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Articolo metodologico

Rilevamento automatico di altamente organizzati Theta oscillazioni del Murine EEG

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DOI:

10.3791/55089

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10 marzo 2017

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In questo articolo

Sommario

L'attività Theta nell'ippocampo è correlata a specifici stadi cognitivi e comportamentali. Qui, descriviamo un metodo analitico per rilevare oscillazioni theta altamente organizzate all'interno dell'ippocampo utilizzando un approccio basato sul tempo-frequenza (cioè l'analisi wavelet).

Abstract

Theta attività è generato nel sistema septohippocampal e può essere registrato utilizzando elettrodi intrahippocampal profonde e elettroencefalografia impiantabile (EEG) Radiotelemetry o di sistema tether approcci. Farmacologicamente, dell'ippocampo theta è eterogenea (vedi teoria dualistica) e può essere differenziato in tipo I e tipo II theta. Questi singoli sottotipi EEG sono legati a specifici stati cognitivi e comportamentali, come l'eccitazione, l'esplorazione, l'apprendimento e la memoria, funzioni integrative superiori, ecc malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, strutturali ed alterazioni funzionali del sistema septohippocampal può risultare in attività theta compromessa / oscillazioni. Un'analisi quantitativa standard del dell'ippocampo EEG include un Fast-Fourier-Transformation (FFT) analisi della frequenza basata su. Tuttavia, questa procedura non fornisce dettagli sulle attività theta oscillazioni generali e altamente organizzati theta in particolare. Al fine di ottenere Detainformazioni ILED sulle oscillazioni theta altamente organizzati nell'ippocampo, abbiamo sviluppato un nuovo approccio analitico. Questo approccio consente di quantificazione tempo e conveniente della durata delle oscillazioni theta altamente organizzati e le loro caratteristiche di frequenza.

Introduzione

Theta attività nel cervello è correlato a diversi stati cognitivi e funzionali, tra cui l'eccitazione, l'attenzione, il movimento volontario, comportamento esplorativo, comportamento attenzione, l'apprendimento e la memoria, l'integrazione somatosensoriale, e rapid eye movement (REM) del sonno 1, 2. Principalmente, theta attività come un'entità ritmica può essere generato in varie regioni cerebrali ed è altamente organizzato e sincronizzato come theta oscillazioni. Qui di seguito, ci concentreremo sull'analisi e la quantificazione delle attività theta / oscillazioni che si generano all....

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Protocollo

Tutti sperimentazione animale è stata eseguita secondo le linee guida del Consiglio locale e istituzionale su Animal Care (Università di Bonn, BfArM, LANUV, Germania). Inoltre, tutti sperimentazione sugli animali è stata effettuata in conformità con la legislazione superiore, ad esempio, la direttiva del Consiglio Comunità europee del 24 novembre 1986 (86/609 / CEE), o la legislazione regionale o nazionale individuale. sforzo specifico è stato fatto per ridurre al minimo il numero di animali utilizzati, nonché le loro sofferenze.

1. L'alloggio e EEG condizioni di registrazione animali

  1. topi Casa in filtro-top gabbie....

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Risultati

Theta attività può essere registrata in una vasta gamma di sistema nervoso centrale (SNC) regioni. Qui, vi presentiamo un'analisi del theta oscillazioni del ippocampo murino. Tali oscillazioni possono verificarsi durante stati comportamentali e cognitivi differenti. Si consiglia vivamente di analizzare theta oscillazioni sotto le due a lungo termine, compito legate a breve termine, e le condizioni farmacologicamente indotti spontanee.
La figura 1 illustra un r.......

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Discussione

Theta attività è di importanza centrale nella neurofisiologia sistemica. Si può osservare in diverse regioni del cervello, particolarmente nell'ippocampo, dove è relativo a stati comportamentali e cognitivi specifici. Inoltre, dell'ippocampo theta può essere farmacologicamente differenziato in tipo atropina sensibili II e atropina-insensibile tipo I theta. Tipo I è pensato per essere collegato con la locomozione, come camminare o correre 27, 28,

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare la Dott.ssa Christina Ginkel (Centro Tedesco per le Malattie Neurodegenerative, DZNE) e il Dott. Robert Stark (DZNE) per la loro assistenza nell'allevamento e nella salute degli animali. Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dall'Istituto federale per i farmaci e i dispositivi medici (Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM), Bonn, Germania.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Carprofene (Rimadyl VET - Injektionslö PfizerPZN 0110208208Microscopio
chirurgico binoculareZeiss Stemi 20000000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)BayerPZN: 1578818
teli (sterili)HartmannPZN 0366787
70% etanoloCarl Roth9065.5
0,3% / 3% soluzione di perossido di idrogenoSigma9532130% soluzione madre
guanti (sterili)Unigloves1570
vetro dentale ionomerico cementoKentDental /NORDENTA957 321
sterilizzatore per strumenti chirurgici a base di caloreF.S.T.18000-50
trapano odontoiatrico ad alta velocitàAdeorSI-1708
Sistema narcotico per inalazione (isoflurano)Harvard Apparatus GmbH34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230
IsofluranoBaxter 250 mlPZN 6497131
KetaminaPfizerPZN 07506004
Soluzione di Ringer lattato (sterile)BraunL7502
Soluzione colorante NisslArmin BaackBAA31712159
cuscinetti (sterili)ReWa Krankenhausbedarf2003/01
Elettrodi in acciaio e tungsteno rivestiti in paryleneFHC Inc., USAUEWLGESEANND
telaio stereotassicoNeurostar51730Mordinato da Stoelting
(Stereo Drive-New Motorized Stereotaxic)
nastri (sterili)BSN medical GmbH & Co. KG626225
TA10ETA-F20DSI270-0042-001XTrasmettitore a radiofrequenza 3,9 g, 1,9 cc, intervallo di tensione di ingresso & plusmn; 2,5 mV, larghezza di banda del canale (B) 1 - 200 Hz, frequenza di campionamento nominale (f) 1.000 Hz (f = 5B) intervallo di funzionamento della temperatura 34 - 41 ° C durata della batteria garantita 4 mesi
TL11M2-F20EETDSI270-0124-001XTrasmettitore a radiofrequenza 3,9 g, 1,9 cc, intervallo di tensione di ingresso &mn; 1,25 mV, larghezza di banda del canale (B) 1 - 50 Hz, frequenza di campionamento nominale (f) 250 Hz (f = 5B) intervallo di funzionamento della temperatura 34 - 41 ° C garanzia durata della batteria 1,5 mesi
Vibroslicer 5000 MZMicroscopia elettronica Sciences5000-005
Xilazina (Rompun)BayerPZN: 1320422
MatlabMathworks Inc.software di programmazione, calcolo e visualizzazione
SPSSSoftware di analisi statisticaIBM
da 20 ml

Riferimenti

  1. Vanderwolf, C. H. Hippocampal electrical activity and voluntary movement in the rat. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 26, 407-418 (1969).
  2. Kahana, M. J., Seelig, D., Madsen, J. R. Theta returns. Curr Opin Neurobiol. 11, 739-744 (2001).
  3. Varga, V., et al.

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