2015년 6월 6일
이 비디오는 비침습적 조건에서 국소 간질의 특정 전임상 모델을 사용하여 진정된 쥐에서 고해상도 EEG의 준비, 기록 및 소스 분석 절차를 소개합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 국소 간질이 있는 쥐에서 얻은 고해상도 EEG 기록을 사용하여 뇌 소스 분석을 수행하는 것입니다. 이는 먼저 0.2% 염화물이 함유된 증류수에 EEG 미니 캡을 하룻밤 동안 넣고 다음 날 각 전극에 혼합 전도성 페이스트를 채워 전극 임피던스를 개선함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 진정된 쥐에 EEG 미니 캡을 설정하고 고해상도 EEG 데이터를 기록하는 것입니다.
다음으로, 기록된 EEG 신호는 역치 기반 방법 및 웨이블릿 분해 방법을 사용하여 서로 다른 유형의 간질 간질에 대한 평균 신호를 얻기 위해 전처리됩니다. 마지막 단계는 개별 또는 확률론적 MRI를 기반으로 전극 위치를 사용하여 쥐의 머리 부피 도체 모델을 생성하는 것입니다. 궁극적으로 ES Loretta 역해는 간질을 유발하는 뇌 영역과 관련될 것으로 예상되는 추정된 뇌 소스를 보여주기 위해 계산됩니다.
전임상 RAM 모델은 전기생리학적 기술을 통해 후성발생을 연구하는 데 매우 유용합니다. 과거에는 간질성 쥐를 연구하기 위해 침습적 전기생리학적 기록이 사용되었지만, 바늘 마취 없이 이 쥐에서 전체 뇌 소스 이미징을 수행할 수 있는 기술은 없습니다. 이 연구에서는 이를 달성하기 위한 전체 방법론을 제안합니다.
이 비디오에서는 EEG mini를 준비하고 설정하는 방법을 보여 드리겠습니다. 녹음을 위한 RU 준비를 위한 모든 절차를 담당하겠습니다. G 녹음 중에는 G 녹음 장비와 소프트웨어를 조작합니다.
또한 기록된 데이터에서 뇌 소스 분석을 수행하는 방법을 보여 드리겠습니다. 이 절차를 시작하려면 EEG 전극 페이스트와 0.9% NACL 용액을 혼합하십시오. 메틸렌 블루 한 방울을 추가하면 전극 내부와 피부에 전극 페이스트를 시각화하는 데 도움이 됩니다.
그런 다음 혼합 페이스트를 주사기에 넣고 기포가 없는지 확인합니다. 그런 다음 쥐를 위한 준비 절차의 일부로 기포를 도입하지 않고 바닥에서 페이스트로 32개의 전극을 모두 채우고, 나중에 쥐의 머리를 자르고, iso 불소를 2%로 줄인 다음 입체 장치의 가열 패드에 쥐를 놓습니다. 이어 바로 외이도를 고정하고 마취제 공급을 위해 노즈콘을 고정합니다.
다음으로, 동물의 눈에 안과 연고를 바릅니다. 그 후 머리를 면도하고 90% 이소프로필 알코올로 피부를 문질러 혈관을 자극하고 기름기를 제거합니다. 그런 다음 식염수 면봉을 두피에 대고 EEG 미니 캡을 놓을 준비가 될 때까지 좋은 피부 전도도를 유지하기 위해 완전히 덮습니다.
호흡 온도와 3개의 리드 심전도 프로브를 쥐의 몸에 연결하여 기록 절차 중에 생리를 지속적으로 모니터링합니다. 이 절차에서는 쥐의 두피에서 식염수 면봉을 제거하고 준비된 EEG 미니 캡을 피부에 놓습니다. 고무 밴드로 미니 캡을 고정합니다.
ground 전극과 reference 전극 모두에 high conductance electrode paste 층을 적용합니다. 그런 다음 각각의 귀에 놓습니다. 그런 다음 EEG 미니 캡을 amp리퍼.
EEG 흔적의 미리보기를 보고 모든 전극의 성능을 확인합니다. 그런 다음 킬로그램당 0.25밀리그램으로 덱스터를 쥐의 복강내에게 투여하고 즉시 불소율을 0%로 낮추십시오.호흡수가 30-60BPM 범위 내에 있지 않으면 불소율을 최대 1%로 부드럽게 증가시킵니다.이제 EEG 기록을 시작하고 EEG 흔적에서 발작성 활성의 존재를 확인합니다. 녹음 후 색상 펜을 삽입하여 피부 위에 있는 EEG 미니 캡의 돌출된 세 개의 원 위치를 표시합니다.
EEG 미니 캡을 제거하기 전에 랜드마크와 함께 쥐 머리 사진을 찍습니다. IED 검출 및 분류는 matlab에서 자체 개발한 코드를 사용하여 각 IED 하위 유형에 대한 평균 EEG 신호가 뇌 소스 분석에 사용됩니다. 다음 절차에서는 오픈 소스 소프트웨어 브레인스토밍을 우스터 쥐용 MRI 아틀라스와 함께 사용하고, MRI 및 뇌 표면을 소프트웨어에 입력하고, 기본 설정으로 머리 표면을 생성합니다.
그런 다음 MRI를 기반으로 두피 및 내부 외부 두개골 표면을 생성합니다.리드 필드 계산을 위해 시각화 옵션을 사용하여 MRI에 대한 각 표면의 방향과 위치를 확인하고, 획득한 쥐 머리 그림을 사용하여 MRI의 세 랜드마크 위치와 랜드마크의 그리드 포인트를 함께 등록합니다. 참조로, 전극이 스캐폴드에 고정될 때 전극 위치를 생성합니다. 그런 다음 생성된 채널 파일을 브레인스토밍 소프트웨어 디스플레이에 입력하고 모든 전극의 위치를 확인하여 리드 필드 매트릭스를 계산합니다.
피부, 두개골, 뇌의 비율을 만족하는 전도도 값을 입력합니다. volume conductor 모델과 생성된 전극 위치를 기반으로 lead field matrix를 얻습니다. 그런 다음 S Loretta와 같은 소스 추정 방법 옵션을 선택하여 IED 하위 유형에 대한 평균 EEG 신호를 입력합니다.
역솔루션은 계산된 리드 필드 매트릭스와 끝 플롯의 입력 EEG 신호를 기반으로 얻어집니다. 여기에 표시된 추정 소스는 스파이크와 날카로운 파동의 다양한 클러스터에 대한 IED의 뇌 소스 위치의 시계열입니다. 평가는 빨간색 세로선으로 표시된 특정 시간에 수행되었습니다.
다음은 EEG 지형이고 다음은 피질 전류 소스입니다. 이 그림은 발작 중 추정된 뇌 소스를 보여주며, 시간 인스턴스는 빨간색 세로선으로 표시됩니다. 이 비디오를 시청한 후에는 고회전 EEG를 기록하기 위해 쉬운 미니 캡을 준비하는 방법과 쥐에 대한 뇌 소스 분석을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
여기에서 제시한 방법론은 근본적인 후성발생(epigenesis)의 메커니즘을 이해하기 위해 임상 모델에 적용되었습니다.
본 영상에서는 국소 뇌전증의 전임상 모델에 초점을 맞추어, 진정 상태의 쥐에서 고해상도 EEG를 준비하고 기록하는 방법을 시연합니다. 해당 방법론에는 뇌전증 유발 부위를 식별하기 위한 뇌원 분석이 포함되어 있습니다.
이 방법론은 국소 뇌전증의 전임상 쥐 모델에서 비침습적인 전뇌 소스 이미징을 가능하게 하며, 발작 간 뇌전증양 방전과 뇌전증 유발 부위를 연결함으로써 타겟 검증을 지원합니다. 또한, 비정상적인 뇌 활동의 정량적 공간 매핑을 제공하여 질환 관련 신경 회로를 명확히 함으로써 초기 발견 단계에서 기전적 위험 요소를 감소시킵니다. 이 접근 방식은 EEG 바이오마커를 발작 시작 역동성과 대조하여 검증함으로써 전임상 모델의 예측 신뢰도를 높이며, 뇌전증 치료제 개발의 포트폴리오 결정에 중요한 정보를 제공합니다.
이 방법은 항전간 화합물 스크리닝을 위한 표적 선정 및 분석법 개발에 필요한 기전적 통찰력을 제공함으로써 초기 발견 워크플로우에 통합됩니다.