Name: Gelijktijdig fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren Brain (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-08-19T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Leer gelijktijdige fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren om de relatie tussen neurale activiteit en BOLD-signalen te onderzoeken. Deze methode biedt inzicht in de neurale basis van functionele MRI.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Het werk werd ondersteund door de NIH een R21NS057718-01.

1. Dit is een niet-survival chirurgie. De eerste stap is de implantatie van de elektroden. In dit voorbeeld wordt elektroden worden geïmplanteerd in de voorpoot regio's van de primaire somatosensorische cortex van beide hemisferen. <ol><li> Verdoven van de rat (mannelijke SD-rat, 200-300 g) met 2% isofluraan en vast op zijn plaats op een chirurgische stereotactische systeem. Voor het begin van de operatie, ervoor te zorgen dat het dier is goed verdoofd en vertoont geen reactie op een teen knijpen. Verwijder de vacht voor het openen van de hoofdhuid. Scheid de spieren en andere weefsels boven de schedel en blokkeren het bloeden op het bot oppervlak met behulp van een cauterizer. </li><li> Bereid een pier op de schedel oppervlak (de buurt van de middellijn voorste V-vormige splitsing) als een fixatie punt voor de as van de geïmplanteerde elektrode, met behulp van tandheelkundig cement. Het instellen van een kleine nylon schroef geplaatst in het bot voor het aanbrengen van tandheelkundige cement kan toenemen stabiliteit. De grootte van de pier vorm met cement moet ongeveer 5 mm hoog en 3 x 5 mm 2 worden in het gebied aan de basis (zie figuur 1). </li><li> Met behulp van een fijne tip elektrische boren, voorzichtig openen van de schedel en de dura bloot te leggen over de voorpoot vertegenwoordiging in de primaire somatosensorische cortex van elk halfrond. De diameter van elk gat moet rond de 1 mm, geplaatst 1 mm anterior en 4 mm lateraal van bregma. Onder een microscoop, snij een kleine opening in de dura met behulp van een injectienaald tip, let daarbij goed op een schip schade te voorkomen. </li><li> Voordat u elke elektrode, zorg ervoor dat er geen bloeden of afscheiding aanwezig is in de buurt van de incisies. Het glas micro-elektroden moeten worden voorbereid voor de operatie met ongeveer 3 ~ 4 cm as-lengte en impedantie van 1 ~ 5 Mω. Vul de capillaire van de elektrode met kunstmatige CSF (ACSF) en schuin steek elke elektrode (~ 45 °, van posterior naar anterior) in de hersenen ~ 0,4 mm van de geopende dura met behulp van de stereotactische arm. Alvorens zijn plaats, het elektrisch signaal. Het ene uiteinde van een chloridized zilveren draad moet worden gedoopt in de ACSF en het andere uiteinde is aangesloten op de ingang leidt naar de versterker. Een zilveren draad, subcutaan bevestigd aan de achterkant van de geopende huid, dient als referentie-elektrode. </li><li> Voor de elektrode bevestiging, controleer het operatiegebied en zorg ervoor dat er geen bloeden of exudatie optreedt, en vervolgens toe te passen tandpasta op de verwijderde huid en de spieren te vervangen op de schedel. Het gebruik van de tandpasta verbetert de MR de beeldkwaliteit door het verminderen van de vatbaarheid mismatch op de schedel / lucht-interface. Bevestig de elektrode as de geprepareerde pier met tandheelkundige cement (zie figuur 1). </li><li> Na de tandheelkundige cement kuren, dragen het dier naar de MRI-houder en vast te stellen plaats. Monitor de rat s fysiologische voorwaarde voor de rest van het onderzoek, met inbegrip van de lichaamstemperatuur, ademhaling, SPO 2 en hart-tarief. </li><li> Plaats een oppervlakte coil (verzenden / ontvangen) over het hoofd, met de elektroden uitstekende vanuit het centrum van de spoel. Een extra boogvormige harde kaft, dat zit bovenop de wieg dient als een ondersteuning voor de fixatie van de elektrode leidt om beweging veroorzaakt door het dier ademhaling te voorkomen. De leads voor een gelijktijdige imaging en opname uit te breiden tot ~ 5 m (de versterker is gelegen net buiten de magneet kamer) en zijn bedekt met geleidende plastic dat dienst doet als een passief schild. </li><li> Anesthesie kan worden omgeschakeld van isofluraan tot medetomidine aan de onderdrukking van de neurale activiteit te verminderen indien gewenst. Onderzoek de elektrische signaal een laatste keer alvorens het dier in de magneet. In onze studies, de opname parameters zijn als volgt: x 1000 versterkt, 0.1Hz ~ 5 K Hz bandpass-gefilterd, 60 Hz notch-gefilterd, 12 kHz sample rate van analoog naar digitaal conversie. </li></ol> 2. Op dit punt, is het dier ingebracht in de MRI-scanner voor een gelijktijdige beeldvorming en opname. De dieren worden verdoofd in de beeldvorming procedure. <ol><li> Een 9,4 T MRI-systeem voor kleine dieren (Bruker, Duitsland) werd gebruikt in onze studies. Voorafgaand aan de opname, moet imaging parameters worden vastgesteld. Een drie vliegtuig scout afbeelding wordt gebruikt om de fMRI scans positie. Ter verbetering van de homogeniteit van het magnetisch veld, is het volume van belang opgevuld met behulp van FASTMAP 1. Voor fMRI studies werd een coronale imaging slice geselecteerd, die onder bilaterale voorpootje primaire somatosensorische gebieden, waar de elektroden werden geïmplanteerd. Het EPI imaging parameters waren FOV, 1,92 x 1,92 cm 2; matrix formaat, 64 x 64, in-plane resolutie, 0,3 x 0,3 mm 2, slice dikte van 2 mm; TR / TE, 500 / 15 ms. </li><li> Na de beeldvorming installatie is voltooid, gelijktijdig opnemen en fMRI kan beginnen. Figuur 2 toont een vertegenwoordiger van EPI imago en ruwe opnames tijdens de beeldvorming. De snelle omschakeling van de hellingen tijdens beeldacquisitie resulteert in een verzadigde opnames, die blijven bestaan ​​voor slechts een klein gedeelte van elke scan cyclus (22 / 500 ms). Na beeldacquisitie, het elektrisch signaal returns naar de uitgangssituatie, een vorm van non-verzadigde oscillatie (zie figuur 3). Gecombineerde fMRI en opname kan worden uitgevoerd tijdens de rust staat (zoals aangetoond in dit onderzoek) of tijdens de stimulatie. Voor de stimulus studies, de beeldvorming parameters zijn hetzelfde als voor de toestand van rust studie, met elektrische stimulatie van de voorpoot die met behulp van 9 Hz, 1 ~ 4 mA stroom. De rat is geëuthanaseerd na de laatste scan. </li></ol> 3. Na gelijktijdige beeldvorming en het opnemen, moeten de gegevens worden voorafgaand aan de definitieve analyse pre-verwerkt. <ol><li> We beginnen met de verwijdering van het verloop voorwerpen uit de elektrofysiologische opnames (zie figuur 3). <ol><li> Het lawaai structuur te wijten aan het scannen kan worden gewonnen door het gemiddelde te alle ~ 500 ms (TR) secties, die elk overeenkomt met het interval tussen twee opeenvolgende fMRI beelden. </li><li> Trek de gemiddelde geluidsniveau structuur van de originele opnames. Deze methode corrigeert alleen de onverzadigde opname segmenten. </li><li> Elke verzadigd segment die overeenkomt met gradient afwisseling tijdens beeldacquisitie wordt vervangen door een lijn, die loopt tussen het tijdstip vóór en de tijd die punt na verloop-geïnduceerde verzadiging. </li></ol></li><li> De denoised opnames van lokale veld potentialen (LFP's) worden vervolgens omgezet in de macht verloop in de tijd, die dezelfde temporele resolutie als de fMRI tijdsverloop zal hebben. Het gemiddelde vermogen in een twee-seconden bin wordt gebruikt voor het berekenen van de laagste frequenties (delta-band, 1 ~ 4 Hz), met een 1 seconde bak voor theta band (4 ~ 8 Hz) frequenties, en een bak van ~ 0,5 s tussen aangrenzende verzadigd signalen voor hogere frequenties (&gt; 8 Hz, alfa tot gamma banden). Het schuifraam voor alle frequentiebanden werd verplaatst in 0,5 s stappen, het afstemmen van de TR van de fMRI gegevens. </li><li> Voor de beeldgegevens, is standaard fMRI preprocessing uitgevoerd, inclusief hoofd-motion correctie, vloeiend beeld met 0,5 mm FWHM, en lineaire drift verwijdering. </li><li> Cross correlatieanalyse wordt gevoerd door de LFP power tijd cursussen en het tijdsverloop van elk voxel van beeldgegevens. Variërende vertragingen toe het onderzoek van de tijd-afhankelijke correlatie (zie figuur 4). </li></ol> Representatieve resultaten: Als voorbeeld, kan deze techniek worden gebruikt om de relatie tussen de spontane neurale activiteit en BOLD fluctuaties te onderzoeken. Figuur 4 toont de correlatie tussen de kaarten LFP macht en de BOLD signaal op tijdsverschillen tussen de -2,5 en 9,5 s van een rat. De lage frequentie BOLD schommelingen (&lt;0,1 Hz) van corticale gebieden in de buurt van de elektrode worden gecorreleerd met LFP vermogen veranderingen (&lt;0,1 Hz) op een vertraging van 2 ~ 6 s. <img src="/files/ftp_upload/1901/1901fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Schematische configuratie van de elektrode implantatie en imaging regio met een oppervlakte spoel. <img src="/files/ftp_upload/1901/1901fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Een vertegenwoordiger coronale EPI afbeelding, inclusief de elektrode tips, wordt weergegeven in het linker paneel. Het rechter paneel toont ruwe elektrofysiologische opnames voor en tijdens de beeldvorming. <img src="/files/ftp_upload/1901/1901fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3. Door in te zoomen op een scan cyclus, is te zien dat het artefact (groen) tijdens de beeldvorming kan worden verwijderd van originele opnames (blauw). De denoised tijd cursussen (rood) werden gebruikt voor verdere analyse. <img src="/files/ftp_upload/1901/1901fig4.jpg" alt="Figuur 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 4"> Figuur 4. Coronale kaarten (vanaf een typisch rat) van correlatie tussen de kracht van de spontane band delta-activiteit van de ene elektrode en de rust-state BOLD signaal op tijdsvertragingen -2,5 tot 9,5 s. Maximale correlatie wordt waargenomen in de bilaterale SI op ongeveer 4 ~ 5 s in de isofluraan-verdoofde rat. Kleurbalk vertegenwoordigt Pearson r.

<ol><li>Gruetter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic%2C+localized+in+vivo+adjustment+of+all+first-+and+second-order+shim+coils%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Automatic, localized in vivo adjustment of all first- and second-order shim coils.</a> Magn Reson Med. 29 (6), 804-804 (1993).</li>
<li>Logothetis, N. K., Pauls, J., Augath, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+investigation+of+the+basis+of+the+fMRI+signal%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal.</a> Nature. 412 (6843), 150-150 (2001).</li>
<li>Nir, Y., Fisch, L., Mukamel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coupling+between+neuronal+firing+rate%2C+gamma+LFP%2C+and+BOLD+fMRI+is+related+to+interneuronal+correlations%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Coupling between neuronal firing rate, gamma LFP, and BOLD fMRI is related to interneuronal correlations.</a> Curr Biol. 17 (15), 1275-1275 (2007).</li>
</ol>

Zowel elektrofysiologische opname en BOLD fMRI worden afzonderlijk goed ontwikkelde technieken. Echter, gelijktijdig opnemen en beeldvorming is het gevolg van de onderlinge interferentie twee van de twee modaliteiten uitdagend. Hier bieden wij een mogelijke oplossing voor gecombineerde experimenten in het knaagdier. De gewijzigde methode van elektrode implantatie minimaliseert invloed op de beeldkwaliteit, en het artefact verwijderen voor de elektrische opnames nodig is om het geluid veroorzaakt door beeldacq...

gelijktijdig fmri en elektrofysiologie bij knaagdieren brain

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

Om te onderzoeken van de neurale basis van de bloedoxygenatie niveau afhankelijk (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI)-signaal, hebben we een knaagdier model waarin de functionele MRI-gegevens en<em&gt; In vivo</em&gt; Intracorticale opname kan gelijktijdig worden uitgevoerd. De combinatie van MRI en elektrische opname is technisch een uitdaging, omdat de elektroden worden gebruikt voor het opnemen van een verstoring van de MRI-beelden en de MRI-acquisitie induceert ruis in de elektrische opname. Om het onderlinge interferentie van de twee modaliteiten, werden glazen micro-elektroden in plaats van metaal worden gebruikt en een ruisverwijdering algoritme is geïmplementeerd voor de elektrofysiologie gegevens. In onze studies werden twee micro-elektroden geïmplanteerd in de bilaterale apart primaire somatosensorische cortex (SI) van de rat en vaste plaats. Een coronale slice voor de elektrode tips werd geselecteerd voor functionele MRI. Elektrode assen en fixatie posities werden niet opgenomen in het beeld slice om beeldvorming artefacten te vermijden. De verwijderde hoofdhuid werd vervangen met tandpasta om de gevoeligheid mismatch te verminderen en te voorkomen dat Gibbs rinkelen artefacten in de beelden. Het artefact structuur geïnduceerd in de elektrische opnames van de snel-switching magnetische velden tijdens beeldacquisitie werd gekenmerkt door het gemiddelde van alle cycli scans voor elke run. Het geluid structuur tijdens beeldvorming werd vervolgens afgetrokken van originele opnames. De denoised tijd cursussen werden vervolgens gebruikt voor verdere analyse in combinatie met de fMRI data. Als voorbeeld, was de gelijktijdige aankoop gebruikt om de relatie tussen de spontane fMRI BOLD signalen en band-beperkte intracorticale elektrische activiteit te bepalen. Gelijktijdig fMRI en elektrofysiologische opname in het knaagdier zal een platform voor vele interessante toepassingen in de neurowetenschappen in aanvulling op het ophelderen van de relatie tussen de fMRI BOLD signaal en neuronale activiteit.

We hebben een methode ontwikkeld voor gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging en elektrofysiologische opname in het knaagdieren hersenen, een platform te bieden voor het onderzoek van de relatie tussen de neurale activiteit en het bloed zuurstof niveau afhankelijk (BOLD) MRI-signaal.

Gelijktijdig fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren Brain

Om de neurale basis van het blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetische resonantie-imaging (MRI) signaal te onderzoeken, hebben we een knaagdiermodel ontwikkeld in ...

Hallo, ik ben JI Pan van het Magnetic Residency Imaging of Neurodynamics Laboratory van de afdeling biomedical engineering aan de Emory University in Georgia Tech. En ik ben Garth Thompson, ook van het Mind Lab. Vandaag laten we u een procedure zien voor gelijktijdige elektrofysiologie en fMRI bij knaagdieren.We gebruiken deze techniek in ons laboratorium om de neurale basis van het functionele MRI-signaal te bestuderen. fMRI is gevoelig voor veranderingen in de zuurstofverzadiging van het bloed, die gekoppeld zijn aan schommelingen in de neurale activiteit. We proberen vast te stellen of specifieke kenmerken van het neurale signaal uit de MRI-gegevens kunnen worden geëxtraheerd.Laten we beginnen. We starten met de procedure voor de implantatie van een micro-elektrode. Fixeer eerst een met isofluraan geanestheseerde rat op een stereotactisch chirurgisch systeem.Scheer de vacht bovenop de kop van het dier met een haarknipper en breng oogzalf aan op de ogen om uitdroging te voorkomen. Controleer voor aanvang van de operatie of het dier goed is geanestheseerd en geen reactie vertoont op een knijptest bij de teen. Dit is een niet-overlevingsoperatie. Scheid na het verwijderen van de vacht de spieren en overig weefsel boven de schedel en gebruik een cauterisator om bloedingen op het botoppervlak te stelpen.Plaats nu een kleine nylon schroef in het bot en breng vervolgens tandheelkundig cement aan om een pier voor te bereiden op het schedeloppervlak nabij de midline anterieure V-vormige junctie. De pier dient als fixatiepunt voor de schacht van de geïmplanteerde elektrode en moet ongeveer vijf millimeter hoog zijn, met een oppervlakte van drie bij vijf vierkante millimeter. Open bij de basis onder een microscoop voorzichtig de schedel met een fijngetipped elektrische boor om de dura over de four paw bloot te leggen.Representatie in de primaire somatosensorische cortex van elke hemisfeer. De diameter van elk gat moet ongeveer één millimeter zijn, gepositioneerd op één millimeter anterieur en vier millimeter lateraal ten opzichte van bgma. Gebruik vervolgens de punt van een injectienaald om een kleine opening in de dura te maken.Zorg ervoor dat er geen schade aan het vat ontstaat voordat de elektroden worden ingebracht. Controleer of er geen bloedingen of exsudatie aanwezig zijn nabij de incisie. Glazen micro-elektroden met een schachtlengte van ongeveer vier centimeter en een impedantie van één tot vijf mega ohm moeten vóór de operatie worden voorbereid.Vul de capillair van de elektrode met kunstmatige CSF en gebruik vervolgens een stereotactische arm om elke elektrode schuin in de hersenen in te brengen onder een hoek van ongeveer 45 graden van posterieur naar anterieur; breng de elektroden ongeveer 0,4 mm vanaf de geopende dura in voordat ze worden gefixeerd om het elektrische signaal te controleren. Dompel het ene uiteinde van een verzilverde zilverdraad in de kunstmatige CSF en verbind het andere uiteinde met de ingangsluids van de versterker. Een zilverdraad die subcutaan aan de achterzijde van de geopende huid is bevestigd, dient als referentie-elektrode.We registreren elektrische signalen bij een bemonsteringssnelheid van 12 kilohertz, versterkt met een factor van 1000, met een banddoorlaatfilter van 1 tot vijf kilohertz en een notch-filter van 60 hertz. Controleer nu het operatiegebied om er zeker van te zijn dat er geen bloedingen of exudatie optreden, en breng vervolgens tandpasta aan om de verwijderde huid en spieren op de schedel te vervangen. Het gebruik van tandpasta verbetert de kwaliteit van het MR-beeld door de susceptibiliteitsmismatch bij de interface tussen de schedel en de lucht te verminderen.Bevestig vervolgens de elektrode-schacht met tandcement aan de voorbereide plek. Nadat het tandcement is uitgehard, wordt het dier naar de MRI-houder overgebracht en op zijn plaats gefixeerd. Bewaak gedurende de rest van de studie de fysiologische conditie van het dier, waaronder de lichaamstemperatuur, de ademhalingsfrequentie, de oxygenatie en de hartslag.Wanneer het dier is geplaatst, positioneert u een oppervlaktespoel over het hoofd, waarbij de elektroden vanuit het midden van de spoel uitsteken. Een aanvullende boogvormige harde cover die bovenop de wieg rust, dient als ondersteuning voor de elektrodekabels om beweging als gevolg van de ademhaling te verminderen. De kabels die worden gebruikt voor gelijktijdige beeldvorming en registratie zijn bedekt met geleidend plastic, dat dient als passief afscherming.Ze strekken zich ongeveer vijf meter uit om de versterker te bereiken die zich buiten de magneetkamer bevindt. Controleer het elektrische signaal nog een laatste keer voordat het geanestheseerde dier in de magneet wordt geplaatst. Houd het dier gedurende de gehele beeldgevingsprocedure met de geïmplanteerde elektroden onder anesthesie.Laten we bekijken hoe gelijktijdige elektrofysiologie en beeldvorming worden uitgevoerd. Beeldgegevens worden verzameld met een 9,4 Tesla MRI-systeem voor kleine dieren. Begin met het verkrijgen van een scout-beeld in drie vlakken om de coupes ten opzichte van de gradiënt te positioneren.Echo EPI-studie. Stel één coronale coupe in, die de bilaterale primaire somatosensorische gebieden van de vier poten bevat waarin de elektroden zijn geïmplanteerd. Stel nu het gezichtsveld in op 1,92 centimeter, de matrixgrootte op 64 bij 64, de resolutie op 300 bij 300 micron, de coupesdikte op twee millimeter, de relaxatietijd op 500 milliseconden en de echotijd op 15 milliseconden om de homogeniteit van de magnetische veldshim te verbeteren.Het volume van belang met FastMap-software wanneer de beeldvormingsopstelling is voltooid. Gelijktijdige registratie en fMRI kunnen beginnen. We stellen een lange opnamesessie in.Start vervolgens de beeldacquisitie. Aan het begin van elke beeldacquisitie wordt een TTL-puls gegenereerd en geregistreerd, zodat de elektrische gegevens eenvoudig gesynchroniseerd kunnen worden met de MRI-scanner. Wanneer het experiment is voltooid, wordt de rat geëuthanaseerd.Voordat de analyse kan beginnen, moeten de gegevens worden voorbewerkt. Laten we kijken hoe dat wordt gedaan. Begin met het verwijderen van de gradiëntartefacten uit de elektrofysiologische opnamen in matlab.De ruisstructuur als gevolg van het scannen kan worden geëxtraheerd door eerst alle TR-secties te middelen, waarbij elke sectie overeenkomt met het interval tussen twee opeenvolgende fMRI-beelden. Deze methode corrigeert alleen de onverzadigde registratiesegmenten. Elk verzadigd segment wordt vervangen door een lijn die loopt tussen het tijdstip ervoor en het tijdstip erna.Na verzadiging door gradiënten worden de ontruisingsopnames vervolgens omgezet in vermogenstijdreeksen, die dezelfde temporele resolutie hebben als de FMRI-tijdreeks. Het glijdende venster voor alle frequentiebanden wordt in stappen van 0,5 seconde verschoven, wat overeenkomt met de TR van de FMRI-gegevens voor beeldvormingsgegevens.Standaard fMRI-voorbewerking wordt uitgevoerd, inclusief hoofdbewegingscorrectie, afvlakking van beelden (smoothing) en verwijdering van lineaire drift. Er wordt een kruiscorrelatieanalyse uitgevoerd tussen de tijdverloopen van het LFP-vermogen en het tijdverloop van elk volume van de beeldgegevens. Variërende tijdsvertragingen maken het mogelijk om tijdsonafhankelijke correlaties te onderzoeken.Nu tonen we enkele representatieve resultaten van simultane registratie en beeldvorming. Als voorbeeld gebruiken we de gecombineerde technieken om de relatie tussen LFP's en FMRI Bold-signalen tijdens spontane corticale activiteit te bepalen. De fluctuaties in LFP-vermogen correleren significant met de Bold-signaalveranderingen in het kleine gebied nabij de elektrodepunt met een vertraging van enkele seconden.De tijdsvolgordes van het interessegebied vertonen een coherente fluctuatie in de loop van de tijd tussen de LFP's en het vertraagde BOLD-signaal. We hebben u zojuist laten zien hoe u tijdens het experiment gelijktijdige elektrofysiologische registratie en fMRI-beeldvorming kunt realiseren. Het is belangrijk om er bij elke stap aan te denken de interferentie tussen het magnetische veld en de elektrische registratieapparatuur te minimaliseren.Dat was alles. Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.

simultaneous-fmri-and-electrophysiology-in-the-rodent-brain

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Een procedure beschreven voor het manipuleren van de activiteit van cerebrale corticale piramidale neuronen optogenetically terwijl de elektro, elektromyogram en cerebrale lactaatconcentratie bewaakt. Experimentele opnamen worden uitgevoerd op kabel-tethered muizen, terwijl ze ondergaan spontane slaap / waak cyclus. Optogenetic apparatuur geassembleerd in ons laboratorium controleapparaat handel verkrijgbaar.

Gelijktijdig Elektro, Real-time meting van lactaatconcentratie en Optogenetic Manipulatie van neuronale activiteit in de Rodent Cerebral Cortex

The video demonstrates simultaneous electrophysiological recording from multiple brain regions in a rat using an integrative micro-drive array. Recording electrodes are placed in the olfactory bulb, reference electrodes in the frontal cortex, and micro-drive array electrodes in the hippocampus. The rat is allowed to forage freely, and simultaneous recording from all the implanted electrodes is recorded using the array.

A Micro-drive Array Method for Electrophysiological Recording from Multiple Brain Regions

This video demonstrates the procedure for concurrent recordings of co-localized electroencephalography (EEG) and local field potentials (LFPs) in an anesthetized rat. The process involves preparing the rat and attaching stimulating electrodes to its whisker pads. An EEG spider electrode is placed on the rat's skull for surface EEG measurements. At the same time, a multi-channel microelectrode is inserted into a specific brain region through a burr hole in the skull to record neural activity...

Concurrent Electroencephalographic and Local Field Potential Recordings in an Anesthetized Rat

Source: Lai, J., et al. Simultaneous Electrophysiological Recording and Micro-injections of Inhibitory Agents in the Rodent Brain. J. Vis. Exp. (2015)This video demonstrates a microinjection-based technique for simultaneous neuronal recording and inhibition in the rat superior colliculus. The procedure involves stereotaxic targeting, skull drilling, and the insertion of an injectrode, which delivers an inhibitory neurotransmitter while recording neuronal activity. Light stimulation evokes...

Inhibition of Neuronal Activity and Its Detection Using Electrophysiology in a Rat

Dit protocol beschrijft een standaard methode voor gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging en diepe hersenstimulatie bij de knaagdieren. Het gecombineerde gebruik van deze experimentele instrumenten maakt de exploratie van wereldwijde downstream activiteit in antwoord op elektrische stimulatie vrijwel elk doel hersenen.

Deep Brain Stimulation met gelijktijdige fMRI in Knaagdieren

Hier maken we een glazen pipette met twee functies: remming van diepe hersenstructuren door micro-injecties van geneesmiddelen en real-time monitoring van hun effecten door gelijktijdige elektrofysiologische opnames.

Gelijktijdig Elektrofysiologische opname en Micro-injecties van remmende middelen in de knaagdierhersenen

Instructies voor de goedkope constructie en chirurgische implantatie van een chronische transcraniële hoog-dichtheid elektro-encefalografische montage in muizen worden gegeven. Technieken voor signaalregistratie, extractie en verwerking worden ook beschreven.

High-density Elektro-Aankoop in een knaagdier Model met behulp van goedkope en Open-source Resources

Dit protocol beschrijft een eenvoudige methode voor gelijktijdige opname van co gelokaliseerde elektro-encefalografie (EEG) en multi-laminaire lokale veld potentieel in een narcose rat. Een burr gat geboord in de schedel voor het inbrengen van een micro-elektrode is aangetoond dat het te verwaarlozen vervorming van het EEG signaal veroorzaken.

Gelijktijdige opname van elektro-encefalografie mede gelokaliseerde en lokale veld potentieel in knaagdier

Deze studie introduceert een methode voor het gelijktijdig opnemen van lokale veld potentieel in de hersenen, elektrocardiogrammen, electromyograms en signalen voor een vrij bewegend rat te ademen. Deze techniek, die experimentele kosten vermindert en vereenvoudigt gegevensanalyse, zal bijdragen aan het begrip van de interacties tussen de hersenen en perifere organen.

Gelijktijdige opnamen van corticale lokale veld Potentials, elektrocardiogram Electromyogram en ademhaling ritme van een vrij bewegende Rat

Dit artikel biedt een eenvoudig protocol voor het verkrijgen van elektro-encefalografiegegevens (EEG) van goede kwaliteit tijdens gelijktijdige EEG- en functionele magnetische resonantiebeeldvorming door gebruik te maken van direct beschikbare medische producten.

Betrouwbare verwerving van elektro-encefalografiegegevens tijdens gelijktijdige elektro-encefalografie en functionele MRI

Hier presenteren we twee protocollen voor de registratie van micro-elektrocorticografie met hoge dichtheid (μEcoG) bij ratten en muizen, inclusief chirurgische, implantatie- en registratiemethoden. μECoG-opnames worden uitgevoerd in combinatie met laminaire polytrode-opname in de auditieve cortex van de rat of met optogenetische manipulatie van neurale activiteit in de somatosensorische cortex van de muis.

Multischaalonderzoek van corticale verwerking door integratie van laminaire polytrodes en optogenetica met micro-elektrocorticografie bij knaagdieren

Leer gelijktijdige fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren om de relatie tussen neurale activiteit en BOLD-signalen te onderzoeken. Deze methode biedt inzicht in de neurale basis van functionele MRI.

Gelijktijdig fMRI en elektrofysiologie bij knaagdieren Brain

Meer video's verkennen