高解像度EEGレコーディングを使用して焦点てんかんの前臨床ラットモデルにおける脳ソースイメージング

この手順の全体的な目標は、限局性てんかんのラットから取得した高解像度の脳波記録を使用して脳源分析を行うことです。これは、まずEEGミニキャップを0.2%塩化物を含む蒸留水に一晩置き、翌日に各電極に混合導電性ペーストを充填して電極インピーダンスを改善することによって達成されます。2番目のステップは、鎮静したラットにEEGミニキャップをセットし、高解像度のEEGデータを記録することです。

次に、記録された脳波信号を前処理して、閾値ベースの方法とウェーブレット分解法を使用して、さまざまなタイプの発作間欠性てんかん様の平均信号を取得します。最後のステップは、個々のMRIまたは確率的なMRIに基づいて、電極位置を持つラットの頭部体積導体モデルを生成することです。最終的に、ES Loretta逆解が計算され、てんかん原性の脳領域に関連していると予想される推定脳源を示します。

前臨床RAMモデルは、電気生理学的手法によるエピジェネシスの研究に非常に役立ちます。侵襲的な電気生理学的記録は、過去にてんかんラットを研究するために使用されてきましたが、針麻酔なしでこのラットで全脳ソースイメージングを行う利用可能な技術はありません。本研究では、それを達成するための全体方法論を提案する。

このビデオでは、EEG miniの準備とセットアップの方法を紹介します。録音のためのRU準備まで、すべての手続きを担当します。G録音中は、G録音機器とソフトウェアを操作します。

また、記録したデータから脳源解析を行う方法も紹介します。この手順を開始するには、EEG電極ペーストを0.9%NACL溶液に混合します。メチレンブルーを一滴加えると、電極の内側と皮膚に電極ペーストが見えるようになります。

次に、混合ペーストをシリンジに入れ、気泡がないことを確認します。次に、ラットの準備手順の一部として気泡を導入せずに、32個の電極すべてを底からペーストで満たし、後でラットの頭を切り取り、イソフッ素を2%に減らします次に、ラットを定位固定装置の加熱パッドに置きます。耳道をイヤーバーで固定し、麻酔薬の供給のためにノーズコーンを固定します。

次に、動物の目に眼科用軟膏を塗ります。その後、頭を剃り、90%イソプロピルアルコールで皮膚をこすり、血管を刺激してグリースを取り除きます。次に、生理食塩水スワブを頭皮に置き、EEGミニキャップを配置する準備ができるまで、皮膚のコンダクタンスを良好に保つために完全に覆います。

呼吸温度と3誘導心電図プローブをラットの体内に接続し、記録手順中にラットの生理機能を継続的に監視します。この手順では、ラットの頭皮の生理食塩水スワブを取り外し、準備したEEGミニキャップを皮膚に置きます。ミニキャップを輪ゴムで固定します。

高コンダクタンス電極ペーストの層を接地電極と参照電極の両方に塗布します。その後、それらをそれぞれの耳に置きます。次に、EEGミニキャップをアンプに接続します。

EEGトレースのプレビューを見て、すべての電極の性能を確認します。次に、デクスターをラット腹腔内投与に0.25ミリグラム/キログラムで投与し、すぐにイソフッ素率を0%に下げます呼吸数が30〜60BPMの範囲内にない場合は、イソフッ素率を最大1%で穏やかに増やします次に、脳波の記録を開始し、脳波トレースに発作性活動の存在を確認します。録音後、EEGミニキャップの3つの突き出た円の中にカラーペンを挿入して、皮膚の上部にマークを付けます。

EEGミニキャップを取り外す前に、ランドマークでラットの頭の写真を撮ります。IEDの検出と分類は、matlabで自己開発したコードを使用して、各IEDサブタイプの平均EEG信号が脳源分析に使用されます。次の手順では、オープンソースソフトウェアのブレインストーミングをウースターラットのMRIアトラスで使用し、ソフトウェアにMRIと脳表面を入力し、デフォルト設定で頭部表面を生成します。

次に、MRIに基づいて頭皮と内側の外側の頭蓋骨の表面を生成します リードフィールドの計算では、視覚化オプションを使用して、MRIに対する各表面の向きと位置を確認し、取得したラットヘッド画像を使用して、MRI内の3つのランドマークの位置とランドマークのグリッドポイントを共登録します。基準として、電極が足場に固定されているときに電極位置を生成します。次に、生成されたチャネルファイルを入力してソフトウェアの表示をブレインストーミングし、すべての電極の位置を確認してリードフィールドマトリックスを計算します。

皮膚、頭蓋骨、脳の比率を満たす導電率値を入力します。ボリューム導体モデルと作成された電極位置に基づいてリード電界マトリックスを取得します。その後、S Lorettaなどのソース推定方法オプションを選択して、IEDサブタイプの平均EEG信号を入力します。

逆解は、計算されたリード フィールド マトリックスと終了プロットの入力 EEG 信号に基づいて得られます。ここに示されている推定ソースは、スパイクと鋭い波のさまざまなクラスターに対するIEDの脳ソース位置の時系列です。評価は、赤い縦線でマークされた特定の時間に行われました。

これがEEGトポグラフィーであり、これが皮質電流源です。この図は、発作中の推定脳源を示しており、時間インスタンスは赤い縦線でマークされています。このビデオを見た後、高回転脳波を記録するための簡単なミニキャップの準備方法と、ラットの脳源分析を行う方法についてよく理解しているはずです。

ここで紹介した方法論は、根底にあるエピジェネシスのメカニズムを理解するための臨床モデルに適用されました。