Name: 자유롭게 이동 Piglets에서 비 침 투 적인 뇌 파 기록 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 5 s
Description: 배우세요 자유롭게 이동하는 새끼 돼지에서 비침습적 원격 뇌파 기록 방법을 통해 비램수면 EEG 패턴을 관찰하는 기술입니다. 이 방법은 무진정 상태에서 자연스러운 환경에서 대뇌 피질 발달을 연구하는 데 활용됩니다.

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우리는 헬무트 샴페인 Hofgut Neumühle에서 pigpen에 우리의 연구 기회를 감사 하 고 싶습니다.

모든 절차 지역 윤리 위원회 (#23177-07/g 10-1-010/G 15-15-011)에 의해 승인 했다 및 유럽 및 독일 국가 규정 (유럽 공동체 위원회 지시문, 86/609/ECC; Tierschutzgesetz)입니다.
모든 동물 절차는 의료 센터의 요하네스 구텐베르크 대학 마인츠 동물 보호 위원회의 규정에 따라 수행 했다.
1입니다. 설치
<ol><li>실험 전에 어떤 회선 잡음에 대 한 확인 하 고 안테나와 설정에 대 한 적절 한 위치를 찾을 합니다. 회선 잡음 60 또는 50 Hz 사인파로 표시 됩니다. 참고: 안테나와 송신기와 수신기 사이의 거리를 특히의 위치는 시스템의 전송 강도에 따라 달라 집니다. 여기에 사용 하는 시스템은 조정 가능한. 그것은 약 3 m 전송 범위를 사용 하 여 상대적으로 낮은 전원 조정 되었다. 또한,는 pigpen에 금속 울타리 신호를 살짝 적신 하 고 방해를 일으킬 수 있습니다. 이 경우에, 그것은 금속 안에 안테나를 배치 하는 데 필요한입니다.</li>
	<li>케이블 드럼 라인 전원 설정을 사용 합니다. 연결 노트북, 수신기 단위 및 아날로그-디지털 컨버터 (필요한 경우) 사용 되는 특정 원격 시스템에 대 한. 참고: 여기에 사용 되는 원격 측정 시스템 수신기를 디지털 데이터를 전송. 이 다른 시스템에 대 한 수 있습니다.</li>
	<li>전극, 접착제, 큐-팁, 물티슈, 뿐만 아니라 혼합 블록을 별도 테이블에 놓습니다.</li>
	<li>전극 짧은 케이블을 준비 합니다. 이렇게 하려면 전극 잘라내어 가능한 동물의 크기에 따라 길이 함께 그들을 다시 납땜. 케이블은 충분히 머리에 원하는 기록 위치 데이터를 전송 하는 telemetric 뇌 파 단위와 연결 되어야 합니다. 너무 긴 케이블 recoiled 고 피부 접착제 실리콘 탄성 중합체로 덮여 있습니다. 크고 무거운 recoiled 해야 합니다 더 이상 케이블 실리콘 패치를 확인 합니다.</li>
</ol>2입니다. 돼지
<ol><li>다리에 또는 가슴에 그것을 잡아서는 돼지를 잡아. 그것을 보류 하 고 배변 또는 배 뇨.</li>
	<li>필요한 경우, 표시 번호와 돼지.</li>
	<li>수건에는 돼지를 싸서. 돼지 진정 것입니다. 돼지를 과열 하는 것을 알고 있어야 합니다.</li>
	<li>신체 또는 팔 뚝에 한 손으로 돼지를 잡으십시오. 주 둥이 잡고 다른 손을 사용 합니다. 과열은 돼지와 알고 제대로 호흡 무료입니다 있는지 확인 합니다.</li>
</ol>3입니다. 전극
<ol><li>전극 연결 두 번째 사람이 있다.</li>
	<li>물 또는 에탄올 먼지 로부터 피부를 청소. 필요한 경우, 머리를 면도.</li>
	<li>연마 뇌 파 젤와 큐-팁 모든 죽은 피부 세포를 제거 합니다. 그 후 연마 젤을 제거 합니다. 또는, 샌드 페이퍼를 사용 합니다.</li>
	<li>원하는 위치에 접착 전극 수정. (귀) 사이 소 뇌 위에 지상 전극 배치와 코에 참조 전극. 기록 전극을 원하는 위치에 놓습니다. 참고:이 경우에, 유 니 폴라 녹음 수행 되었다, 참조 중립 위치 (코)에 배치 했다. 지금까지 piglets에 사용할 수 있는 표준화 된 시스템이입니다. 여기, 정수 리 기록 위치는 오른쪽 뇌 반구에 (눈과 귀) 사이 사용 되었다.</li>
	<li>원격 장치에 케이블을 연결 합니다. 장치를 켭니다. 사용 하는 원격 시스템에 따라이 마그네틱 스위치 또는 무선 주파수 웨이크 업 신호 수 있습니다.</li>
	<li>원격 장치를 커버 및 모든 케이블 2 분 피부 접착제 실리콘 고무 뿐만 아니라 모든 전극 ( 재료의 표참조). 같은 양의 두 구성 요소를 혼합 하 여 경화 시간 1 분 눈의 범위에 있을 것입니다 하 고 속눈썹 고무 커버 하지 해야 합니다.</li>
	<li>실리콘 고무는 완전히 치료 될 때까지 기다립니다.</li>
	<li>장소는 pigpen에서 다시 돼지입니다.</li>
	<li>있는지 그것 시간 (몇 분)의 긴 기간 동안 불편의 조짐을 보이고는 돼지를 관찰 합니다.</li>
</ol>4입니다. 측정
<ol><li>30 후에 일반적으로 돼지 회복 (먹이, 놀고, 자 고), 그것의 형제 자매의 동작을 동기화 할 시작 될 때까지 기다립니다 (그림 1).</li>
	<li>원하는 경우 수 면 단계에 대 한 기다립니다. 녹음 시간 특정 과학적인 질문에 따라 달라 집니다. 여기, 10 분 녹음 세션 사용 되었다.</li>
	<li>원격 측정 단위 다른 2 개 이상의 piglets 적용을 받는 경우는 신호 수신기에 대 한 너무 부족할 수 있습니다. 가볍게 눌러는 piglets을 멀리 위에 자 고 있는 경우. 주의의 뿌리 다; 그것은 적극적으로 반응 수 있습니다.</li>
	<li>데이터 수집 소프트웨어와 함께 녹음을 시작 ( 재료의 표참조).</li>
</ol>5입니다. 마무리
<ol><li>(일반적으로 몇 시간), 녹음 잡을 후는 돼지 다시로 되었습니다 단계 2에서에서 설명. 주의의 뿌리 다; 그것은 적극적으로 반응 수 있습니다.</li>
	<li>1 개의 가장자리에 실리콘 고무를 부드럽게 들어올립니다. 그런 다음, 전극 및 원격 측정 단위를 포함 하는 실리콘 고무의 모든 패치를 제거 합니다. 돼지의 눈에 주의 해야 합니다.</li>
	<li>장소는 pigpen에서 다시 돼지입니다.</li>
</ol>

<ol><li>Conrad, M. S., Sutton, B. P., Dilger, R. N., Johnson, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vivo+three-dimensional+magnetic+resonance+imaging-based+averaged+brain+collection+of+the+neonatal+piglet+%28Sus+scrofa%29%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">An in vivo three-dimensional magnetic resonance imaging-based averaged brain collection of the neonatal piglet (Sus scrofa).</a> PLoS ONE. 9 (9), e107650(2014).</li>
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</ol>

저자는 공개 없다.

프로토콜에 중요 한 단계는 적절 한 피부 접촉 전극, 특히 지상 전극, 저 잡음을 가진 안정적인 녹음을 달성 하기 위해입니다. 또한, piglets 매우 민첩 한 이기 때문에, 그것은 실리콘 고무 전극 및 원격 측정 단위를 보호 하기 위해 전체 시스템을 커버 하는 것이 중요. 또한, 실험 slatted 바닥으로 안정에서 실시 하는 경우 작은 장치 또는 커넥터와 주의 해야 합니다.
자동 접착 히드로 전극의 부적당 한 그립의 경우 가능한 연마 크림을 제거 하려고 합니다. 외부 죽은 피부 층을 제거 하는 다른 방법에는 샌드 페이퍼 사용 하는. 알코올로 전처리 필수 하지 않습니다. 더러운 피부는 또한 물으로 정리할 수 있습니다. Telemetric 시스템을 해결 하기 위해 바디 더블 실리콘 대신 석고 스트립 사용 하지 마십시오. 석고 스트립은 피부 자극 및 불편의 대규모 표시 발생할 수 있습니다. Piglets 매우 빠른 경우에에서 시스템의 제거.
<p class="jove_co...

Piglets는 신경 과학1신흥 모델 시스템입니다. 변환 연구를 강화, 우리는 비-침략 적, 임상 EEGs 억제 piglets2 (그림 1 및 그림 2)에서 기록 하는 방법을 발명 했습니다. 대뇌 피 질의 성숙과 관련 된 뇌 파 패턴에 관한 뇌 파 기록의 변환 사용에 대 한 두 가지 필수 구성 요소는 비-침략 적 방법론, 임상 설정, 그리고 진정 제 또는 마 취의 금 욕에 비해. 접착 전극과 함께에서 한 채널 원격 시스템3 고쳐질 수 있다 약 5 분에서 후,는 piglets 처리 절차에서 신속 하 게 복구 하 고 그들의 먹이 자는 다른의 동작을 동기화 piglets과 뿌리 다
비록 이미 진정 동물4에서 비 침 습 뇌 파 기록 사용 하려고, 동물에서 대부분의 electroencephalography 연구 침략 적 접근으로 지휘 된다. 이러한 방법은 이식된 전극5,6 주위 염증 성 프로세스에 관한 부작용 있고, 대부분의 경우, 그들은 필요로 이식된 EEG 시스템의 외부 부품으로 인해 동물의 사회적 분리. 따라서, 이러한 데이터를 임상 컨텍스트에의 번역은 어렵습니다. 변환 방법에 대 한 필요는 아직 알 수 없습니다 어떻게 "정상적인" 두뇌 성숙 초기 대뇌 피 질의 개발 중 임상, 비-침략 적 electroencephalography7표시 됩니다 하는 사실에 의해 명확 되고있다. 이 지식 격차는 preterm에서 뇌 파 녹화와 관련 된 기술 문제에 의해 발생8아기. 동물 모델 시스템에서 대부분의 동물 인간 대뇌 피 질의 개발9에 비해 "preterm 두뇌"와 함께 태어난 이후 초기 대뇌 피 질의 발달의 패턴 액세스할 수, 더 나은 있습니다. 종2대뇌 피 질의 개발 보존된 패턴, 게다가 그것은 최근 보였다 preterm 아기에서 뇌 파 기록 나중 인생10,11동안 개별 임상 결과 예측 또한 수 있습니다. 여기 설명 하는 방법을 발달 신경 과학의 변환 측면에 대 한 특히 유용 합니다.

<table><tbody><tr><td>일회용 접착제 표면은/염화은 전극</td><td>Spes Medica S.r.l., Genova, Italy</td><td></td><td>자체 접착 하이드로겔 전극</td></tr><tr><td>Abralyt HiCl</td><td>Easycap GmbH</td><td></td><td>연마 크림</td></tr><tr><td>바디 더블 패스트</td><td>스무스 온 Inc.</td><td></td><td>피부 접착 실리콘</td></tr><tr><td>원격 측정 시스템</td><td></td><td></td><td>내부 개발</td></tr><tr><td>Picolog 1216</td><td>Pico Technology</td><td></td><td>AD 컨버터</td></tr><tr><td>노트북</td><td>Panasonic</td><td></td><td>견고한 노트북</td></tr><tr><td>수신기</td><td></td><td></td><td>내부 개발</td></tr></tbody></table>

자유롭게 이동 piglets에서 비 침 투 적인 뇌 파 기록

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

메서드는 pigpen에서 직접 piglets를 자유롭게 이동에서 높은-품질 심장학 (EEGs)의 녹음을 수 있습니다. 우리는 표준 접착 히드로 전극과 함께에서 한 채널 telemetric electroencephalography 시스템을 사용합니다. piglets는 진정 제를 사용 하지 않고 진정. pigpen에 그들의 방출 후에 piglets는 정상적으로 동작-그들은 그들의 형제 자매로 서 같은 주기에서 자 고 마시는. 그들의 수 면 단계는 뇌 파 기록에 사용 됩니다.

관련과 비-REM 수 면, 스핀 들 파열 또는 자유롭게 piglets (그림 1 및 그림 2) 이동에서 델타 브러쉬 같은 전형적인 뇌 파 패턴을 기록할 수 있었습니다. 우리 주로 대표 패턴에 관심이 동안 비-REM 수 면, 하지만 매우 낮은 진폭으로 램 처럼 수 면12 의 단계도 있다 (그림 3)를 기록 했다. REM 수 면의 양과 생리 종13에 걸쳐 다릅니다. 몇 분의 범위에서 짧은 REM 단계 돼지14에 대 한 전형입니다. 좋은 녹음 품질 또한 (수 유) (그림 4)를 수 유 하는 동안 사용할 수 있었습니다. 동작, 재생에 관해서...

여기, 우리의 현재 프로토콜 기록 telemetric 심장학 (EEGs) 진정 제를 사용 하지 않고 pigpen에서 직접 piglets를 자유롭게 이동에서 파열 일반적인 뇌 파 패턴을 기록 중 비-REM 수 면, 스핀 들 처럼 하 수 있습니다.

자유롭게 이동 Piglets에서 비 침 투 적인 뇌 파 기록

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

이 방법은 피질 발달에 대한 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 동물을 진정시킬 필요가 없다는 것입니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 사람들은 동물들이 깨어 있을 때 다루어지기 때문에 어려움을 겪을 것이고 실험자는 빨리 일해야 한다.실험을 시작하기 전에 설정을 위한 적절한 위치를 찾습니다. 케이블 드럼을 사용하여 설정에 라인 전원을 공급하고 사용 중인 특정 원격 측정 시스템에 따라 필요에 따라 랩톱, 수신기 장치 및 아날로그-디지털 변환기를 연결합니다. 전극, 접착제, 면봉, 물티슈, 혼합 블록, 사포 및 abralate를 별도의 공간에 놓고 동물의 크기에 따라 가능한 한 짧은 길이로 전극을 자르고 납땜합니다.케이블은 동물 머리의 기록 전극 위치에서 데이터 전송을 위한 원격 측정 EEG 장치와 연결할 수 있을 만큼 충분히 길어야 합니다. 모든 재료가 준비되면 다리나 흉부에서 새끼 돼지를 잡고 잠재적인 배변이나 배뇨를 주의합니다. 필요에 따라 새끼 돼지에게 번호를 표시하고 동물을 수건으로 감싸서 진정시킵니다.한 손으로 새끼 돼지의 몸통이나 팔뚝을 잡고 다른 손으로 주둥이를 조종한 다음, 보조자가 적절한 도구를 사용하여 동물의 피부를 청소하고 필요에 따라 죽은 피부를 제거하도록 합니다. 적절한 실험 위치에 기록 전극을 놓습니다. 소뇌 위의 접지 전극과 주둥이의 기준 전극.모든 전극이 배치되면 케이블을 원격 측정 장치에 연결하고 켭니다. 원격 측정 장치, 케이블 및 전극을 2액형 피부 접착 실리콘 고무로 덮고 실리콘 고무가 완전히 경화되면 새끼 돼지를 다시 우리에 넣고 몇 분 동안 동물에게 불편한 징후가 있는지 모니터링합니다. 실험을 시작하기 전에 라인 소음이 있는지 확인하면 새끼 돼지는 약 30초 후에 회복되어 형제 자매와 행동을 동기화하기 시작해야 합니다.절전 단계를 기다렸다가 녹음을 시작하여 필요에 따라 원격 측정 장치에서 잠자는 형제자매를 부드럽게 이동합니다. 녹음 기간이 끝나면 모돈을 악화시키지 않고 새끼 돼지를 다시 잡고 한쪽 가장자리의 실리콘 고무를 부드럽게 들어 올린 다음 전극과 원격 측정 장치가 포함된 실리콘 고무 전체 패치를 제거하고 새끼 돼지의 눈을 조심하고 새끼 돼지를 펜으로 되돌립니다. 시연된 바와 같이 텔레메트리 유닛을 사용하면 스핀들 버스트 또는 델타 브러시와 같은 비렘 수면과 관련된 EEG 패턴을 자유롭게 움직이는 새끼 돼지뿐만 아니라 매우 낮은 진폭의 REM과 유사한 수면 단계에서도 캡처할 수 있습니다.수유 중에도 좋은 품질의 녹음을 할 수 있습니다. 이 메시지는 동물 복지 평가에도 잠재적으로 유용할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 발달 신경과학 분야의 연구자들이 깨어 있는 동물의 EEG 패턴을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 비디오는 미니피그에서 부드러운 피질 검사 배열의 이식과 장기 피질 기록을 보여줍니다. 이 연구는 미니피그의 청각 피질에 배열을 외과적으로 이식하고 기준선 및 소리 자극으로 유발된 뉴런 활동 전위를 모두 기록하는 데 필요한 단계를 간략하게 설명합니다.

Minipigs의 피질 전기생리학 기록을 위한 소프트 전기 피질 판독 어레이의 경막하 이식

이 비디오는 무선 송신기 시스템을 사용하여 설치류 새끼의 장기 연속 뇌파검사(EEG) 모니터링을 보여줍니다. 송신기에는 두 개의 기록 전극과 뇌 표면까지 확장되는 하나의 기준 전극이 포함되어 있습니다. 강아지를 기록실에 넣으면 강아지가 성인으로 발달하는 동안 EEG를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.

설치류 새끼의 장기 연속 뇌파 모니터링

이 비디오는 발작으로 유발된 새끼 쥐의 뇌파(EEG) 신호 기록을 보여줍니다. 데이터 수집 시스템에 연결된 전극을 이식한 자유롭게 움직이는 강아지를 예로 들어 보겠습니다. 간질 발작을 유발하기 위해 신경독을 투여하고 EEG 신호를 사용하여 그에 따른 전기 파열 활동을 모니터링합니다.

자유롭게 움직이는 새끼 쥐에서 뇌파검사를 통한 유도 발작 기록

이 비디오는 자유롭게 움직이는 새끼 돼지의 뇌 신호를 기록하는 것을 보여줍니다. 새끼 돼지의 머리를 청소하고 전극을 부착합니다. 그런 다음 이러한 전극은 원격 측정 장치에 연결됩니다. 설정은 실리콘 고무로 고정됩니다. 새끼 돼지는 데이터 기록 전에 적응할 수 있습니다.

자유롭게 움직이는 새끼 돼지의 뇌 신호 기록

주산기 질식에 따른 저산소성 허혈성 뇌병증은 동물 모델을 사용하여 연구할 수 있습니다. 우리는 신생아 저산소성-허혈성 뇌병증의 새끼 돼지 모델을 확립하는 데 필요한 절차를 보여줍니다.

신생아 저산소 - 허혈성 뇌증의 돼지 모델

여기서는 자유롭게 움직이는 신생아 간질 강아지에게 뇌파 검사 (EEG)를 기록하고 그 절차, 특징 및 적용을 설명하기 위해 고안된 새로운 기술을 소개합니다. 이 방법으로 1 주일 이상 뇌파를 기록 할 수 있습니다.

새로운 방법으로 자유롭게 움직이는 신생아 쥐의 뇌파 기록

이 연구에서는 piglets. 에서 신경 전달 물질 활동 vivo에서 효소 기반 microelectrode 배열 (MEA) 기술의 새로운 사용 가설 그 조미료 dysregulation 마 취 neurotoxicity의 메커니즘에 기여 했다. 여기, 우리 마 취 유도 neurotoxicity의 메커니즘 연구 나 기술에 맞게 프로토콜을 제시.

마 취 유도 Neurotoxicity 그대로 돼지 뇌에서의 연구에 대 한 Microelectrode 배열 기술의 적응

여기서, 우리는 마취제의 사용을 필요로하지 않는 초기 산후 마우스에 최적화 된 비침습적 전기 장기 (ECG) 프로토콜을 제시한다.

주산기 마우스의 비침습적 전기 검사

깨어 있는 미니피그에서 연구 심초음파를 수행하기 위해 제작된 간단한 카트 구조와 건물 고려 사항, 훈련 기술 및 대표적인 초음파 이미지가 설명됩니다.

Awake Miniature Pigs의 심 초음파 녹음

여기에서는 수술 방법 및 도구, 수술 후 자기 공명 영상, 청각 피질의 전기 생리학, 임플란트의 전기 화학적 특성 및 사후 면역 화학을 설명하는 minipig 모델에서 연질 경막하 전극 어레이의 장기 성능 및 안전성 평가 방법을 제시합니다.

경막하 연피질검사(ECoG) 어레이 이식 및 Minipig의 장기 피질 기록

이 연구는 돼지 모델에서 반복되는 만성 피질 기록에 대한 확장 가능하고 신뢰할 수 있으며 재현 가능한 방법을 제시합니다. 이 방법은 통증 연구 및 신경 질환 진단을 포함한 다양한 신경 과학 분야에 응용되고 있습니다.

돼지의 마취 중 반복적인 피질 기록을 위한 만성 두개골 창 기술

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