Name: 공동 화 된 Electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-30T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: 학습하세요 마취된 쥐에서 EEG와 다층 LFP를 동시 기록하는 전기생리학 기법을. 두피에 작은 구멍을 뚫어 미세전극을 삽입하고, 거미형 전극으로 EEG 신호 왜곡을 최소화합니다. 이 방법은 대뇌피질 신호 상호작용 연구에 필수적입니다.

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우리는 앤드류 Cripps과 유관 단위 독서 대학에 감사 하 고 싶습니다. 이 연구는 BBSRC에 의해 투자 되었다 (번호 부여: BB/K010123/1). 이 작업과 관련 된 데이터는 Y.Z. (ying.zheng@reading.ac.uk)에서 자유롭게 사용할 수 있습니다.

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</ol>

저자는 공개 없다.

우리는 isoflurane 마 취 쥐 수염 패드 자극에 대 한 응답에서의 공동 화 된 뇌 파 및 LFP 신호 동시 녹음에 대 한 실험 절차를 설명 했습니다. microelectrode는 두개골을 드릴 버 구멍 정렬 된 뇌 파 거미 전극에는 개방을 통해 피 질에 삽입 되었다. 전극에 전도성에 의해 두개골을 확보 했다 및 접착제 EEG 붙여넣기23. 전극 자극 수 삽입할 수염 패드에 쉽게 isoflurane의 관리에 사용 하는 코 콘을 수정 했다.
뇌 파 붙여넣기 붙여넣기의 추가 응용 프로그램에 대 한 필요 없이 실험 하루 전반에 걸쳐 우수한 전기 전도도 제공 하면서 안전 하 게 두개골, 거미 전극 장착에 효과적 이었습니다. 비 전도성 접착제 이며 두개골 전극 사이 실행 되 면 전극의 임피던스를 높일 수로 해골, 거미 전극의 주변을 해결 하기 위해 접착제의 바람직하지 않은 사용 대체. 뇌 파 붙여넣기 다양 한 뇌 파 젤 모양 버 구멍 주위에 어려운 이며 실험, 불 쌍 한 뇌 파 신호 인 동안 건조 수 있는 장점이 있다.
쥐 패러데이 새 장 안에 배치 했다, 환경으로 인해 전기 잡음 감쇠 크게 되었다. 그러나, 때로는 신경 신호가 했다 아직도 꽤 시끄러운. 대부분의 경우에서이 참조 전극 하지 안전 하 게 배치 하 고 따라서 다시 조정 필요 하거나 더 많은 뇌 파에 의해 발생 했다 붙여넣기 사용. 또 다른 일반적인 문제는 이었다 갖는 LFP 작은 진폭에서. 이것은 대뇌 피 질의 자극 전극에 의해 활성화의 중앙에 위치 하지 microelectrode 때문일 수 있었다. 다시 로컬 신경에 더 많은 손상을 일으킬 수, microelectrode를 삽입 하는 대신 우리가 일반적으로 조정 수염 패드에 자극 전극의 위치는 LFP의 합리적인 진폭까지 (> 3 mV) 관찰 될 수 있었다.
기술의 한계 중 하나는 6 m m의 직경을가지고 거미 전극의 빈약한 공간적 해상도입니다. 이것은 쥐의 두개골의 크기와 비교 된 큰 이다. 불행히도, 여기 사용 거미 전극은 작은 구입 가능. 그것은 2-4 m m 거미 전극의 직경을 감소 하는 것, 따라서 증가 하는 뇌 파 기록, EEG 신호는 supragranular 사이 비교를 만들기의 공간 특이성 LFP 덜 모호한 신호 것입니다.
프로토콜에 몇 가지 중요 한 단계는 특별 한 주의가 필요합니다. 첫 번째 버는 구멍을 통해 microelectrode의 삽입 이다. 경질 그대로 달리는, 삽입의 정밀도 중요 하다. 전극의 끝에 약간의 저항을 일반적으로 전극 제대로 배치 되지 의미 합니다. 그것은 발생 합니다, 위치를 조정 하 고 다시 삽입. 두 번째는 쥐에 코 콘의 위치입니다. 그것은 해야 되지 너무 느슨한 isoflurane 원뿔에서 탈출 한다. 그것은 또한 안 됩니다 너무 꽉이 쥐의 콧구멍을 방해 하 고 호흡 곤란을 일으킬 수 있습니다. 뇌 파 기록의 진폭은 훨씬 더 작은 수 있도록 특별 한 주의 필요 또한 (일반적으로 5 ~ 10 배 더 작은) LFP 최고 채널 녹음 보다. 그들은 유사한 경우에, 그것은 뇌 파 조사는 microelectrode와 직접 또는 간접 접촉으로 왔다 표시입니다. 간접 접촉은 일반적으로 뇌 척추 액체 (CSF) 때때로 구멍을 채우는 통해 뚫고 두개골에. CSF의 전도도 일반적으로 100 배 두개골24,25의. 따라서, 버 구멍 안에 CSF의 수준을 충분히 높은 경우에, 그것은 만들 수 있습니다 거미 전극과 접촉. 이 방지 하려면 구멍 슈퍼 흡수 성 목화 스폰지 같은 흡수 스피어스와 자주 청소 되어야 한다.
버 구멍의 효과 (직경 < 2 mm) 뇌 파에 두개골에 구멍을 둘러싼 기록 양측 뇌 파 기록을 비교할 수 있도록 ipsi 측면 배럴 피 위에 그대로 두개골에 다른 거미 전극 배치 하 여 공부 했다. 그림 9 와 그림 10에 표시 된 결과 효과 0.05 수준의 의미에 중요 한 수를 제안 합니다. 뇌 파의 진폭에 영향을 미치는 다른 요인 포함 얼마나 잘 뇌 파 붙여넣기 두개골, 전극에 붙여넣기, 누른 어떻게 회사 및 두개골에 뇌 파 붙여넣기의 공간적 범위와 접촉 했다.
참고 여기에 설명 된 프로토콜에서 두 피 뇌 파 인간의 뇌 파 연구에 사용 된 다른 두개골 뇌 파 기록 보람 이기도 합니다. 두 피는 저항 또는 추가 기록 하는 뇌 파의 신호 대 잡음 비율을 줄일 것입니다 낮은 패스 필터 처럼 작동 합니다.
마지막으로, 대뇌 피 질의 레이어에서 갖는 LFP의 ERP의 일시적인 역동성의 비교 somatosensory evoked 가능성 반영 보다는 세분화 된에 피 supragranular 레이어 및 infragranular 레이어 LFP 더 나은 것이 좋습니다. 이것은 우리의 이전 작품6, ERP의 초기 세그먼트 (P1)에 대 한 반환 현재는 흥분 성의 시 냅 스 전류 발생의 세분화 된 계층에서 후속 (감소 하는 동안 유입에서 발생 관련 시연 계약 N1) ERP에 관련이 있을 수 있습니다 thalamic 성의 외피를 레이어 II/III/피드 포워드 또는 신호 지연된 도착 더 깊은 대뇌 피 질의 층에서. 결론적으로, 뇌 파/LFP의 동시 녹음의 뇌 파, 신경 창세기의 이해 하 고 대뇌 피 질의 레이어에서 신경 신호에서 뇌 파의 수학적 모델링을 촉진 수 있습니다.

그것은 일반적으로 LFPs microelectrodes 통해 주로 기록 동기화 흥분 성의 억제 시 냅 스 활동 지역의 피라미드 신경 인구1,2,3 의 가중치 합을 반영 허용 , 4. 우리의 최근 연구 보여준 LFP 신호의 프로필 흥분 및 억제5,6의 구성 요소로 분리 될 수 있었다. 그러나, LFP는 일반적으로 침략 적 절차를 통해 측정 됩니다, 그것은 적합 하지 인간 두뇌의 대부분의 연구.
다른 한편으로, 뇌 파 두뇌의 전기적 활동을 측정 하기 위한 비 침범 성 기술 이다. 간 질, 신경 질병의 특정 유형에 대 한 진단 도구와 인간의 인지 연구에 연구 도구로 널리 사용 됩니다. 그것의 인기에도 불구 하 고 뇌 파의 주요 한계 그것의 임시 프로필 기본 신경 신호7,,89의 관점에서 정확 하 게 해석 하는 무 능력 이다.
점점, 뇌 파의 수학적 모델은 뇌 기능10,11,12,13,,1415의 이해를 개발 된다. 대부분 기존 뇌 파 모델의 피팅 주파수 도메인 특성 예측 모델의 자발적인 활동 하는 동안 뇌 파 데이터 스펙트럼을 출력에 따라 개발 되 고 거의 뇌 파 모델 현실적인 감각 갖는 잠재력을 생성할 수 있습니다. 이러한 맥락에서 뇌 파 및 LFP 동시 녹음 뇌 파의 보다 정확한 수학적 모델을 개발 하기 위한 중요 한 통찰력 및 제약 조건을 제공할 것입니다.
더 탐험의 뇌 파 신경 기원 동시 녹음에 대 한이 필요를 해결 하기 위해 우리는 동시에 마 취 쥐의 피 질에서 뇌 파와 멀티-층 류 LFP 신호를 기록 하는 방법론을 개발 했다. 설치 이전 동시 뇌 파/LFP 연구 영장류16,17에서 비슷합니다. 우리 더욱더 EEG 레코딩 양측 뇌 파 기록 (즉, 버 구멍, 다른 반구 그대로 한 반구) 감각의 부재에 비교 하 여 구멍을 둘러싼 두개골을 드릴 버 구멍의 효과 조사 자극입니다. 우리의 결과 동시 뇌 파/LFP 녹음 지휘 될 수 있다 간단 하 고 효과적으로, 두개골에 버 구멍에서 작은 뇌 파 신호 왜곡 하는 방법을 보여 줍니다.

<table><tbody><tr><td>여성 Lister Hood 쥐</td><td>Charles Rivers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spider electrode</td><td>Unimed Electrode Supplies Ltd</td><td>SCS24-426</td><td></td></tr><tr><td>EEG 페이스트: Ten20</td><td>Unimed Electrode Supplies Ltd</td><td>10-20-S</td><td></td></tr><tr><td>이중 마이크로 매니퓰레이터 팔이 있는 입체 홀더: 듀얼 매니퓰레이터 입체 프레임 18°deg; 이어바</td><td>WPI (World Precision Instruments)</td> <td>502603</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>National Vet Services Limited</td><td>50878</td><td></td></tr><tr><td>하드 플라스틱 노즈 콘 : 쥐 용 무감각 가스 마스크</td><td>WPI</td><td>502054</td><td></td></tr><tr><td>작은 동물 이소 플루란 마취 시스템</td><td>WPI</td><td>EZ-B800A</td><td></td></tr><tr><td>온도 조절 식 가열 패드 : 쥐 담요 시스템 230V</td><td>하버드 장치 영국</td><td>50-7221-F</td><td></td></tr><tr><td>안과 연고 : Optixcare 눈 윤활제</td><td>Viovet</td><td>203865</td><td></td></tr><tr><td>Lidocaine Hydrochloride (주사 2 %)</td> <td>Larkmead Vets</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jacquette Scaler #1SSE, 18cm, 중공</td><td>WPI</td><td>503421</td><td></td></tr><tr><td>톱니 모양 및 곡선 절개 집게</td><td>WPI</td><td>15915</td><td></td></tr><tr><td>꼰 실크, 비 흡수성 봉합사 : Mersilk Suture W502H</td><td>National Vet Services Limited</td><td>153746</td><td></td></tr><tr><td>치과 드릴 : BONE MICRO DRILL SYST 230 VAC</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4860</td><td></td></tr><tr><td>멸균 식염수 : 염화나트륨 0.9 %</td> <td>Animalcare Ltd</td><td>14K26BT</td><td></td></tr><tr><td>드릴 비트 # 4 : 볼 밀, 카바이드, # 4</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4958</td><td></td></tr><tr><td>드릴 비트 # 4 : 볼 밀, 카바이드, # 1 / 4</td><td>Harvard Apparatus UK</td><td>72-4962</td><td></td></tr><tr><td>패러데이 케이지</td><td>Newport Corporation</td><td>VIS-FDC-3600</td><td></td></tr><tr><td>진동 절연 워크스테이션: Vision IsoStation</td><td>Newport Corporation</td><td>M-VIS3660-RG4-325A</td><td></td></tr><tr><td>산소 농도계 제어 장치 및 센서: MouseOxPlus, Starr Life Sciences Corp.</td><td>WPI</td><td>O15001</td><td></td></tr><tr><td>투명 소프트 노즈 콘: 쥐가 있는 Microflex 비재호흡 장치</td><td>WPI</td><td>EZ-103A</td><td></td></tr><tr><td>스테인리스 스틸 자극 전극</td><td>PlasticsOne</td><td>E363/1/SPC</td><td></td></tr><tr><td>절연 전류 자극기</td><td>집에서</td><td></td><td></td>만든</tr><tr><td>16채널 마이크로 전극, 100 &mu; m 간격, 각 사이트의 면적 177 &mu; m2</td><td>NeuroNexus</td><td>A1x16-10mm-100-177-A16</td><td></td></tr><tr><td>16채널 급성 헤드스테이지</td><td>Tucker David Technologies Inc., TDT</td><td>RA16AC-Z</td><td></td></tr><tr><td>프리앰프: Z-시리즈 64채널 뉴로 디지타이징 프리앰프</td><td>TDT</td><td>PZ5-64</td><td></td></tr><tr><td>패시브 신호 스플리터: PZ5 TDT S-BOX_PZ5</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>용 32채널 스플리터 박스데이터 수집 장치: RZ2 BioAmp 프로세서. 신경 생리학을 위한 Z-Series 4-DSP 초고성능 프로세서</td><td>TDT</td><td>RZ2-4</td><td></td></tr><tr><td>소프트웨어: OpenEX</td><td>TDT</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td></td><td></td></tr><tr><td>흡수 창</td><td>Fine Sicence Tools</td><td>18105-01</td><td></td></tr></tbody></table>

공동 화 된 electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음

Concurrent Recording of Co-localized Electroencephalography and Local Field Potential in Rodent

Electroencephalography (뇌 파)는 뇌의 신경 활동을 기록에 대 한 비-침략 적 방법으로 널리 사용 된다, 뇌 파의 성체에 대 한 우리의 이해를 아직도 매우 제한 됩니다. 로컬 필드 전위 (LFPs) 멀티 박판 모양 microelectrode를 통해 기록 된 피 질, 다른 피 질 레이어에서 동시 신경 활동의 보다 자세한 계정을 제공할 수 있지만 기술은 이다 침략. 전 임상 모델에서 뇌 파 및 LFP 측정을 결합 하 여 뇌 파 신호의 생성에 관련 된 신경 메커니즘의 이해 및 뇌 파의 더 현실적이 고 생물학적으로 정확한 수학적 모델의 파생을 촉진 크게 수 있습니다. 동시와 공동 화 된 뇌 파와 마 취 설치류에 다중 층 류 LFP 신호 획득을 위한 간단한 절차는 여기에 제공 됩니다. 우리는 또한 뇌 파 신호는 microelectrode의 삽입에 대 한 두개골에 드릴 버 구멍 크게 영향 여부 조사. 우리의 결과 버 구멍 뇌 파 기록에 영향을 무시할 수 있다는 것이 좋습니다.

4 쥐에서 데이터는 해당 시간 시리즈를 평균 했다. 갖는 뇌 파 응답의 진폭 이라고 이벤트 관련 잠재력 (ERP)는 일반적으로 LFP 보다 훨씬 작은. 그림 6 평균 ERP 및 세분화, supragranular에 LFP 및 배럴 피 infragranular 층을 각각 보여 줍니다. 각 플롯에 오류 밴드는 해당 표준 오류입니다. ERP는 10 번 갖는 LFP 보다 작은 약을 볼 수 있습니다.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig6.jpg"> 그림 6: 뜻 (n = 4) ERP, 세분화, supragranular 및 infragranular LFP 신경 신호. 그림자는 표준 오류를 나타냅니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56447/56447fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
ERP 및 LFP의 일시적인 역동성의 비교는 그림 7에 나와 있습니다. ERP와 supragranular 그림 7A 에 LFP 직접 중첩의 이러한 두 가지 유형의 신경 신호 진폭 차이의 순서를 보여 줍니다. 일시적인 역동성을 비교, ERP와 LFP 그들의 부정적인 피크 진폭에 대해 정규화 됩니다. 그림 7B 및 7 C 표준화 된 ERP 겹쳐 정규화 된 supragranular와 LFP와 정규화 된 세부적인 LFP, 각각 표시 됩니다.
그것은 볼 수 있습니다 그림 7B 에서 p 1과 ERP에 대 한 n 1의 봉우리는 supragranular 계층에 LFP의 해당 봉우리 보다 더 지연. 그러나,이 두 가지 신경 신호의 시간적 프로필 비슷합니다, p1 선행 하는 N1. 다른 한편으로, ERP의 임시 프로필은 세분화 (레이어 4 배럴 피)의 현저 하 게 다른 LFP (그림 ℃). 중요 한 것은 ERP 반대 극성으로 두 봉우리의 주로 구성 되어 반면 단일 부정적인 피크 (대뇌 피 질의 레이어 IV에 주요 싱크 반영)에 의해 지배 하는 세부적인 LFP와 다른 각각의 미러 이미지는 없습니다.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig7.jpg"> 그림 7: ERP 및 LFP의 일시적인 역동성의 비교. (A) ERP (실선) supragranular LFP (파선)으로 표시. 그림자는 표준 오류를 나타냅니다. (B) 표준화 ERP (실선) 정규화 된 supragranular LFP (파선)으로 표시. (C) 정규화 ERP (실선) 정규화 된 세부적인 LFP (파선)으로 표시. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56447/56447fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
ERP 신호 그것으로 교 련된 버 구멍으로 두개골에 배치 하는 거미 전극을 통해 측정 했다. 뇌 파 기록에 구멍의 효과 조사, 다른 거미 전극 ipsi 측면 배럴 피 위에 그대로 두개골에 배치 했다. 두 거미 전극의 임피던스 EEG 붙여넣기 사용의 금액을 조정 하 여 크기에서 대 등 했다 되도록 주의 했다. 4 쥐에서 데이터 (어떤 되지 같은 쥐 사용한 위) 여기에 표시 됩니다.
그림 8 그림 8A에 표시 된 100 s 데이터와 사각형 프레임에 데이터 한 쥐의 두 전극에서 동시 휴식 상태 뇌 파 기록을 보여준다 (20 s) 그림 8B에서 확장 됩니다. 2 개의 뇌 파 신호 크게 공동 다 진폭의 비슷한 범위 내에서. 그림 9 는 주파수 축에서 선형 눈금을 사용 하 여 첫 행과 주파수 축에 로그 눈금을 사용 하 여 낮은 주파수 범위에서 확장 된 보기를 제공 하는 아래쪽 행 4 쥐의 PSD를 보여줍니다. 그림 9, 거기 나타나지 않습니다 할 일관 된 PSD에서 과목에 걸쳐. 이것은 그림 10에 표시 된 5 개의 주파수 대역에서 평균된 PSD에서 정규화 된 차이에 한 샘플 t-테스트를 수행 하 여 확인 되었다. 이 주파수 대역에서 정규화 된 PSD 차이의 없음 0에서 크게 달랐다 (p = 0.32, 0.46, 0.85, 0.69, 0.97, 각각).
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig8.jpg"> 그림 8: 양측 뇌 파 기록. (A) 두개골 뇌 파 상태 (검정) 두개골과 그대로 두개골 (회색)는 반대 반구에 동시 뇌 파 기록에서 버는 구멍을 휴식 하는 동안 녹음 (B) 확장 (A) 사각형 프레임 내에서 파형의 볼. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56447/56447fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig9.jpg"> 그림 9: 콘트라-(블루)와 ipsi 옆 (레드) 뇌 파의 스펙트럼 밀도 (PSD)를 전원. 각 열에 표시 한 쥐에 대 한의 PSD. 상위 패널 하단 패널 수를 낮은 주파수 범위에서 PSD를 허용 하도록 로그 주파수 규모를 사용 하는 동안 선형 주파수 규모를 사용 합니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56447/56447fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56447/56447fig10.jpg"> 그림 10: 그룹 분석. 정규화와 콘트라-5 개의 주파수 대역으로 ipsi 옆 PSD: 델타, 쎄 타, 알파, 베타 및 감마. 각 막대 오차 막대로 표시 하는 표준 오차와 주파수 대역 내에서 비 정규화 된 차이 보여줍니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56447/56447fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

이 프로토콜의 공동 화 된 electroencephalography (뇌 파)와 멀티-층 류 지역 필드는 마 취 쥐에 잠재적인 동시 녹음에 대 한 간단한 방법을 설명합니다. EEG 신호의 무시할 수 왜곡을 생산 하는 microelectrode의 삽입에 대 한 두개골에 드릴 버 구멍 표시 됩니다.

공동 화 된 Electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음

Although electroencephalography (EEG) is widely used as a non-invasive technique for recording neural activities of the brain, our understanding of the ...

이 방법론의 전반적인 목표는 마취된 쥐에서 공동 국소화된 뇌파검사와 국소 자기장 전위를 동시에 기록하는 것입니다. 이 절차를 시작하려면 실험실 저울에 쥐의 체중을 기록하십시오. 이소플루란 챔버에서 쥐를 마취합니다.그런 다음 몸 아래에 종이 타월을 놓고 입체 홀더에 놓고 이빨을 바이트 바에 올려 놓습니다. 다음으로, 코 클램프에 장착된 단단한 플라스틱 노즈콘을 통해 이소플루란을 지속적으로 투여합니다. 콘을 작은 동물 이소플루란 마취 시스템에 연결합니다.그런 다음 쥐가 쉬고 있는 종이 타월 아래에 온도 조절 가열 패드를 삽입한 다음 두 개의 이어바로 쥐의 머리를 고정합니다. 직장 체온계를 사용하여 체온을 모니터링하십시오. 이제 동물의 머리 윗부분을 면도하십시오.그런 다음 각막 건조를 방지하기 위해 눈에 안과 연고를 바르십시오. 두개골을 노출시키기 전에 리도카인 방울을 두피에 바르고 피부에 부드럽게 마사지합니다. 그 후 메스를 사용하여 두피의 정중선을 2-3cm 정도 절개하여 두개골을 드러냅니다.수염 패드의 반대쪽 측두근을 조심스럽게 분리하여 재킷 스케일러와 한 쌍의 톱니 모양의 구부러진 절개 겸자를 사용하여 두개골에서 자극을 받습니다. 필요할 때마다 면봉으로 두개골을 청소하십시오. 흡수성이 없는 꼰 실크 봉합사를 사용하여 분리된 근육을 단단한 매듭으로 두피에 묶은 다음 봉합사를 입위 안경테에 단단히 묶습니다.다음으로, 입체성 좌표를 사용하여 배럴 피질을 찾는데, 배럴 피질은 꼬리에서 브레그마까지 2점 5mm, 정중선에서 측면으로 6mm 떨어져 있습니다. 그런 다음 미세한 끝, 영구 마커를 사용하여 체성 감각 피질의 위치에 점을 그립니다. 직경이 2mm보다 작은 구멍을 두개골에 뚫습니다.경막에 구멍을 뚫지 않도록 주의하십시오. 구멍의 바닥을 얇게 하여 투명하게 만듭니다. 드릴링 중 두개골이 과열되는 것을 방지하려면 10-15초마다 작업 영역에 멸균 식염수를 바르십시오.그런 다음 27 게이지 바늘을 사용하여 경막을 뚫어 미세 전극을 삽입할 수 있도록 합니다. 그런 다음 쥐가 있는 입체 프레임을 진동 차단 작업 스테이션 위에 장착된 패러데이 케이지로 옮깁니다. 산소 농도계 센서 cl을 부착합니다.amp, 산소 농도계 제어 장치에 연결된 것을 쥐의 뒷발에 연결하여 생리학적 매개변수를 지속적으로 모니터링합니다.그런 다음 단단한 플라스틱 노즈 콘과 코 클램프를 투명하고 부드러운 노즈 콘이 장착된 마이크로 플렉스 브리더로 교체하여 이소플루란 투여를 손상시키지 않으면서 수염 패드의 한쪽으로 수염을 쉽게 자극할 수 있습니다. 다음으로, 노즈 콘의 컷아웃에 의해 노출된 수염 패드에 두 개의 스테인리스강 자극 전극을 삽입합니다. 그런 다음 자극 전극을 절연 전류 자극기에 연결합니다.그런 다음 집게로 목 정중선의 피부를 들어 올리고 가위로 1-2cm 절개를 만들어 기준 전극을 배치 할 준비를합니다. 이 절차에서는 면봉을 사용하여 버 구멍을 둘러싼 두개골을 청소하고 말립니다. 전도성 EEG 페이스트를 EEG 스파이더 전극의 평평한 면에 조심스럽게 바릅니다.다층 미세 전극이 페이스트와 스파이더 전극에 접촉하지 않고 구멍을 통과할 수 있도록 스파이더 전극에 EEG 페이스트가 없는 작은 구멍을 남겨 둡니다. 거미 전극을 두개골의 버 구멍에 맞추고 EEG 페이스트가 두개골을 향하도록 합니다. 거미 전극을 두개골에 조심스럽게 눌러 EEG 페이스트를 통해 두개골에 단단히 접촉합니다.주사기에 바늘을 사용하여 버 구멍을 가리고 있는 페이스트를 제거하고 스파이더 전극의 주위 너머에 있는 과도한 EEG 페이스트를 제거하여 스파이더 전극과 두개골 사이의 접촉이 전극의 크기에 맞게 공간적으로 제한되도록 합니다. 그런 다음 EEG의 기준 전극에 EEG 페이스트를 바르고 쥐의 목 뒤쪽 절개 부위 내부에 단단히 놓습니다. 다음으로, 저임피던스 신호용 수동 신호 분배기를 통해 EEG 전극을 프리앰프에 연결합니다.이 단계에서 EEG 프로브의 저항을 테스트하여 5킬로 옴 미만인지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 EEG 페이스트를 더 추가하고 거미 전극이 두개골과 잘 접촉하는지 확인하십시오. 그런 다음 입체 프레임에 미세 매니퓰레이터 암을 장착합니다.선형 16채널 미세전극을 16채널 급성 헤드 스테이지에 연결하고 마이크로매니퓰레이터 암에 단단히 고정합니다. 그런 다음 미세 전극의 기준 전극에 EEG 페이스트를 바르고 EEG의 기준 전극 옆의 절개 부위 내부에 단단히 놓습니다. 미세 전극이 피질 표면에 수직이 되도록 미세 조작기 암의 각도를 조정합니다.이제 현미경으로 미세 전극을 내려 가장 위쪽 전극이 피질 표면을 관통할 때까지 미세 전극의 끝이 버 구멍 하단의 작은 구멍을 향하도록 합니다. 미세 전극을 경막 표면에 밀어 넣으면 전극이 파손될 수 있으므로 주의해야 합니다. 미세 전극을 1, 500 마이크로 미터 깊이의 피질 표면에 삽입하십시오.수염 패드에 일련의 자극을 가하고 PC 모니터에서 16채널 유발 LFP를 관찰하여 깊이를 미세 조정합니다. 호출된 LFP의 가장 높은 진폭이 피질의 4층과 일치할 때까지 마이크로 매니퓰레이터의 z축 손잡이를 조심스럽게 돌립니다. 이 그림은 EEG 프로브에 의해 기록된 ERP가 배럴 피질의 초입상층에서 미세 전극에 의해 기록된 LFP보다 훨씬 작다는 것을 보여줍니다.ERP의 시간 프로파일은 네거티브 엿보기 및 슈퍼 부과로 정규화될 때 초입상 계층의 LFP와 유사합니다. 그러나 ERP의 peek 대기 시간은 LFP의 해당 peek 대기 시간보다 깁니다. 반면에 ERP의 시간적 프로파일은 세분화된 레이어 LFP의 시간적 프로파일과 현저히 다릅니다.중요한 것은 단일 네거티브 엿보기가 지배하는 세분화된 LFP를 가진 서로의 미러 이미지가 아니라는 것입니다. 반면 ERP는 주로 반대 극성을 가진 두 개의 엿보기로 구성됩니다. 마지막으로, 두개골의 버 구멍 주변에서 수집된 EEG 신호는 온전한 두개골의 EEG 기록과 크게 다르지 않습니다.이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 한 시간 안에 완료할 수 있습니다. 개발 후, 이 기술은 EEG 및 컴퓨터 신경 과학 분야의 연구자들이 감각 유발 전위의 신경 발생을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 따라서 ERP의 수학적 모델링에 대한 제약 조건을 제공합니다.이 비디오를 시청한 후에는 공동 국소화 EEG와 LFP를 동시에 기록하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

concurrent-recording-co-localized-electroencephalography-local-field

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

우리는 신경 활동과 혈액 산소 수준의 종속 (굵게) MRI 신호 사이의 관계의 조사를 위해 플랫폼을 제공하고 동시에 기능성 자기 공명 이미징 및 쥐 두뇌에 electrophysiological 기록하는 방법을 개발했습니다.

쥐 두뇌에 동시 fMRI와 전기 생리학

절차는 뇌파, electromyogram, 그리고 뇌성 젖산 농도를 모니터링하는 동안 optogenetically 뇌성 대뇌 피질의 피라미드 뉴런의 활동을 조작하기위한 설명되어 있습니다. 사람들이 자연 수면 / 웨이크주기를 받아야 동안 실험 녹음 케이블 테 더링 마우스에 수행됩니다. Optogenetic 장비는 우리의 실험실에서 조립, 녹화 장비는 상업적으로 사용할 수 있습니다.

동시 Electroencephalography, 설치류 대뇌 피질의 젖산 농도와 Neuronal 활동 Optogenetic 조작의 실시간 측정

이 비디오는 쥐 해마-내후각 피질 절편에서 국소장전위(LFP)를 기록하는 절차를 보여줍니다. 전기 자극은 해마의 CA3 방사층에서 제공되며, 이는 CA1 피라미드층에서 시냅스후 전위의 변화를 일으킵니다. 국소장 전위(local field potential)라고 하는 CA1 뉴런의 막전위(membrane potential)의 결합된 변화가 기록되어 있습니다.

Mouse Hippocampal-Entorhinal Cortex Slices의 국소장전위(Local Field Potential in Mouse Hippocampal-Entorhinal Cortex Slices) 기록

이 비디오는 마우스 뇌의 양측 M2 영역에서 LFP(Local Field Potential)의 생체 내 기록을 보여줍니다. 마취된 마우스가 고정되고 절차를 위해 준비됩니다. LFP를 기록하려면 복잡한 운동 움직임을 담당하는 양측 M2 영역의 목표 좌표에 미세 전극을 삽입합니다.

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이 비디오는 통합 마이크로 드라이브 어레이를 사용하여 쥐의 여러 뇌 영역에서 동시 전기 생리학적 기록을 보여줍니다. 기록 전극은 후각구에, 참조 전극은 전두엽 피질에, 마이크로 드라이브 어레이 전극은 해마에 배치됩니다. 쥐는 자유롭게 먹이를 찾을 수 있으며, 이식된 모든 전극의 동시 기록은 어레이를 사용하여 기록됩니다.

여러 뇌 영역의 전기생리학적 기록을 위한 마이크로 드라이브 어레이 방법

이 비디오는 마취된 쥐에서 공동 국소 뇌파검사(EEG)와 국소 자기장 전위(LFP)를 동시에 기록하는 절차를 보여줍니다. 이 과정에는 쥐를 준비하고 수염 패드에 자극 전극을 부착하는 것이 포함됩니다. 표면 EEG 측정을 위해 EEG 거미 전극을 쥐의 두개골에 놓습니다. 동시에 다채널 미세전극은 두개골의 버 구멍을 통해 특정 뇌 영역에 삽입되어 국소화된 뇌 영역의 신경 활동을 기록합니다.

마취된 쥐의 동시 뇌파 및 국소 자기장 전위 기록(Concurrent Electroencephalographic and Local Field Potential Recordings in an Anesthetized Rat

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여기에서는 쥐와 생쥐의 고밀도 마이크로 전기 피질 검사(μEcoG) 기록을 위한 수술, 이식 및 기록 방법을 포함한 두 가지 프로토콜을 제시합니다. μECoG 기록은 쥐의 청각 피질에서 층류 다원(laminar polytrode) 기록 또는 쥐의 체성 감각 피질(somatosensory cortex)에서 신경 활동의 광유전학적 조작과 함께 수행됩니다.

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공동 화 된 Electroencephalography 및 설치류에서 로컬 필드 가능성의 동시 녹음

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