January 12th, 2018
非侵襲的な変形、かつ再利用可能なドライ型 16 チャンネル脳波センサーを考案しました。本稿では、乾燥非侵襲的な多チャンネル脳波センサーを用いたマウス頭皮上で測定信号の視覚誘発電位 (VEP) の信号処理を提案された脳波電極の製造から全体のプロセスについて説明します。
この手順の全体的な目標は、乾燥した非侵襲的なマルチチャネルEEGセンサーを使用して、マウスの頭皮の視覚誘発電位を測定することです。この方法は、前臨床トランスレーショナル研究分野での迅速な質問に答え、ヒトと実験動物との間の非侵襲的EEG研究のシグナルギャップを埋めるのに役立ちます。この技術の主な利点は、非侵襲性であり、動物の脳波の理解を高めることです。
さらに、安全で便利な実験環境を提供します。まず、1つの非侵襲的電極に対して16本のピンを準備します。15mm×17mmの大きさのガラス繊維基板を2枚カットします。
次に、精密彫刻機で直径1.2mmの穴を16個開けます。次に、プローブの調整に従って、2ミリメートルの間隔で均等に平らな基板に16個の穴を開けます。2つの基板を積み重ね、基板層の間に速効性の接着剤を1滴塗布して、厚さ3mmの二重層を作成し、信号取得中に16個の安定した平行電極をサポートします。
次に、16個の電極を1つずつ手動で基板に組み立てます。はんだ付けし、各電極の終端はんだキャップ部分をタッチプルーフコネクタにリンクします。最後に、露出した接合部を電気絶縁用の熱収縮チューブで覆って隠します。
麻酔をかけたマウスに、角膜を湿らせておくために綿棒で眼軟膏を塗布することから始めます。バリカンで頭と肩の周りの毛を取り除きます。次に、市販の脱毛クリームを広げ、この領域に3〜4分間置いておきます。
最後に、適用された脱毛剤をへらで取り除き、次にウェットワイプで残りを拭き取り、水を数回適用します。まず、マウスの頭を定位固定装置フレームに取り付けます。まず、マウスの耳道にイヤーバーを配置し、所定の位置に締めます。センサーをカスタムメイドの電極ホルダーに取り付けます。
次に、センサーホルダーを脳定位固定装置フレームに固定します。柔軟な脳波計(EEGセンサー)は、参照電極とブレグマの位置を考慮して配置します。次に、センサーを垂直方向に慎重に下げて、配列された電極プランジャーがマウスの頭皮を湾曲したマージンに均等に接触させます。
インピーダンスが100キロオームから2メガオームまでの適切な範囲内にあることを確認します。インピーダンス値が範囲外の場合は、電極を再配置します。次に、フォトティミュレーターをマウスの目から20センチ離して配置します。
サンプリング周波数が500ヘルツ、ノッチフィルタリングが60ヘルツ、刺激間間隔が10秒、フラッシュ持続時間が10ミリ秒、および被験者あたり100回の試行でフラッシュ刺激の数になるように、実験デバイスのパラメータを設定します。最後に、EEG記録を開始する前に、マウスを暗いケージ内で10分間適応させて、暗い視覚適応を行います。平均視覚誘発電位反応は、刺激後の信号変動が最小限で、持続時間が300ミリ秒未満であることを示しています。
シグナルは、刺激後の期間中、時間の経過とともに着実に安定します。さらに、14のチャネルは、VEP応答に基づいていくつかのグループに分類でき、同様の形態とパターンが明らかになります。このテクニックは、一度マスターすれば1時間で完成させることができます。
この手順を試みるときは、動物の麻酔状態を確認することを忘れないでください。この手順を脳刺激療法や表面深部電気生理学的記録などの他の方法と組み合わせることで、脳刺激パラメータの最適化や発生源のローカリゼーションなどの追加の質問に答えることができます。その開発後、この技術は、トランスレーショナルリサーチ分野の研究者が、侵襲的な外科的準備なしで、基礎科学研究を人間の脳研究に匹敵する信頼性と効率的な研究に結びつける道を開きました。
このビデオを見れば、柔軟性、ドライタイプステータス、マルチチャネル機能、非侵襲性、再利用性などの利点を持つ新しい電極を使用して、マウスの頭皮の視覚誘発電位を測定する方法について十分に理解できるはずです。
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この研究は、マウスの頭皮からの非侵襲的で柔軟な信号取得のために設計された乾式16チャンネルEEGセンサーを提示します。臨床前研究における視覚誘発電位(VEP)の測定に焦点を当て、動物の脳活動のより良い理解のための非侵襲的EEG技術を向上させます。