Articolo metodologico

Registrazioni di potenziali evocate visive nei topi utilizzando un multicanale Non invasiva a secco del cuoio capelluto EEG sensore

DOI:

10.3791/56927

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12 gennaio 2018

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1Department of Biomedical Science and Engineering (BMSE), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 2School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 3School of Mechanical Engineering (SME), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)

In questo articolo

Sommario

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Abbiamo progettato un sensore di 16 canali EEG a secco-tipo che è invasivo, deformabile e riutilizzabili. Questo articolo descrive l'intero processo di produzione l'elettrodo EEG proposto alla elaborazione del potenziale evocato visivo (VEP) del segnale segnali misurati su un cuoio capelluto del mouse utilizzando un sensore di EEG multicanale non invasiva asciutto.

Abstract

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Per ambienti di ricerca di cuoio capelluto EEG con topi di laboratorio, abbiamo progettato un sensore di EEG di 16 canali a secco-tipo che è invasivo, deformabile e riutilizzabili a causa dell'aspetto strutturale stantuffo-primavera-barilotto e resistenze meccaniche risultanti da metallo materiali. L'intero processo di acquisizione il VEP responses in vivo da un mouse è costituito da quattro passaggi: montaggio del sensore (1), la preparazione (2) animali, VEP (3) misura ed elaborazione del segnale (4). Questa carta presenta misurazioni rappresentative delle risposte VEP da più mouse con una risoluzione di segnale submicroniche-tensione e sub-cento risoluzione temporale di millisecondo. Anche se il metodo proposto è più sicuro e più conveniente rispetto ad altri precedentemente segnalati animali metodi incorporante di EEG, ci sono ancora problemi tra cui come migliorare il rapporto segnale-rumore e come applicare questa tecnica con animali liberi di muoversi. Il metodo proposto utilizza risorse facilmente disponibili e Mostra una risposta VEP ripetitiva con una qualità di segnale soddisfacente. Pertanto, questo metodo potrebbe essere utilizzato per studi sperimentali longitudinali e affidabile ricerca traslazionale sfruttando paradigmi non invasivo.

Introduzione

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Come il numero di pazienti con malattie degenerative senili del cervello come demenza, morbo di Alzheimer, sindromi parkinsoniane e ictus sono aumentati con l'invecchiamento della popolazione e una crescente speranza di vita, ha l'onere della società a lungo termine di queste malattie anche aumentato1,2,3. Inoltre, la maggior parte delle malattie dello sviluppo neurologico, come la schizofrenia e l'autismo, sono accompagnati da disturbi cognitivi e comportamentali che interessano tutta la vita di2,3,

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Protocollo

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Gestione e cura degli animali ha seguito le linee guida istituzionale del Gwangju Institute of Science e Technology (GIST).

Nota: La procedura per l'acquisizione del segnale VEP da un topo in vivo è costituito da quattro passaggi: montaggio del sensore (1), la preparazione (2) animali, VEP (3) misura ed elaborazione del segnale (4).

1. sensor Assembly

  1. Preparare sedici perni per un elettrodo non invasivo.
    Nota: Ogni elettrodo pin-tipo è costituito da tre parti: un pistone testa di sonda, una molla interna e un barile come mostrato in Figura 1a. La lunghezza di ci....

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Risultati

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Abbiamo calcolato la media di ensemble di risposte VEP da undici topi come mostrato nella Figura 2. Questo risultato mostra le risposte VEP ottenute attraverso questo esperimento dal periodo pre-stimolazione (-300 ms) per il periodo post-stimolazione (600 ms), come la stimolazione è dato al tempo 0 s. È evidente che il segnale oscilla solo per un po' di tempo (meno di 300 ms) dopo la stimolazione, mentre il segnale si stabilizza costantemente durante il perio.......

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Discussione

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In primo luogo ci siamo concentrati sul design del sensore, priorità praticità riducendo al minimo le procedure chirurgiche complesse. Il sensore di EEG deformabile è composto da sedici perni: quattordici per registrazione, uno per terra e l'ultimo per elettrodi di riferimento. Ogni elettrodo ha la struttura di stantuffo-primavera-barilotto, che si applica deformabilità sulla superficie di contatto dell'elettrodo, quindi facilitano l'acquisizione del segnale stabile e uniforme dal cuoio capelluto del mouse curvo e tenera.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato supportato in parte dalla GIST Research Institute (GRI), il progetto di collaborazione di ricerca GIST-Caltech attraverso una sovvenzione fornita da GIST nel 2017. Supportato anche da assegno di ricerca (NRF-2016R1A2B4015381) della nazionale Research Foundation (NRF) finanziato dal governo coreano (MEST) e dal programma di ricerca di base di KBRI attraverso Corea del Brain Research Institute finanziato dal Ministero della scienza, ICT e futuro Pianificazione (17-BR-04).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ketamina 50 Inj. (Fiale)HCl 57,68 mg
Zoletil 50 Inj.125 mg / Zolazepam 125 mg
Rompun 2% Inj.BAYER-xilazinacloridrato 23,32 mg/mL
soluzione Hycell 2%20 mg
Puralube Vet Unguento 3,5 mgPharmaderm-soluzione
salina Inj.  JW Pharmaceutical -NaCl 9 g/1000 mL
Veet Crema Depilatoria – Gambe & Corpo - Pelle sensibileReckitt
Pelli - Marcatore cutaneo chirurgicoSurgmedS-3000STERILE - Pennarello fine multi-punta con righello e set di etichette
Micro spatole in acciaio inossidabileHEATHROW SCIENTIFICHS15907  Un'estremità piatta rotonda, 2L x 5/16W"
scambio di cotone
stereotassico, desktop Digi singoloRWD Life Science68025
Adattatore per mouseRWD Life Science68010
Barra auricolare per mouse non rotturaRWD Life Science68306
Mitsar-EEG 202-24 Amplificatore MITSAR
EEGStudio Software di acquisizione EEGMITSAR
Stimolatore flash bianco MITSARMITSAR Stimolatore
BCI2000 softwareSchalk lab
g.USBampg.tec0216
g.Power-g.USBampg.tec0247
  441 stile corpo dritto Touch Proof connettorePlasticsOne441000PSW080001441 - 000 PSW 80" (NERO)
Sonda standardLEENOSK100CSWhttp://www.globalinterpark.com/detail/detail?prdNo=2114277241&dispNo=001851006012
Macchine utensili per incisione di precisioneTINYROBOTinyCNC-6060C
Heat shirink3MFP301
Yuhan-Ketamina Virbac-Tiletamina Samil-idrossipropilmetilcellulosa Benckiser-depilatorio flash

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Alzheimer's Association. Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimers Dement. 12 (4), 459-509 (2016).
  2. Birbeck, G. L., Meyer, A. C., Ogunniyi, A. Nervous system disorders across the life course in resource-limited settings. Nature. 527 (7578), S167-S171 (2015).

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EEG del cuoio capelluto del toposensore EEG a seccoEEG non invasivoEEG multicanalemisurazione VEPelaborazione del segnaletelaio stereotassicoconfigurazione del fotostimolatorepreparazione del topo anestetizzato

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