Name: 침술에 의해 쥐와 마우스에서 간질 Electrocorticograms (ECoGs)의 조작 및 절전 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: 학습하세요 쥐와 마우스에서 침술을 이용한 간질 및 수면 분석 방법을. ECoG와 EMG 전극을 이용한 전기생리학 기술로 신경과학 연구에 활용할 수 있습니다.

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모든 실험 프로토콜은 국립 대만 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인됩니다. 이식 ECOG 전극, EMG 전극, 뇌 서미스터, 및 주입 가이드 정맥 1. 정위 수술 <ol><li> 랫트 (250~350g, 6 내지 8 주령의 흰쥐) <ol><li> 50 ㎎ / ㎏ zoletil와 IP 주입하여 쥐를 마취. 뒷다리를 곤란하게 한 후 응답의 부족을 관찰하여 마취의 적절한 깊이를 확인합니다. 눈 연고를 적용 털을 면도하고, 포비돈 - 요오드 용액과 75 % 에탄올로 피부를 소독. 감염을 예방하기 위해 항생제 (페니실린 G)를 주입한다. </li><li> 수술 메스, 가위, 지혈제, 거즈, 그리고 소작 기계를 준비합니다. 오토 클레이브 75 % 에탄올로 소작하여 수술 장비와 거즈를 소독. </li><li> 귀 운하에 귀 표시 줄을 놓고 stereotaxis에 쥐를 탑재합니다. </li><li> 사용메스는 꼬리 쪽 이동, 두 귀 사이의 선을 따라 두개골에 대략 2 cm의 중간 선 절개를합니다. 두개골을 노출하고, 메스를 이용하여 두개골을 통해 조직을 제거하는 지혈제로 피변 클립. </li><li> 여덟 드릴 홀 (F1, F2, P1, P2, O1, O2, R1과 R2)와, 회전 공구와 두개골에 직경이 각각 약 0.7 mm. 팔 ECOG의 전두엽, 두정엽과 후두엽 로브에 전극과 왼쪽과 오른쪽 반구 모두에서 소뇌 나사. 이 전극은 초점 간질 검출에 사용된다. <ol><li> 중간 선에서 -2.0 mm 전방 정수리하고 3.0 mm : 정면 (F1 및 F2) : 2.0 mm 전방은 정수리하고 2.5 mm 중간 선에서 정수리 (P1 및 P2) 다음과 같은 기록 전극에 대한 좌표를 사용하여 및 후두 (O1 및 O2) : -5.5 mm 전방은 정수리하고 중간 선에서 3.0 mm. </li><li> 정수리와 midli에서 4.0 mm하는 소뇌 (-11.0 mm 전방을 통해 두 개의 기준 전극 (R1과 R2)를 배치네브라스카). </li></ol></li><li> 쥐, 드릴 세 구멍과 오른쪽 전두엽 (F2)과 같은 좌표와 피질의 정수리 로브 (P2)를 통해 두 개의 나사 EEG 전극을 배치 별도의 그룹으로 단계 1.1.5.1에 ​​설명 된대로. 동물을 접지 및 신호 유물을 줄이는 역할을 왼쪽 소뇌 (R1)을 통해 제 EEG 전극을 배치합니다. 이들 전극은 전신 간질을 확인하고 경계 단계를 분석에 사용된다. </li><li> 목의 피부와 근육을 분리하고 목 근육에 두 EMG 전극을 삽입합니다. </li><li> 두개골에 또 다른 구멍을 드릴 왼쪽 CEA로 미세 주입 가이드 캐 뉼러 (AP, 브레 그마에서 2.8 mm, ML, 4.2 mm, DV, 브레 그마에 7.8 mm 상대적으로) 배치 쥐를. 좌표는 팍시 노스 왓슨 쥐 아틀라스 (10)에서 적응하고 있습니다. </li><li> 두개골에 (1.6 mm 직경) 더 큰 구멍을 드릴 나중에 접합 될 두정엽 피질의 표면에 교정 30 kV의 서미스터를 삽입, MONI하기쥐의 대뇌 피질의 온도를 터. </li><li> 가 발생했을 때 출혈을 멈추게하기 위해 거즈와 소작을 사용합니다. </li><li> 경로는 절연 받침대에 ECOG 전극과 EMG 전극에서 리드와는 밧줄에 서미스터를 연결합니다. 받침대 시멘트 및 치과 아크릴로 두개골에 캐 뉼러를 안내합니다. </li><li> 감염을 방지하기 위해 polysporin (바시 트라 신 아연 / 폴리 믹신 B 황산염)과 국소 절개를 취급합니다. 수술 후 1 주일 물에 동물 이부프로펜과 페니실린 G를 모두 제공합니다. </li></ol></li><li> (- 30g, 6 ~ 8 주령 C57BL / C 마우스 20) 마우스의 경우 <ol><li> 50 ㎎ / ㎏으로 IP zoletil 주사하여 마우스를 마취하고 뒷발 곤란 후 응답의 부족을 관측함으로써 마취의 적절한 깊이를 확인한다. 눈 연고를 적용합니다. 털을 면도 후, 포비돈 요오드 용액, 75 % 에탄올로 피부를 소독. 감염을 예방하기 위해 항생제 (페니실린 G)를 주입한다. </li><li> 외이도에 귀 줄을 놓고stereotaxis에 마우스를 탑재합니다. </li><li> 메스를 사용하여 꼬리 쪽 이동 두 귀 사이의 라인을 따라 두개골에 대략 1.5 cm 중심선 절개를 만든다. 두개골을 노출하고 메스와 두개골을 통해 조직을 제거하고 지혈과 피부 플랩 클립. </li><li> 수술 가위로 두개골에 두 개의 구멍을 찌를 오른쪽 전두엽에 두 개의 와이어 ECOG 전극을 배치 (F2 : 2.0 mm는 정수리와 중간 선에 +1.5합니다)와 왼쪽 두정엽은 (P1 : -3.0 mm은 정수리하고 -2.5 중간 선에 mm). </li><li> 목의 피부와 근육을 분리하고 목 근육에 두 EMG 전극을 삽입합니다. </li><li> 치과 아크릴로 두개골에 다음 시멘트 여성 단자와 2.54-mm 커넥터에 와이어 ECOG 전극과 EMG 전극의 절연 리드를 연결합니다. </li><li> 감염을 방지하기 위해 polysporin (바시 트라 신 아연 / 폴리 믹신 B 황산염)과 국소 절개를 취급합니다. 한 꼬마 물에서 동물 모두 이부프로펜과 페니실린 G 보내기수술 후 케이. </li></ol></li><li> 모든 동물은 실험 개시전 이레 동안 회복 할 수있다. </li><li> 하우스 별도로 랫트 또는 마우스, 개별 기록 케이지에서 분리 된 실내 온도는 23 ± 1 ° C 및 광 유지된다 : 다크 (L를 : D)의 리듬이 제어되는 12 : 12 시간주기 (40 W × 4 튜브 조명). 음식과 물을 광고 무제한을 제공합니다. </li><li> 녹음을 시작하기 위해 수술 후 1 주 증폭기에 밧줄을 통해 ECOG, EMG, 그리고 서미스터 (thermistor)를 연결합니다. </li></ol> 초점 TLE 간질, SE, 자발적 재발 성 간질 2. 설립 <ol><li> 쥐에 대한 <ol><li> 미세 주입 펌프를 사용하여 주입 가이드 정맥을 통해 (2.4 밀리그램 / μL) 왼쪽 CEA에 필로 카르 핀의 0.5 μL를 관리 할 수 ​​있습니다. 사출 속도는 초점 TLE 유도 0.2 μL / 분으로 설정되어야한다. </li><li> IP 300 mg의 주입 / 필로 카르 핀의 kg이 일반화 된 에피을 유도재발 SE와 lepsy. </li></ol></li><li> 마우스의 경우 <ol><li> IP는 매일 특정 ZT 지점에서 PTZ (0.035 밀리그램 / g의 마우스 체중)을 관리 할 수 ​​있습니다. 5 개의 연속 주사 자연 순환 적 및 전신 간질의 발달을 야기 할 것이다. </li></ol></li><li> 모두 쥐와 생쥐의 경우 <ol><li> 5000에 의해 ECOG 신호를 증폭 0.1 및 40 Hz의 사이에 아날로그 대역 통과 필터. </li><li> 128 Hz의 샘플링 속도로 디지털 신호를 아날로그 ECoGs 신호로 변환하는 A / D 변환 보드를 사용한다. </li><li> 시각적 점수를위한 소프트웨어를 사용 발병과 간질의 지속 시간을 분석 할 수 있습니다. 지속 기간을 표현하기 위해 시간 간격을 측정한다. </li><li> 2 MV보다 더 큰 진폭으로 간질 스파이크의 모양에 의해 이상 30 초 13의 기간과 ECOG 간질을 정의합니다. </li></ol></li></ol> 경계 미국의 3 분류 <ol><li> 쥐에 대한<ol><li> 기록 12의 에피소드 내에 ECoGs, EMG, 두뇌 온도 및 운동로부터 취득한 매개 변수를 사용하여 각성 상태를 결정한다. 녹음을 시작하기 위해 수술 후 1 주 증폭기에 밧줄을 통해 ECOG, EMG, 그리고 서미스터 (thermistor)를 연결합니다. 3.1.7 - 3.1.5 단계에 따라 맞춤형 소프트웨어 상태를 점수. </li><li> 적외선 움직임 검출기를 사용하여 활동 전위의 측정 신호마다 하나의 통합 및 신호를 저장한다. </li><li> 대뇌 피질의 온도를 측정하고 신호를 저장합니다. </li><li> 우리의 이전에 정의 된 기준 (14)에 따라 경계 상태를 분류. </li><li> 다음과 같은 특성을 사용하여 각성을 점수 : (- 4.0 Hz에서 0.5), 및 더 낮은 전력 세타 고주파 스펙트럼 작은 진폭 ECoGs 높은 델타 전력 (6.0-9.0 Hz에서); 지배적 인 운동 활성; 높은 EMG 활동; 서서히 승온 피질. </li><li> 따라와를 사용하여 NREM 수면 점수g 특성 : 큰 진폭과 델타 파 지배적 ECoGs는 EMG 활동 감소 대뇌 피질의 온도, 어떤 운동 활성을 거부했다. </li><li> 다음과 같은 특성을 사용하여 REM 수면 점수는 : 몸의 경련과 지배적 인 세타 주파수 갑자기 증가 대뇌 피질의 온도, 최소한의 EMG 활동 및 낮은 운동 활성과 ECoGs의 진폭을 감소. </li></ol></li><li> 마우스의 경우 <ol><li> 서미스터로부터 촬영 한 외피 온도가없는 것을 제외하고, 래트에서 실시한 바와 같이 마우스에서 각성 상태의 분류를 반복한다. </li></ol></li></ol> 쥐에서 수동 침술과 EA 4. 성능 <ol><li> 쥐가 EA 프로토콜 마취됩니다. </li><li> 해부학에 의해 혈을 찾아 혈에서 낮은 피부 임피던스를 확인합니다. 저 피부 임피던스를 감지 할 때 표시등이 깜박입니다. 참고 : 풍지 (Fengchi)의 경혈이 후방 중간 선에서 3mm 거리에 위치하는 수목에 두 귀를 트위닝. </li><li> 2mm의 깊이에있는 경혈에 스테인리스 스틸 바늘을 삽입합니다. </li><li> 삽입 된 바늘을 10 시간마다 5 분 트. </li><li> 기능적 전기 자극기를 사용하여 바늘을 통해 경혈에 1mA의 강도와 이상성 펄스 (150 μs의 기간 각)의 기차를 제공합니다. </li><li> 가짜 침술을 수행하거나 제어로 EA를 가짜. </li></ol>

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실현 가능한 간질 동물 모델을 선택하면 각각의 실험 목적에 필수적이다. 우리의 목표 중 하나는 간질에 EA 억제의 효과를 규명하는 것이다. EA는 간질의 치료 효과를 나타낼 수 있으며, 고대 중국 문헌에 기록 된 대체 의학입니다. 그러나, 그것을 증명하는 과학적 증거가 부족하다. 간질에 대한 EA의 효과를 확인하기 위해, 우리는 주로 오히려 심각한 전신 발작 또는 SE보다는, 가벼운 초점 간질에 EA의 효과에 초점을 맞추었다. 우리의 이전 연구는 낮은 주파수 (10 Hz에서) 높은 주파수 (100 Hz에서) EA 필로 카르 핀에 의한 초점 TLE 및 초점 TLE에 의한 수면 장애 7-에 양측 풍지 (Fengchi)의 혈의 효과를 입증하기 위해 쥐에 초점 TLE 모델을 사용 9. 우리의 결과는 100 Hz에서 EA가 초점 TLE와 TLE에 의한 수면 장애를 모두 악화 반면 양측 풍지 (Fengchi)의 혈의 10 Hz에서 EA는, 초점 TLE과 수면 장애를 억제하는 것이 좋습니다. 또 다른...

간질은 재발 성 발작이 환자의 수명 전반에 걸쳐 발생하는 일반적인 신경 질환이다. 대부분 간질 재발은 항 간질 약물 (경련제)가 잘 제어 될 수있다. 그러나, 간질 환자의 약 30 %는 난치성 간질 한 개발. 간질 원인은 더 재발을 악화시킬 수 있습니다 교란을 잔다. 증거는 간질 밤에 잠을 방해 할 수 있거나 과도한 주간 졸음의 2,3 발생할 수 있음을 보여줍니다. 우리의 이전 연구는 또한 즉, 빛의 점등 기간의 시작 zeitgeber 시간 (ZT) 0에서 발생하는 간질을 나타냅니다 어두운주기, 수면을 감소; 이는 부 신피질 자극 호르몬 방출 호르몬 (CRH)하는 항상성 요인에 의해 매개된다. ZT13 (어두운주기의 시작)에서 간질 수면을 증가 항상성 다른 인자, 인터루킨 -1 (IL-1)의 발현을 향상시킨다. 간질은 ZT6에서의 중간 발생할 때 수면 활동 일주기가 변경된다빛 기간 4,5. 한편, 수면 장애, 간질 더 (6)의 진행 및 재발을 악화시킨다. 전술 한 증거를 바탕으로, 우리는 동시에 간질을 제어하고 간질 환자에서 수면 장애를 방지하기 위해 최적의 치료 방법을 공개하려고합니다. 우리는 이전에 성공적 electrocorticogram에게 (ECOG) 간질 활동 간질 유발 수면 장애를 억제, 현재의 일정 양을 스테인레스 스틸 바늘을 통해 경혈에 제공되는 10 Hz에서 자극 주파수와 그 전기 침 (EA)를 발견 7 . 100 Hz에서 자극 주파수 EA는 또한 간질 활동과 쥐 8,9 수면 장애를 악화된다. 이 성공적인 실험은 세 가지 요소에 따라 달라집니다 첫째, 실현 가능한 간질 동물 모델; 둘째, 설치류에서 잠을 기록 및 분석을위한 방법; 셋째, 침술의 정확한 성능과 경혈의 locati의 정확성기능. 초점 간질 및 일반화 된 간질 : 간질은 두 가지 유형으로 분류하고있다. 우리는 초점 측두엽 간질 (TLE), 일반화 된 간질, 간질 지속 상태 (SE), 및 자연 일반화 된 간질의 재발에 관심이 있습니다. 따라서, 서로 다른 조작은 실험에 적합한 간질 모델을 만들 적용됩니다. 초점 TLE를 확립하기 위해, 필로 카르 핀의 투여 량은 낮은 편도 (CEA)의 좌측 중앙 핵으로 투여된다. 이 모델을 확인하기 위해, 여섯 ECOG 전극 정면 (F1 및 F2) 정수리 (P1 및 P2) 및 후두부 (O1 및 O2)의 왼쪽과 오른쪽 반구 양쪽에서 로브에 주입하고, 다른 두 개의 기준 전극 (R1 및되고 R2는) 두 반구의 소뇌 위에 배치됩니다. 추가 미세 주입 가이드 정맥 수술 (; ML, 4.2 mm, DV, 브레 그마에 7.8 mm의 상대, AP 브레 그마에서 2.8 mm)를 왼쪽 CEA에 주입된다. 좌표는 팍시 노스과 W에서 적응atson 쥐 아틀라스 10. 초점 TLE가 성공적으로 유도하는 경우, 왼쪽 CEA 근처에 왼쪽 정수리 피질에 전극 (P1) 만 기록, 다른 ECOG 전극에서 기록 유의 간질의 ECoGs로, 지배적 인 간질의 ECoGs을 취득해야합니다. 쥐에 필로 카르 핀의 복강 내 (IP) 주사는 간질과 SE를 일반화 유도, 그러나 이것은 치명적일 수있다. 각 분사 사이에 하루 간격으로 pentylenetetrazol (PTZ)의 다섯 IP 주사는 성공적으로 생쥐에서 자발적인 일반화 된 간질을 유도하고 또한 쥐의 생존을 보장합니다. 선재 2 ECOG 전극 ECOG 신호를 수신하고 자발적 재발 간질을 확인하기 위해 마우스에서 정면과 두정 피질 내로 주입된다. 수면 다원 검사 (PSG)은 수면 중에 발생할 생리적 변화를 기록하기위한 광범위한 방법 및 객관적 비 급속 안구 운동 (NREM) 및 R의 다른 단계로 분류 할 수 수면APID의 안구 운동 (REM) 수면. PSG는 뇌파 (뇌파, EEG), 안구 운동 (electrooculogram, EOG), 골격 근육 톤 (근전도, EMG), 심장 리듬 (심전도, ECG), 혈액 산소 수준 및 호흡기 매개 변수를 포함하여 신체 기능의 매개 변수를 기록합니다. 쥐, 우리는 각성, NREM 수면과 REM 수면에 경계 상태를 분류하는 ECoGs, EMGS, 대뇌 피질의 온도, 운동 활성을 기록합니다. 마우스에서 슬립 분석 ECoGs, EMGS과 운동 활성의 결과를 사용하여 수행된다. 쥐가 수술 ECOG은 정위 수술 전두엽, 두정엽에서 전극과 반대편 소뇌 피질 나사 세 가지로 주입된다. 경계 상태 (각성, NREM 수면과 REM 수면)의 후 취득 결정은 ECoGs, EMG, 뇌의 온도, 운동 활성에서 얻은 매개 변수에 따라 수행된다. 쥐 모두에서 동물의 행동 분류에 대한 세부 기준은 t에 설명되어 있습니다그는 프로토콜입니다. 쥐 모두 수동 침술 또는 EA를 수행하기 전에, 일반적으로 정위 수술 중에 마취 투여 용량의 절반이다 zoletil 저용량 (25 ㎎ / ㎏)으로 마취 할 필요가있다. 이 투여 량은 동물 주입 후 30 ~ 35 분을 깨울 수 있습니다. 수동 침술 또는 EA 어느 30 분의 일정 시간으로 어두운주기의 시작 부분에서 수행되고, 각각의 동물은 두 연속 3 일 동안 처리한다. EA 자극 전류가 경혈에 삽입되는 스테인레스 강 바늘을 통해 특정 경혈로 전달된다. 자극 전류 이상성 사각형 펄스 트레인이다있는 펄스 지속 시간은 150 밀리 초이고, 자극 강도가 1mA이다. 건조 니들 수동 침술에 사용되는 경우, 경혈에 삽입 된 바늘이 10 시간마다 5 분 씰룩된다. 수동 침술 또는 EA의 어려운 부분은 설치류의 경혈을 지역화하는 것입니다. LOC쥐 또는 쥐의 혈의 ATION은 인간 자신의 해부학 적 위치와 유사하다. 예를 들어, 양측 풍지 (Fengchi)의 혈 인간 (11)에서의 해부학 적 위치와 유사하다 두 귀 사이에, 3mm 떨어진 목에 후부 중간 선에서 있습니다. 또한, 피부에 낮은 임피던스로 경혈 더 확인할 수있다. 가짜 침술 또는 가짜 EA 조작 침술 또는 EA의 실험이 필요하다. 가짜 침술 또는 가짜 EA는 이러한 겨드랑이 (12) 근처로 가까이 혈에 위치한 비 경혈에서 수행되어야한다. 성공적으로 간질 및 간질에 의한 수면 장애에 대한 침술 또는 EA의 영향을 조사하기 위해, 다음과 같은 요소는 장소에 있어야합니다 : 실현 가능한 간질 동물 모델, 간질의 ECoGs의 정확한 분석과 간질의 재발, 경계 상태를 분류하는 방법 설치류에서 침술 또는 EA, 그리고 정확한 성능을 제공합니다.

<table><tbody><tr><td>Drugs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoletil</td><td>Virbac</td><td></td><td>50 mg/kg i.p.</td></tr><tr><td>pilocarpine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6503</td><td>300 mg/kg i.p.; 1.2 mg microinjection</td></tr><tr><td>PTZ</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6500</td><td>0.035 mg/mouse</td></tr><tr><td>polysporin</td><td>Pfizer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgery</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ECoG 전극</td> 플라스틱 쥐용 <td>E363/20</td><td>나사 전극</td><td>1개</td></tr><tr><td>받침대</td><td>플라스틱</td>: <td>하나의 MS363</td><td></td></tr>, <tr><td>캐뉼라</td><td>플라스틱, 하나의</td><td>C315G/spc</td><td></td></tr><tr><td>서미스터</td>, <td>오메가, 엔지니어링</td>, <td>44008</td><td></td></tr>, <tr><td>치과용 아크릴</td>, <td>Tempron</td>, <td></td><td></td></tr><tr><td>입체 기구</td>, <td>스톨팅</td><td></td>, <td>경막 팔</td></tr><tr><td><강한>녹음 장비</강한></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ECoG 증폭기</td><td>Colbourn Instruments</td><td>V75-01</td><td></td></tr><tr><td>A/D 보드</td><td>National Instruments</td><td>NI PCI-6033E</td><td></td></tr><tr><td>적외선 기반 동작 감지기</td><td>Biobserve GmbH</td><td>맞춤형</td><td></td></tr><tr><td>ICELUS</td><td>G-System</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AxoScope 10 소프트웨어</td><td>분자 장치</td><td></td><td></td></tr><tr><td><강한>침술 요구</강한></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>스테인리스 바늘</td><td>Shanghai Yanglong Medical Articles Co.</td><td>32 게이지 x 1 "</td><td></td></tr><tr><td>기능 전기 자극기</td><td>I.T.O., 일본</td><td>트리오 300</td><td></td></tr><tr><td>AcuPen</td><td>Lhasa OMS</td><td>포인터 엑셀 II</td><td></td></tr></tbody></table>

침술에 의해 쥐와 마우스에서 간질 electrocorticograms (ecogs)의 조작 및 절전

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

고대 중국 문헌에 따르면 침술은 간질과 불면증에 효과적인 치료 효과를 가지고 있습니다. 그러나 이러한 효과의 이면에 있는 가능한 메커니즘을 밝히는 연구는 거의 없습니다. 침술이 간질과 수면에 미치는 영향을 조사하기 위해서는 몇 가지 문제를 해결해야 한다. 첫 번째는 인간, 쥐, 생쥐 사이에 해당하는 경혈을 식별하는 것입니다. 또한, 침의 삽입 깊이, 수동 침 침술에서 바늘 비틀림 정도, 전기 침술(EA)에 대한 자극 매개변수를 결정해야 합니다. 침술이 간질과 수면에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 설치류의 간질에 대한 실현 가능한 모델이 필요하다. 우리는 쥐의 국소 측두엽 간질(TLE)을 시뮬레이션하기 위해 편도체(CeA)의 왼쪽 중앙 핵에 필로카르핀을 투여합니다. 필로카르핀의 복강내(IP) 주사는 쥐에서 전신 간질 및 상태 간질(SE)을 유도합니다. 각 주사 사이에 하루 간격으로 펜틸레네테라졸(PTZ)을 5회 주사하면 마우스에서 자발적인 전신 간질을 성공적으로 유도할 수 있습니다. 쥐의 수면 분석에는 부신 피질 조영술(ECoG), 근전도(EMG), 뇌 온도 및 운동 활동의 기록이 사용되며, 쥐의 수면 분석에는 ECoG, EMG 및 운동 활동이 사용됩니다. ECoG 전극은 전두엽, 두정엽 및 반대쪽 후두피질에 이식되고, 대뇌피질 위에는 정위 수술을 통해 서미스터가 이식됩니다. 근전도 전극은 목 근육에 이식되고 적외선 감지기는 운동 활동을 결정합니다. 각성 상태, 빠른 안구 운동(REM) 수면 및 비렘 수면(NREM) 수면을 포함한 경계 단계를 분류하는 기준은 ECoG, EMG, 뇌 온도 및 운동 활동의 정보를 기반으로 합니다. 자세한 분류 기준은 본문에 명시되어 있습니다.

다른 간질 유형의 요구를 만족시키기 위해 다른 RAT 마우스 모델이있다. 초점 TLE를 유도하기 위해, 필로 카르 핀의 0.5 μL를 (2.4 밀리그램 / μL)을 왼쪽 CEA에 투여된다. 및 희귀 간질 활동합니다 (ECOG 전극의 나머지로부터 픽업도 1a되어 A, C, D, E : 주된 간질 ECoGs은 좌반구 두정엽 (b는도 1a)에 ECOG 전극으로부터 취득 및 f) 상기 필로 카르 핀을 투여하는 경우. 간질의 ECoGs는 주로 필로 카르 핀 투여 후 즉시 기록됩니다. 이러한 결과는 8에서 채택된다. 이러한 결과는 CEA에 저용량의 필로 카르 핀의 직접 주입 후 쥐에서 국소 TLE의 성공적인 도입을 나타낸...

이 논문은 침술, 간질 모델 및 설치류의 수면 분석의 성능을 보여줍니다. 침술 절차와 경혈의 식별에 대해 설명합니다. 필로카르핀 또는 펜틸레네테트라졸(PTZ)은 간질을 유발하는 데 사용됩니다. 피질전도(ECoG), 근전도(EMG), 뇌 온도 및 운동 활동 기록이 수면 분석에 사용됩니다.

침술에 의해 쥐와 마우스에서 간질 Electrocorticograms (ECoGs)의 조작 및 절전

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

이 절차의 전반적인 목표는 동물 모델에서 뇌전증, 수면 및 침술의 효과를 평가하는 것입니다. 이 방법은 소형 동물 모델에서 뇌전증을 유도하고, 수면을 분석하며, 침술을 시행하는 방법에 대해 신경과학 분야의 핵심적인 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 정위 수술을 통해 외측 피질 및 외측 근전도 전극을 빠르고 쉽게 삽입할 수 있다는 점입니다.본 절차의 시연은 제 연구실의 대학원생인 Yi-Jou Wu가 맡겠습니다. 발가락 꼬집기에 반응이 없는 것을 통해 적절한 진정 깊이를 확인한 후, 첫 번째 그룹의 6~8주령, 250~350g 무게의 Spregg Dolly 쥐에게 안연고를 도포하십시오. 클리퍼를 사용하여 두개골 상단의 털을 제거합니다.포비돈 요오드 용액과 75% 에탄올을 순차적으로 도포하여 피부를 소독한 후, 감염 예방을 위해 항생제를 주입합니다. 다음으로, 동물을 정위 고정 장치에 고정하고 이도에 이어바를 삽입합니다. 메스를 사용하여 양 귀 사이의 두개골을 따라 정중선 방향으로 약 2cm 길이의 후방 절개를 실시합니다.그 후 지혈鉗子(hemostats)를 사용하여 피부 플랩을 집어 두피를 노출시키고, 메스로 조직을 제거합니다. 두개골이 깨끗하게 드러나면, 로터리 툴을 사용하여 노출된 뼈의 좌우 반구 전두엽, 두정엽, 후두엽 및 소뇌에 직경 약 0.7 millimeter의 구멍 8개를 뚫습니다. 그런 다음 국소 뇌전증 검출을 위해 8개의 피질전도(electrocorticogram) 전극을 해당 구멍에 나사로 고정합니다.별도의 쥐 그룹에서, 세 개의 구멍을 뚫고 첫 번째 그룹과 동일한 좌표를 사용하여 피질의 우측 전두엽과 두정엽 위에 두 개의 나사형 뇌파 전극을 배치합니다. 다음으로, 동물을 접지하고 신호 아티팩트를 줄이기 위해 좌측 소뇌 위에 세 번째 뇌파 전극을 배치합니다. 목 피부와 근육을 분리하고 목 근육에 두 개의 근전도 전극을 삽입합니다.두개골에 또 다른 구멍을 뚫고 편도체의 왼쪽 중심핵에 미세주입 가이드 캐뉼라를 배치합니다. 그런 다음, 두개골에 1.6 millimeter 구멍을 뚫고 대뇌피질 온도를 모니터링하기 위해 두정엽 피질 표면에 보정된 30 kilovolt thermoster를 삽입합니다. 절연된 전기피질 및 근전도 전극 리드를 페데스탈로 연결합니다.치과용 아크릴로 페데스탈(pedestal)을 고정하고, 캐뉼라를 두개골로 안내한 후 써모스터(thermoster)를 테더(tether)에 연결합니다. 그런 다음, 감염을 방지하기 위해 절개 부위에 폴리스포린(polysporin)을 국소 도포하고, 수술 후 일주일 동안 동물에게 이부프로펜과 페니실린 G가 첨가된 물을 제공합니다. 국소 측두엽 뇌전증을 유도하려면, 마이크로주입 펌프를 사용하여 주입 가이드 캐뉼라를 통해 편도체 좌측 중심핵에 필로카핀 0.5 µL를 0.2 µL/min의 속도로 투여합니다.재발성 뇌전증 지속 상태를 동반한 전신성 뇌전증을 유도하기 위해, pilocarpine 300 mg/kg을 복강 내(IP) 투여합니다. 침 치료를 위해, 먼저 혈위를 수동으로 찾습니다. 예를 들어, 풍지(feng chi) 혈위는 목 부위의 양 귀 사이 후정중선에서 3 mm 떨어진 곳에 위치합니다. 해당 혈위의 피부 임피던스가 낮은 것을 확인한 후, 스테인리스강 침을 해당 혈위에 2 mm 깊이로 삽입합니다.그 다음, 기능적 전기 자극기를 사용하여 바늘을 통해 혈위에 1 mA 강도의 150 ms 이상성 펄스를 10 Hz 빈도로 가합니다. 여기에서는 좌측 반구의 두정엽에 위치한 피질전도 전극으로부터 획득한 우세한 뇌전증형 피질전도를 보여줍니다. pilocarpine 투여 후, 나머지 피질전도 전극들에서 드물게 뇌전증 활성이 감지되었으며, 이는 국소 측두엽 뇌전증 유도가 성공적으로 이루어졌음을 나타냅니다.5분 이내에 행동에 심각한 콜린성 효과가 나타나며, 그 심각도가 점차 증가하다가 피질전도(electrocorticogram) 상의 전신 발작이 발생하고 이어서 뇌전증 지속 상태(status epilepticus) 사건으로 이어집니다. 첫 번째 pentilene tetrasol 주사 후의 암기 동안에는 뇌전증 형태의 피질전도가 관찰되지 않으며, 주사하지 않는 휴지기의 두 번째 암기 동안에도 다섯 번째 pentilene tetrasol 주사 전까지는 관찰되지 않으나, 이후 자발적이고 반복적인 전신 뇌전증이 나타납니다. 각성 상태에서는 고진폭의 근전도(electromyogram)와 풍부한 운동 활동이 나타나며, 각성 상태가 비REM 수면 또는 REM 수면에서 각성으로 전환됨에 따라 피질 온도가 점진적으로 상승합니다.비렘(Non-REM) 수면은 진폭이 높고 주파수가 낮은 동기화된 피질전도도(electrocorticograms)를 특징으로 하며, 각성 상태에서 비렘 수면으로 전이됨에 따라 근전도(electromyogram) 진폭이 점진적으로 감소하고 운동 활동이 없으며 피질 온도가 저하됩니다. 렘(REM) 수면 동안에는 피질전도도 파형이 비동기화되어 진폭이 감소합니다. 지배적인 뇌파(electroencaphalogram) 전력 밀도는 세타(theta) 주파수 범위 내에서 나타납니다.근전도 활동이 가장 낮으며, 위상성 신체 경련이 관찰되고 피질 온도가 빠르게 상승합니다. 양측 풍지혈에 100 Hz의 전기침 자극을 가하면 필로카르핀으로 유도된 뇌전증성 피질전도가 악화되는 반면, 10 Hz의 전기침 자극은 뇌전증성 피질전도를 억제합니다. 또한, 편도체 좌측 중심핵에 필로카르핀을 투여하면 12시간 명암 주기의 명기 동안 비REM 수면이 억제됩니다.100 Hz의 전기침 자극은 필로카핀으로 유도된 비REM 수면 억제 현상을 더욱 악화시킵니다. 이와 대조적으로, 양측 풍지혈에 가해진 10 Hz의 전기침 자극은 암주기 동안 비REM 수면 자체를 증가시키며, 명주기 동안의 필로카핀 유도 비REM 수면 감소를 차단합니다. 이 기술을 숙달하여 적절하게 수행한다면 1시간 30분 이내에 완료할 수 있습니다.본 절차를 시도하기 전에 정위 수술 기술을 숙달할 때까지 충분히 연습하는 것이 중요합니다. 이 기술이 개발되면 뇌과학 분야의 연구자들이 뇌전증 및 수면 장애에서 침술의 효과를 탐구할 수 있는 길이 열립니다. 이 영상을 시청한 후에는 뇌파 및 근전도 전극, 가이드 캐뉼라, 그리고 수면 패턴 및 침술이 뇌 활동에 미치는 기타 영향을 평가하기 위한 센서를 외과적으로 이식하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

출처: Kodani, S., et.al. 마우스의 수면/각성 상태를 모니터링하는 동안 신경 회로의 광유전학적 조작. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 생쥐의 수면에서 각성으로의 전환에 관여하는 신경 회로의 광유전학적 조작을 보여줍니다. 이 절차에는 광섬유와 전극을 뇌와 근육에 외과적으로 이식하여 빛 자극과 전기생리학적 기록을 가능하게 하는 것이 포함됩니다. 말단 줄조선(BNST)의 침대 핵에서 빛에 민감한 양이온 채널을 활성화하기 위해 빛을 전달함으로써 신경 활동이 조절되어 연구자들은 각성 유도와 관련된 뇌 및 근육 신호를 분석할 수 있습니다.

마우스의 수면에서 각성으로의 전환을 위한 신경 회로의 광유전학적 조작

이 비디오는 마취된 마우스에 뇌파(EEG) 및 근전도(EMG) 전극 어셈블리를 이식하는 프로토콜을 보여줍니다. 이 프로세스에는 입체 프레임에 마우스를 고정하고, 두개골의 정중선을 절개하고, 전극을 위한 구멍을 뚫고, 신호 기록을 위해 전극 장치를 고정하는 작업이 포함됩니다. 복구 후 기록된 신호를 사용하여 마우스의 수면-절전 모드 해제 동작을 분석합니다.

뇌파 및 근전도 기록을 통한 마우스의 수면 행동 분석

이 비디오는 국소 간질의 쥐 모델에서 고해상도 EEG 기록 방법을 보여줍니다. 쥐를 준비하고, 다채널 EEG 미니 캡을 쥐의 두피에 연결하고, 간질 모델의 특징적인 발작 관련 사건을 식별하기 위해 EEG를 기록하는 단계를 간략하게 설명합니다.

국소 간질의 쥐 모델에서 기록하는 뇌파 검사

이 비디오는 간질에 의한 쥐의 간질 발작에 대한 뇌파 (EEG) 기록을 보여줍니다. 복부 해마에 전극을 이식한 쥐를 EEG 기록 시스템에 연결하고 플렉시글라스 챔버에 넣습니다. 쥐는 발작 발생을 모니터링하기 위해 뇌 활동이 기록되는 동안 자유롭게 움직일 수 있습니다.

간질에 의한 쥐의 간질 발작에 대한 뇌파 기록

자유롭게 행동하는 쥐에서 뇌파(EEG)와 근전도(EMG)를 기록하는 것은 행동 및 생리학을 수면 및 각성과 연관시키는 중요한 단계입니다. 본 명세서에 기술된 실험 프로토콜은 마우스에서 EEG 및 EMG 기록을 획득하기 위한 케이블-기반 시스템을 제공한다.

마우스 절전 모드를 측정 등사 기록 절차

Electroconvulsive 발작 (ECS)는 심한 우울증을 위한 electroconvulsive 치료의 실험 동물 모델. 세계적으로 ECS synaptogenesis 및 시 냅 스가 소성 하는 해 마에서 활동을 자극 한다. 여기, 우리가 쥐에 ECS 유도 및 시 냅 스 단백질에 변화 발작 유발 검사 된 그들의 subcellular 분류 방법을 설명 합니다.

쥐와 분류 된 그들의 Postsynaptic 밀도 단백질에 변화 발작 유발 검사 Electroconvulsive 발작

여기에서, 우리는 마우스에 있는 잠/각성 상태의 감시 도중 뉴런의 특정 모형의 광유전학 조작의 방법을 기술합니다, 예를 들면 stria 말단의 침대 핵에 우리의 최근 일을 제시하.

마우스에서 수면/각성 상태를 모니터링하는 동안 신경 회로의 광유전학 적 조작

이 문서에서는 아데노 관련 바이러스를 사용하여 대뇌 피질에서 분자 표적을 조작하고 전극 기록을 사용하여 깨어및 수면 중에이 조작의 효과를 모니터링하기위한 프로토콜을 설명합니다.

쥐에서 코필린을 표적으로 하는 아데노 관련 바이러스를 사용하여 조작된 대뇌 피질 지역의 전기 코르티코그래피 기록

여기에서는 3차원(3D) 프린팅 홀더를 사용하여 생쥐 또는 어린 쥐의 효율적이고 신속한 전기 침술(EA)을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 기술을 사용하면 여러 동물에서 동시에 작업할 수 있어 시간을 절약하고 실험 효율성을 높일 수 있습니다.

생쥐 또는 어린 쥐를 위한 대량 전기 침술 수술

이 프로토콜은 자유롭게 움직이는 설치류 EEG를 기록하기 위한 안정적이고 쉽게 접근할 수 있는 시스템을 만들기 위해 개발되었습니다.

자유롭게 움직이는 마우스의 만성 다중 사이트 뇌파 기록을 위한 비용 효율적이고 최소 침습적 프로토콜

학습하세요 쥐와 마우스에서 침술을 이용한 간질 및 수면 분석 방법을. ECoG와 EMG 전극을 이용한 전기생리학 기술로 신경과학 연구에 활용할 수 있습니다.

침술에 의해 쥐와 마우스에서 간질 Electrocorticograms (ECoGs)의 조작 및 절전

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