic neuroscience research with nonhuman primates: a small but indispensable component of biomedical research.</a> Neuron. 82 (6), 1200-1204 (2014).</li>
<li>Wu, C., Wais, M., Sheppy, E., del Campo, M., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+glue-based%2C+screw-free+method+for+implantation+of+intra-cranial+electrodes+in+young+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A glue-based, screw-free method for implantation of intra-cranial electrodes in young mice.</a> J Neurosci Methods. 171 (1), 126-131 (2008).</li>
<li>Yu, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+sodium+current+in+GABAergic+interneurons+in+a+mouse+model+of+severe+myoclonic+epilepsy+in+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Reduced sodium current in GABAergic interneurons in a mouse model of severe myoclonic epilepsy in infancy.</a> Nat Neurosci. 9 (9), 1142-1149 (2006).</li>
<li>Parmentier, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical%2C+physiological%2C+and+pharmacological+characteristics+of+histidine+decarboxylase+knock-out+mice%3A+evidence+for+the+role+of+brain+histamine+in+behavioral+and+sleep-wake+control%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Anatomical, physiological, and pharmacological characteristics of histidine decarboxylase knock-out mice: evidence for the role of brain histamine in behavioral and sleep-wake control.</a> J Neurosci. 22 (17), 7695-7711 (2002).</li>
<li>Handforth, A., Delorey, T. M., Homanics, G. E., Olsen, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacologic+evidence+for+abnormal+thalamocortical+functioning+in+GABA+receptor+beta3+subunit-deficient+mice%2C+a+model+of+Angelman+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Pharmacologic evidence for abnormal thalamocortical functioning in GABA receptor beta3 subunit-deficient mice, a model of Angelman syndrome.</a> Epilepsia. 46 (12), 1860-1870 (2005).</li>
<li>Wu, C., Wais, M., Zahid, T., Wan, Q., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+screw-free+method+for+electrode+implantation+and+intracranial+electroencephalographic+recordings+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Res+Methods%22%5BJournal%5D)">An improved screw-free method for electrode implantation and intracranial electroencephalographic recordings in mice.</a> Behav Res Methods. 41 (3), 736-741 (2009).</li>
<li>Garner, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Significance+of+Meaning%3A+Why+Do+Over+90%25+of+Behavioral+Neuroscience+Results+Fail+to+Translate+to+Humans%2C+and+What+Can+We+Do+to+Fix+It%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Ilar+Journal%22%5BJournal%5D)">The Significance of Meaning: Why Do Over 90% of Behavioral Neuroscience Results Fail to Translate to Humans, and What Can We Do to Fix It?</a> Ilar Journal. 55 (3), 438-456 (2014).</li>
<li>Naylor, E., Harmon, H., Gabbert, S., Johnson, D. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/284389282_Automated_sleep_deprivation_simulated_gentle_handling_using_a_yoked_control">Automated sleep deprivation: simulated gentle handling using a yoked control.</a> Sleep. 12 (1), 5-12 (2010).</li>
<li>Naylor, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+real-time+measurement+of+EEG%2FEMG+and+L-glutamate+in+mice%3A+A+biosensor+study+of+neuronal+activity+during+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electroanal+Chem+%28Lausanne%29%22%5BJournal%5D)">Simultaneous real-time measurement of EEG/EMG and L-glutamate in mice: A biosensor study of neuronal activity during sleep.</a> J Electroanal Chem (Lausanne). 656 (1-2), 106-113 (2011).</li>
<li>Naylor, E., et al. Molecules in Neuroscience. Proceedings of the 13th International Conference on In Vivo Methods, , 12-16 (2010).</li>
<li>Choi, J. H., et al. A flexible microelectrode for mouse EEG. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 1600-1603 (2009).</li>
<li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. S. High resolution electroencephalography in freely moving mice. J Neurophysiol. 104 (3), 1825-1834 (2010).</li>
<li>Lee, M., Shin, H. S., Choi, J. H. Simultaneous recording of brain activity and functional connectivity in the mouse brain. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 2934-2936 (2009).</li>
<li>Lee, M., Kim, D., Shin, H. S., Sung, H. G., 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+%22JoVE-J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">High-density EEG recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode.</a> JoVE-J Vis Exp. (47), e2562(2011).</li>
<li>Mégevand, 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>Megevand, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+plasticity+in+mouse+sensorimotor+circuits+after+rhythmic+whisker+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Long-term plasticity in mouse sensorimotor circuits after rhythmic whisker stimulation.</a> J Neurosci. 29 (16), 5326-5335 (2009).</li>
<li>Troncoso, E., Muller, D., Czellar, S., Zoltan Kiss, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epicranial+sensory+evoked+potential+recordings+for+repeated+assessment+of+cortical+functions+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Epicranial sensory evoked potential recordings for repeated assessment of cortical functions in mice.</a> J Neurosci Methods. 97 (1), 51-58 (2000).</li>
<li>Bauschatz, J. D., Guido, V. E., Marden, C. C., Davisson, M. T., Donahue, L. R. Preliminary skull characterization and comparison of C57BL/6J, C3H/heSnJ, BALB/cByJ and DBA/2J inbred mice. , 
 <a target="_blank" href="http://craniofacial.jax.org/characteristics.html ">http://craniofacial.jax.org/characteristics.html </a> (2014).</li>
<li>Keith, B., Franklin, G. P., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKeith%2C+B+%22The+mouse+brain+in+stereotaxic+coordinates%22">The mouse brain in stereotaxic coordinates</a>. , Academic. California. (2008).</li>
<li>Kawakami, M., Yamamura, K. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+bone+morphometric+study+among+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Bmc+Evol+Biol%22%5BJournal%5D)">Cranial bone morphometric study among mouse strains.</a> Bmc Evol Biol. 8, (2008).</li>
<li>Strain, G. M., Tedford, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flash+and+pattern+reversal+visual+evoked+potentials+in+C57BL%2F6J+and+B6CBAF1%2FJ+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Flash and pattern reversal visual evoked potentials in C57BL/6J and B6CBAF1/J mice.</a> Brain Res Bull. 32 (1), 57-63 (1993).</li>
<li>Schalk, G., McFarland, D. J., Hinterberger, T., Birbaumer, N., Wolpaw, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BCI2000%3A+A+general-purpose%2C+brain-computer+interface+%28BCI%29+system%5BTitle%5D)+AND+%22Ieee+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">BCI2000: A general-purpose, brain-computer interface (BCI) system.</a> Ieee Transactions on Biomedical Engineering. 51 (6), 1034-1043 (2004).</li>
<li>Kim, D., Yeon, C., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+Experimental+Validation+of+a+Dry+Non-Invasive+Multi-Channel+Mouse+Scalp+EEG+Sensor+through+Visual+Evoked+Potential+Recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Development and Experimental Validation of a Dry Non-Invasive Multi-Channel Mouse Scalp EEG Sensor through Visual Evoked Potential Recordings.</a> Sensors. 17 (2), 326(2017).</li>
<li>Yeon, C., Kim, D., Kim, K., Chung, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aYeon%2C+C+%22SENSORS%2C+2014+IEEE%22">SENSORS, 2014 IEEE</a>. , IEEE. 519-522 (2014).</li>
<li>Kim, D., Yeon, C., Chung, E., Kim, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKim%2C+D+%22SENSORS%2C+2015+IEEE%22">SENSORS, 2015 IEEE</a>. , IEEE. 1-4 (2015).</li>
<li>Lin, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+dry+polymer+foam+electrodes+for+long-term+EEG+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Novel dry polymer foam electrodes for long-term EEG measurement.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 58 (5), 1200-1207 (2011).</li>
<li>Lopez-Gordo, M. A., Sanchez-Morillo, D., Pelayo Valle, F. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4168519/">Dry EEG electrodes.</a> Sensors (Basel). 14 (7), 12847-12870 (2014).</li>
<li>Fang, Q., Bedi, R., Ahmed, B., Cosic, I. Engineering in Medicine and Biology Society, 2004. IEMBS'04. 26th Annual International Conference of the IEEE. 2995-2998 IEEE, , 2995-2998 (2004).</li>
<li>Maffei, L., Fiorentini, A., Bisti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlate+of+perceptual+adaptation+to+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neural correlate of perceptual adaptation to gratings.</a> Science. 182 (4116), 1036-1038 (1973).</li>
<li>Ernst, M., Lee, M. H., Dworkin, B., Zaretsky, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pain+perception+decrement+produced+through+repeated+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Pain perception decrement produced through repeated stimulation.</a> Pain. 26 (2), 221-231 (1986).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

ראשית התמקדנו על העיצוב של החיישן, מתן עדיפות המעשיות על-ידי מזעור ניתוחים מורכבים. החיישן EEG deformable מורכב מ 16 פינים: 14 עבור הקלטה, אחד עבור הקרקע האחרון עבור הפניה אלקטרודות. כל אלקטרודה יש מבנה הבוכנה-האביב-חבית, אשר חל ודפורמביליות על גבי משטח מגע של האלקטרודה, אז הם מאפשרים רכישת אות אחידה ויציבה של הקרקפת של העכבר מעוגלת ורכה. בהתחשב רווחת בעלי החיים, ניסינו למזער את הכאב שנגרמו על ידי הכוח האביב להפגת הלחץ המופעל על העור על ידי הרחבת איזור המגע של העור-אלקטרודה ממשק29.
<p class="j...

ככל שמספר חולים עם מחלות ניוון מוחי סנילי כגון דמנציה, אלצהיימר, פרקינסון תסמונות ושבץ גדלו עם הזדקנות האוכלוסייה, של תוחלת החיים עולה, נטל חברתי ארוך טווח המחלות האלה יש גם גדל1,2,3. בנוסף, רוב מחלות התפתחותיות, כגון סכיזופרניה, אוטיזם, מלוות הפרעות קוגניטיביות והתנהגותיות המשפיעים של המטופל כל החיים2,3,4. מסיבה זו, החוקרים כבר נאבק לשפר את אבחון, מניעה, הבנה פתולוגי, תצפית לטווח ארוך, טיפול במחלות המוח. עם זאת, בעיות נשארים לבלום מן המורכבות של המוח שהצילום מחלות פתולוגיות. המחקר translational עשויה להיות כלי מבטיח לזיהוי פתרונות מכיוון שהיא מאפשרת העברת המחקר הבסיסי ליישומים קליניים בתוך מסגרת זמן קצרה יותר, במחיר נמוך יותר, עם שיעור הצלחה גבוה יותר של מדעי המוח שדות5 ,6,7. מטרה נוספת של המחקר translational היא לבחון את ישימות של ניסויים, אשר דורשת לא פולשנית גישות ניסיוניות בבעלי חיים המאפשרות השוואות באותה השיטה עבור בני אדם. תנאים אלה הובילו כמה צרכים ניכרים לפיתוח שיטות הכנת בעלי חיים לא פולשנית. שיטה אחת היא אלקטרואנצפלוגרם (EEG), אשר חושף חיבוריות במוח בקליפת המוח ופעילות two-dimensionally עם רזולוציה טמפורלית גבוהה, אשר נהנה פרוטוקול לא פולשנית. ההקלטה אפשריות הקשורות לאירוע (ERP) הוא אחד פרדיגמות ניסויית טיפוסית לנצל האא ג.
אינספור מחקרים מועסקים פולשני EEG שיטות קודמות הכוונת נושאים בני אדם, ואילו שיטות פולשניות, כגון שתל בורגי ואלקטרודות סוג קוטב, השתמשו במחקרים שנעשו בבעלי חיים8,9,10 , 11 , 12. איכות האות ומאפיינים של שיטות אלה הם תלויים באופן משמעותי invasiveness של המיקום חיישן. עבור המחקר translational מוצלחת, גארנר הדגיש משתמש באותם התנאים למחקר בבעלי חיים כמו אלה המשמשות עבור מחקר אנושי13. למחקר בסיסי באמצעות בעלי חיים, עם זאת, מתודולוגיות EEG לא פולשנית אינם נפוצים. גישה מוזרה באמצעות מערכת חיישן פולשני הקרקפת EEG התמקדות עכברי מעבדה יהיה כלי אמין ויעיל עבור המחקר translational שניתן להחיל כדי הפארדיגמות פולשני עבור בני האדם, כמו גם.
מחקרים רבים העכבר EEG הוביל את הדרך על-ידי המיסחור של PCB (המעגלים המודפסים) המבוסס על רב ערוצית אלקטרודות14,15,16. אמנם הם אימצו שיטה חודרנית, היו להם מספר מוגבל של הערוצים (3-8), אשר עשה את זה יותר קשה להתבונן הדינאמיקה המוחית בקנה מידה גדול. יתר על כן, יישומים יכולה להיות מוגבלת על-ידי invasiveness והעלות הגבוהה שלהם. במחקר מחקר אחר, KIST (קוריאה במכון למדע וטכנולוגיה) פיתח את ערוץ 40 מבוססי פוליאימיד סרט דק אלקטרודה ומצורף לזה של עכבר הגולגולת17,18,19,20 . עבודה זו רכשה את המספר הגבוה ביותר של העכבר EEG ערוצים. זה היה, עם זאת, באופן מכני חלש, לא קל לשימוש חוזר; לכן, זה לא היה הולם עבור תצפיות ארוכות טווח, שמוביל אות חלשה, ככל הנראה כתוצאה תגובה חיסונית. בינתיים, Troncoso, Mégevand רכשה חושית עורר פוטנציאלית (ספטמבר) על הגולגולות של מכרסמים עם 32 אלקטרודות נירוסטה מאובטח על ידי נקבים Poly(methyl methacrylate) (PMMA, זכוכית אקרילית) רשת21,22 , 23. למרות איכותם אות גבוה, האלקטרודות היו מכנית גמישה ורכה; לכן, היו להם קשיים בתרגולים של ניסויים מרובים. בנוסף, שיטה זו היה עדיין פולשנית. למרות שיטות אלה מספקים איכות אות טוב, פני השטח של הגולגולת של עכבר הוא מוגבל, ולכן מספר אלקטרודות היא מוגבלת באמצעות אלקטרודה מוט נירוסטה-סוג. מספר מחקרים קודמים EEG על עכברים הראו מספר מגבלות. במחקר זה, אנחנו נראה שיטה חדשה למדידת EEG החלות בתחומי המחקר translational קליניים באמצעות חיישן רב ערוצית מסוג יבש לא פולשנית.
על מנת להתגבר על המגבלות של הקודם מתודולוגיות EEG בעלי חיים, שכללה את המורכבות מהותי של הכנת בעלי חיים invasiveness, עלות גבוהה, בזבזנות, חוזק מכני חלש, חיפשנו לפתח אלקטרודה חדשה אשר מוצגים גמישות, סטטוס של סוג יבש, יכולות רב ערוצית, הלא-invasiveness ו re-usability. בפרוטוקול הבא, נתאר את התהליך של מדידת חזותי עורר פוטנציאליים (VEP) בהקלטות הקרקפת העכבר באמצעות חיישן EEG יבש, לא פולשנית, רב ערוצית. שיטה זו משתמשת משאבים זמינים בקלות, לכן הנמכת המכשול כניסה לתוך בבע ח בתחום הנדסה ביו-רפואית.

<table><tbody><tr><td>קטמין 50 אינץ' (בקבוקון)</td><td>יוהאן-קטמין</td><td></td> <td>הידרוכלוריד 57.68 מ"ג</td></tr><tr><td>זולטיל 50 אינץ'.</td><td>Virbac-Tiletamina</td><td></td> <td>125 מ"ג / Zolazepam 125 מ"ג</td></tr><tr><td>Rompun 2% Inj.</td><td></td><td>BAYER-Xylazine hydrochloride 23.32 מ"ג/מ"ל</td><td></td></tr> <tr><td>תמיסת Hycell 2%</td><td></td> Samil-Hydroxypropylmethylcellulose <td></td><td>20 מ"ג</td></tr><tr><td>Puralube Vet Ointment 3.5 מ"ג</td><td>תמיסת Pharmaderm-מלח</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Inj.</td><td>&nbsp; JW פרמצבטיקה&nbsp;</td><td>-</td><td>NaCl 9 גרם/1000 מ"ל</td></tr><tr><td>קרם להסרת שיער Veet &ndash; רגליים & גוף - עור רגיש</td><td>Reckitt Benckiser-depilatory</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Skins - סמן עור כירורגי</td><td>Surgmed</td><td>S-3000</td><td>סטרילי - סמן עדין רב טיפים עם סרגל וסט תוויות</td></tr><tr><td>נירוסטה מיקרו מרית</td><td>HEATHROW SCIENTIFIC</td><td>HS15907</td><td>&nbsp; קצה שטוח עגול אחד, 2L x 5/16W"</td></tr><tr><td>Cotton swap</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic, שולחני Digi Single</td><td>RWD Life Science</td><td>68025</td><td></td></tr><tr><td>מתאם עכבר</td><td>RWD Life Science</td><td>68010</td><td></td></tr><tr><td>מוט אוזניים לעכבר ללא קרע</td><td>RWD מדעי החיים</td><td>68306</td><td></td></tr><tr><td>Mitsar-EEG 202-24&nbsp;</td><td>מגבר</td> <td>MITSAR</td><td></td></tr><tr><td>EEGStudio EEG תוכנה לרכישת</td><td>MITSAR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ממריץ הבזק לבן&nbsp;</td><td>מיצר</td><td>מיצר ממריץ</td><td></td>פלאש</tr><tr><td>BCI2000 תוכנה</td><td>Schalk lab</td><td></td><td></td></tr><tr><td>g.USBamp</td><td>g.tec</td><td>0216</td><td></td></tr><tr><td>g.Power-g.USBamp</td><td>g.tec</td><td>0247</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; 441 סגנון גוף ישר מגע הוכחה מחבר</td><td>פלסטיק</td><td>אחד 441000PSW080001</td><td>441 - 000 PSW 80 אינץ' (שחור)</td></tr> <tr><td>בדיקה סטנדרטית</td><td>LEENO</td><td></td><td>SK100CSW http://www.globalinterpark.com/detail/detail?prdNo=2114277241&dispNo=001851006012</td></tr><tr><td>דיוק מכונות חריטה</td><td>TINYROBO</td><td>TinyCNC-6060C</td><td></td></tr><tr><td>חום</td><td>3M</td><td>FP301</td><td></td></tr></tbody></table>

חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת eeg חיישן

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

עבור סביבות מחקר הקרקפת EEG עם עכברי מעבדה, עיצבנו בחיישן מסוג יבש ערוץ 16 EEG אשר לא פולשנית, deformable ו שמיש מחדש בשל היבט מבניים הבוכנה-האביב-חבית החוזק המכני הנובע מתכת חומרים. התהליך כולו לרכישת את VEP תגובות ויוו מתוך עכבר כולל ארבעה שלבים: (1) חיישן הרכבה, הכנת חיות (2), (3) VEP מדידה של עיבוד אותות (4). מאמר זה מציג מדידות נציג של תגובות VEP עכברים מרובים עם רזולוציה אות מתח submicro וגם תת מאות מילי-שניות רזולוציה טמפורלית. למרות השיטה המוצעת היא בטוחה יותר ונוח יותר לעומת השני דיווח בעבר בעלי חיים שיטות רכישת EEG, נותרו בעיות כולל כיצד לשפר את יחס אות לרעש וכיצד ליישם טכניקה זו עם נע בחופשיות חיות. השיטה המוצעת מנצל את המשאבים הזמינים בקלות ומראה תגובה VEP חוזרות עם איכות אות משביע רצון. לכן, בשיטה זו יכול להיות מנוצל האורך מחקרים ניסויים ומחקר translational אמין ניצול פרדיגמות פולשני.

אנחנו מחושב הממוצע אנסמבל של תגובות VEP 11 עכברים כמוצג באיור2. תוצאה זו מציג את התגובות VEP שהושג באמצעות הניסוי מן התקופה שלפני גירוי (-300 ms) לתקופה שלאחר גירוי (600 ms), הגירוי ניתנת בזמן 0 אמ. מורגש כי האות תנודות רק לזמן (פחות מ- 300 ms) לאחר הגירוי, ואילו האות מייצבת בהתמדה לאורך זמן במהלך התקופה שלאחר גירוי. יתר על כן, ניתן לסווג את הערוצים 14 מספר קבוצות בהתבסס על התגובות VEP, חשיפת מורפולוגיות דומות לדפוסי29. שיטה זו מספקת ת...

תיכננו חיישן 16 ערוץ EEG מסוג יבש אשר לא פולשנית, deformable ו מחדש שמיש. מאמר זה מתאר את כל התהליך של ייצור האלקטרודה EEG המוצע כדי עיבוד חזותי עורר הפוטנציאלים (VEP) אותות אותות נמדדים על הקרקפת העכבר באמצעות חיישן EEG מרובה ערוצים לא פולשנית יבש.

חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד פוטנציאלים מעוררים חזותיים על קרקפת עכבר באמצעות חיישן EEG יבש, לא פולשני ורב-ערוצי. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מהירות בתחום המחקר התרגומי הפרה-קליני כדי לפרוץ את פער האותות במחקר EEG לא פולשני בין בני אדם לחיות מעבדה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא לא פולשנית, מה שמשפר את ההבנה של EEG של בעלי חיים.יתר על כן, הוא מספק סביבות ניסוי בטוחות ונוחות. התחל בהכנת 16 פינים לאלקטרודה אחת לא פולשנית. חותכים שתי חתיכות של מצעי סיבי זכוכית בגודל 15 מילימטרים על 17 מילימטרים.לאחר מכן, צור 16 חורים בקוטר 1.2 מילימטר באמצעות מכונת חריטה מדויקת. לאחר מכן, קדחו 16 חורים במצעים השטוחים על פי תיאום הבדיקה, באופן שווה במרווח של שני מילימטרים. ערמו שני מצעים, ומרחו טיפה אחת של דבק דבק מהיר פעולה בין שכבות המצע ליצירת שכבה כפולה בעובי של שלושה מילימטרים, התומכת ב-16 אלקטרודות יציבות ומקבילות במהלך רכישת האות.לאחר מכן, הרכיבו ידנית את 16 האלקטרודות על המצע בזו אחר זו. הלחמו וקשרו את חלק מכסה ההלחמה הסופי של כל אלקטרודה למחבר חסין-המגע. לבסוף, כסו והסתירו את הצמתים החשופים בצינורות מתכווצים בחום לבידוד חשמלי.על העכבר המורדם יש להתחיל במריחת משחת עיניים עם צמר גפן כדי לשמור על לחות הקרנית. הסר את השערות סביב הראש והכתפיים בעזרת קוצץ שיער. לאחר מכן, מורחים קרם אפילציה זמין מסחרית, ושומרים אותו על אזור זה למשך שלוש עד ארבע דקות.לבסוף, הסר את האפילטורי המיושם בעזרת מרית, ואז נגב את השאר במגבונים לחים, והחל מים מספר פעמים. התחל בהרכבת ראש העכבר על המסגרת הסטריאוטקסית על ידי הנחת מוטות אוזניים לתוך תעלות האוזן של העכבר, והידוקם במקומם. התקן את החיישן לתוך מחזיק האלקטרודות בהתאמה אישית.לאחר מכן, קבע את מחזיק החיישן על המסגרת הסטריאוטקסית. אתר את האלקטרואנצפלוגרפיה הגמישה, או חיישן EEG, תוך התחשבות באלקטרודת הייחוס ובמיקום הברגמה. לאחר מכן, הורד בזהירות את החיישן בכיוון האנכי, כך שבוכני האלקטרודות המסודרות ייגעו בקרקפת העכבר באופן שווה על השוליים המעוקלים.בדוק שהעכבות נמצאות בטווח המתאים, מ-100 קילו-אוהם, לשני מגה-אוהם. מקם מחדש את האלקטרודה כאשר ערך עכבה כלשהו נמצא מחוץ לטווח. לאחר מכן, מקם את הפוטוסטימולטור במרחק של 20 סנטימטרים מעיני העכבר.קבעו את הפרמטרים של מכשירי הניסוי כך שתדירות הדגימה היא 500 הרץ, סינון החריצים הוא 60 הרץ, המרווח בין הגירוי הוא 10 שניות, משך ההבזק הוא 10 אלפיות השנייה, ומספר גירויי ההבזק הוא 100 ניסויים לכל נבדק. לבסוף, לפני שתתחיל בהקלטות ה-EEG, התאם את העכבר למשך 10 דקות בכלוב החשוך להתאמה חזותית חשוכה. תגובות פוטנציאליות ממוצעות מעוררות חזותית מצביעות על תנודות אות מינימליות לאחר גירוי, פחות מ-300 אלפיות השנייה.האות מתייצב בהתמדה לאורך זמן במהלך התקופה שלאחר הגירוי. יתר על כן, ניתן לסווג 14 ערוצים למספר קבוצות על סמך תגובות ה-VEP, מה שחושף מורפולוגיות ודפוסים דומים. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך שעה אחת אם היא מבוצעת כראוי.בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לבדוק את מצב ההרדמה של בעל החיים. ניתן לבצע שילוב של הליך זה עם שיטות אחרות, כמו גירוי מוחי או הקלטות אלקטרופיזיולוגיות בעומק פני השטח על מנת לענות על שאלות נוספות, כמו אופטימיזציה של פרמטרים של גירוי מוחי או לוקליזציה של מקורות. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום תחומי המחקר התרגומי לחבר בין מחקר מדעי בסיסי לחקר מוח אנושי עם מחקר השוואתי, אמין ויעיל ללא כל הכנה כירורגית פולשנית.לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד למדוד פוטנציאלים מעוררים חזותיים על קרקפת עכבר באמצעות אלקטרודה חדשה שיש לה את היתרון של גמישות, מצב סוג יבש, יכולות רב-ערוציות, אי פולשניות ושימוש חוזר.

visual-evoked-potential-recordings-mice-using-dry-non-invasive-multi

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

סרטון זה מדגים את התהליך של מדידת פוטנציאלים מעוררים חזותיים או VEPs בחולדה מורדמת עם אלקטרודות גולגולת מושתלות מראש, אשר רושמות את האותות החשמליים מקליפת המוח הראייתית בתגובה לגירויי אור.

הקלטה של פוטנציאלים מעוררים חזותיים באמצעות אלקטרודות גולגולת במודל חולדה

פרוטוקול זה מתאר מדידה סימולטנית של אלקטרורטינוגרמה ופוטנציאלים מעוררים חזותיים בחולדות מורדמות.

הקלטה בו זמנית של Electroretinography ופוטנציאלים חזותיים מעוררים אצל חולדות הרדימו

אנחנו מראים נהלי השתלת הקלטה כירורגית למדוד אותות חזותיים אלקטרו מן העין (electroretinogram) והמוח (ויזואלי עורר פוטנציאל) בחולדות מודעות, וזה יותר מקביל למצב האנושי שבו הקלטות מתנהלות ללא מקעקעת הרדמה.

השרשה ורישום האלחוטי electroretinogram ופוטנציאל חזותי מעורר אצל חולדות Conscious

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

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

מאמר זה מתאר פרוטוקול למניפולציה של מטרות מולקולריות בקליפת המוח באמצעות וירוסים הקשורים אדנו לניטור ההשפעות של מניפולציה זו במהלך ערנות ושינה באמצעות הקלטות אלקטרוקורטיקוגרפיות.

הקלטה אלקטרוקורטיקוגרפית של אזורי קליפת המוח מניפולציה באמצעות וירוס הקשור אדנו מיקוד Cofilin בעכברים

הפרוטוקול מתאר את המתודולוגיה של רישום חוץ-תאי בקליפת המוח המוטורית (MC) כדי לחשוף תכונות אלקטרופיזיולוגיות חוץ-תאיות בעכברים מודעים הנעים בחופשיות, כמו גם ניתוח נתונים של פוטנציאלי שדה מקומיים (LFPs) וקוצים, אשר שימושי להערכת הפעילות העצבית ברשת העומדת בבסיס התנהגויות מעניינות.

הקלטה חוץ-תאית רב-ערוצית בעכברים הנעים בחופשיות

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 מדידת פוטנציאלים עוררים חזותיים בעכברים באמצעות חיישן EEG יבש רב-ערוצי לא פולשני. שיטה זו מאפשרת מחקר תרגומי ללא הכנה כירורגית ומספקת סביבה ניסויית בטוחה ונוחה.

חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן

גלה סרטונים נוספים