Name: Visual Evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid EEG Sensor (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: Leer visueel geëvoceerde potentialen meten bij muizen met een niet-invasieve 16-kanaals droge EEG-sensor. Deze methode biedt stabiele signalen voor translationeel neurowetenschappelijk onderzoek zonder chirurgische ingrepen.

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

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het GIST Research Institute (GRI), het GIST-Caltech onderzoeksproject samenwerking door middel van een subsidie verstrekt door GIST in 2017. Ook ondersteund door onderzoeksbeurs (NRF-2016R1A2B4015381) van de National Research Foundation (NRF) gefinancierd door de Koreaanse overheid (MEST), en door KBRI basisonderzoek programma via Korea Brain Research Institute gefinancierd door het ministerie van wetenschap, ICT en toekomst Plan (17-BR-04).

Verzorging van de dieren en de behandeling gevolgd de institutionele richtsnoer van het Gwangju Instituut voor wetenschap en technologie (GIST).
Opmerking: De procedure voor het verkrijgen van het VEP-signaal van een muis in vivo bestaat uit vier stappen: (1) de sensor montage, (2) dierlijke voorbereiding, (3) VEP meting en (4) de signaalverwerking.
1. sensor vergadering
<ol><li>Zestien pinnen voorbereiden op een niet-invasieve elektrode. Opmerking: Elke pin-type elektrode bestaat uit drie delen: een sonde hoofd plunjer, een interne voorjaar en een vat, zoals weergegeven in Figuur 1a. De lengte van elke pin is 13 mm en de lengte verstelbare voorjaar vóór belasting is 1 mm.</li>
	<li>Knip twee stukken van glasvezel substraten (dikte: 1,5 mm) met de grootte van 15 mm × 17 mm (breedte × hoogte). Opmerking: De niet-geleidend glasvezel substraat functies als een isolator, die de meerdere signalen scheidt tegelijkertijd uit verkregen van de muis hoofdhuid.</li>
	<li>De zestien gaten maken met diameter van elke 1.2 mm met behulp van een precisie gravure machine, zoals aangegeven in Figuur 1 c.<ol>
<li>Verspreid de coördinatie van de sonde gelijkmatig met een tussenpoos van 2 mm op de vlakke ondergrond: HALSLENGTE + 7/0, + 2 + /-2, 2/0, + 2 / + 2, 0 /-4, 0 /-2, 0/0 (bregma), 0 / + 2, 0 / + 4, -2 /-3, -2 /-1, -2 / + 1-2 / + 3, -4 /-2, -4/0 , -4 / + 2 (anteroposterior/laterale met basis van bregma, in mm)24,25,26.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Stack twee substraten en één druppel snelwerkende lijm lijm tussen substraat lagen, produceren een dubbele laag van 3 mm dikte ondersteuning van zestien stabiel en parallelle elektroden tijdens signaal overname van toepassing.</li>
	<li>Monteren van de elektroden op het substraat één-door-één van de zestien handmatig. Opmerking: De kleinere diameter van de gat stopt elke elektrode op de dezelfde lengte. Elk gat diameter is iets kleiner dan de dikste diameter van een vat binnen de enkele pin (1.3 mm), waardoor de strakke vaststelling van elektroden zonder enige versoepeling.</li>
	<li>Soldeer en koppelen van elke elektrode einddatum soldeer-cup deel aan de aanraking bewijs connector.</li>
	<li>Cover en verbergen van de naakte kruispunten met warmte-shrink tubing voor elektrische isolatie.</li>
</ol>2. dierlijke voorbereiding
<ol><li>Anesthetize van de muis met een injectie intraperitoneaal (i.p.) van ketamine:xylazine 100:10 (100 mg / mL:10 mg/mL) mengsel met het bedrag van 10 µL/gram lichaamsgewicht. Opmerking: Controleren van het dier verdoving voldoende door te trekken van een been of tweaken van de staart voordat voorbereiding.</li>
	<li>Toepassing oog zalf om te houden van de muis hoornvlies vochtig met een wattenstaafje.</li>
	<li>Verwijder de haren rond de kop en schouders met een-haartrimmer, dan verspreid verkrijgbare ontharende room en houden op dit gebied voor 3-4 min.</li>
	<li>De toegepaste ontharende verwijderen met een spatel, en vervolgens veeg de rest met natte doekjes water meerdere keren toe te passen.</li>
</ol>3. VEP meting
Opmerking: De hele VEP meten proces vond plaats in een donkere kooi van Faraday (breedte × hoogte × diepte: 61 × 61 × 60 cm).
<ol><li>Monteren van de muis hoofd op het stereotaxic frame door te plaatsen oor bars in de muis de oorkanalen en aanscherping van hen precies op zijn plaats.</li>
	<li>De sensor in de op maat gemaakte elektrode-houder (Figuur 1b) monteren en bevestigen van de houder van de sensor naar het stereotaxic frame, zoals afgebeeld in Figuur 1 d.</li>
	<li>Zoek de flexibele sensor van de EEG, gelet op zowel het referentiepunt voor de elektrode en de bregma positie27. Na dat, verlagen zeer zorgvuldig de sensor in verticale richting, zodat de gekleed elektrode plunjers Neem contact op met de muis de hoofdhuid gelijkmatig op de gebogen marge. Opmerking: De verlaagde afstand is kleiner dan 1 mm, oftewel de verstelbare lengte van de zuiger.</li>
	<li>Controleer of de impedances binnen het juiste bereik van 100 kΩ tot 2 MΩ. Verplaats de elektrode wordt elke waarde van de impedantie van de pin uit de reeks28.</li>
	<li>Plaats de foto stimulator 20 cm afstand van de ogen van de muis.</li>
	<li>Voordat u het experiment start, passen de muis gedurende 10 minuten in de donkere kooi voor donkere visuele aanpassing.<ol>
<li>De parameters van de experimentele apparaten als volgt ingesteld: Sampling-frequentie: 500 Hz; Inkeping filteren: 60 Hz; Inter stimulans interval: 10 s; Flash duur: 10 ms; nummer van flash stimuli: 100 proeven/onderwerp. Opmerking: Het flitslicht is een wit licht LED-verlichting heeft 550 ± 20% lx met een afstand van 20 cm.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. VEP reacties Signal Processing Procedures
<ol><li>
Epoching
	<ol>
<li>Pak elk tijdperk single-proef VEP om segmenten te maken uit de pre stimulans periode (-300 ms) voor de periode na stimulans (600 ms), gebaseerd op het begin van de flash stimulans voor het continu meten seriële data. Opmerking: Aangezien wij herhaaldelijk flash stimulatie meer dan 100 trials voor elk onderwerp, een totaal van 100 VEP tijdperken voor elke muis worden geëxtraheerd in deze stap. EEG-epoching is een proces waarin specifieke tijd-windows de continu gemeten EEG signaal gegevens worden uitgepakt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Opnieuw (gemiddelde verwijzing) verwijst naar
	<ol>
<li>Berekent het gemiddelde van EEG signalen over alle veertien elektrode kanalen op elk moment wijs en trek daar vervolgens het gemiddelde waarde van elk kanaal. Herhaal deze procedure voor alle tijdperken van de VEP.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Uitvoeren van band pass filter van signaal van ~ 1-100 Hz met behulp van een eindige impulse response (FIR) filteren.</li>
	<li>
Correctie van de basislijn
	<ol>
<li>Het gemiddelde berekenen van de EEG-signalen in de periode vóór stimulans (basislijn periode, -300 ~ 0 ms) voor elk kanaal, dan aftrekken van dit gemiddelde van elk punt in de golfvorm (-300 ~ 600 ms). Dit past de as van de amplitude van VEP reacties op het vergemakkelijken van de waarneming van de hersenengolf wijzigingen na stimulatie. Herhaal deze stap voor alle van de VEP-tijdperken.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Grand VEP reacties
	<ol>
<li>Gemiddelde de single-proef VEP tijdperken maken van single-onderwerp gemiddeld VEP golfvormen voor elk kanaal. Dan het gemiddelde van de grand ensemble van VEP Responsie voor elk kanaal ten aanzien van alle onderwerpen te berekenen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Alzheimer's Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alzheimer%27s+disease+facts+and+figures%5BTitle%5D)+AND+%22Alzheimers+Dement%22%5BJournal%5D)">Alzheimer's disease facts and figures.</a> Alzheimers Dement. 12 (4), 459-509 (2016).</li>
<li>Birbeck, G. L., Meyer, A. C., Ogunniyi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nervous+system+disorders+across+the+life+course+in+resource-limited+settings%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nervous system disorders across the life course in resource-limited settings.</a> Nature. 527 (7578), S167-S171 (2015).</li>
<li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Neurological+disorders%3A+public+health+challenges%22">Neurological disorders: public health challenges</a>. , World Health Organization. (2006).</li>
<li>Meyer, U., Feldon, J., Dammann, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Schizophrenia+and+Autism%3A+Both+Shared+and+Disorder-Specific+Pathogenesis+Via+Perinatal+Inflammation%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Res%22%5BJournal%5D)">Schizophrenia and Autism: Both Shared and Disorder-Specific Pathogenesis Via Perinatal Inflammation?</a> Pediatr Res. 69 (5), 26r-33r (2011).</li>
<li>Freedman, L. P., Cockburn, I. M., Simcoe, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Economics+of+Reproducibility+in+Preclinical+Research%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">The Economics of Reproducibility in Preclinical Research.</a> PLoS Biol. 13 (6), e1002165(2015).</li>
<li>Cummings, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alzheimer%27s+disease+drug+development%3A+translational+neuroscience+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+Spectr%22%5BJournal%5D)">Alzheimer's disease drug development: translational neuroscience strategies.</a> CNS Spectr. 18 (3), 128-138 (2013).</li>
<li>Roelfsema, P. R., Treue, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+neuroscience+research+with+nonhuman+primates%3A+a+small+but+indispensable+component+of+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Basic neuroscience research with nonhuman primates: a small but indispensable component of biomedical research.</a> Neuron. 82 (6), 1200-1204 (2014).</li>
<li>Wu, C., Wais, M., Sheppy, E., del Campo, M., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+glue-based%2C+screw-free+method+for+implantation+of+intra-cranial+electrodes+in+young+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A glue-based, screw-free method for implantation of intra-cranial electrodes in young mice.</a> J Neurosci Methods. 171 (1), 126-131 (2008).</li>
<li>Yu, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+sodium+current+in+GABAergic+interneurons+in+a+mouse+model+of+severe+myoclonic+epilepsy+in+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Reduced sodium current in GABAergic interneurons in a mouse model of severe myoclonic epilepsy in infancy.</a> Nat Neurosci. 9 (9), 1142-1149 (2006).</li>
<li>Parmentier, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical%2C+physiological%2C+and+pharmacological+characteristics+of+histidine+decarboxylase+knock-out+mice%3A+evidence+for+the+role+of+brain+histamine+in+behavioral+and+sleep-wake+control%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Anatomical, physiological, and pharmacological characteristics of histidine decarboxylase knock-out mice: evidence for the role of brain histamine in behavioral and sleep-wake control.</a> J Neurosci. 22 (17), 7695-7711 (2002).</li>
<li>Handforth, A., Delorey, T. M., Homanics, G. E., Olsen, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacologic+evidence+for+abnormal+thalamocortical+functioning+in+GABA+receptor+beta3+subunit-deficient+mice%2C+a+model+of+Angelman+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Pharmacologic evidence for abnormal thalamocortical functioning in GABA receptor beta3 subunit-deficient mice, a model of Angelman syndrome.</a> Epilepsia. 46 (12), 1860-1870 (2005).</li>
<li>Wu, C., Wais, M., Zahid, T., Wan, Q., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+screw-free+method+for+electrode+implantation+and+intracranial+electroencephalographic+recordings+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Res+Methods%22%5BJournal%5D)">An improved screw-free method for electrode implantation and intracranial electroencephalographic recordings in mice.</a> Behav Res Methods. 41 (3), 736-741 (2009).</li>
<li>Garner, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Significance+of+Meaning%3A+Why+Do+Over+90%25+of+Behavioral+Neuroscience+Results+Fail+to+Translate+to+Humans%2C+and+What+Can+We+Do+to+Fix+It%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Ilar+Journal%22%5BJournal%5D)">The Significance of Meaning: Why Do Over 90% of Behavioral Neuroscience Results Fail to Translate to Humans, and What Can We Do to Fix It?</a> Ilar Journal. 55 (3), 438-456 (2014).</li>
<li>Naylor, E., Harmon, H., Gabbert, S., Johnson, D. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/284389282_Automated_sleep_deprivation_simulated_gentle_handling_using_a_yoked_control">Automated sleep deprivation: simulated gentle handling using a yoked control.</a> Sleep. 12 (1), 5-12 (2010).</li>
<li>Naylor, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+real-time+measurement+of+EEG%2FEMG+and+L-glutamate+in+mice%3A+A+biosensor+study+of+neuronal+activity+during+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electroanal+Chem+%28Lausanne%29%22%5BJournal%5D)">Simultaneous real-time measurement of EEG/EMG and L-glutamate in mice: A biosensor study of neuronal activity during sleep.</a> J Electroanal Chem (Lausanne). 656 (1-2), 106-113 (2011).</li>
<li>Naylor, E., et al. Molecules in Neuroscience. Proceedings of the 13th International Conference on In Vivo Methods, , 12-16 (2010).</li>
<li>Choi, J. H., et al. A flexible microelectrode for mouse EEG. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 1600-1603 (2009).</li>
<li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. S. High resolution electroencephalography in freely moving mice. J Neurophysiol. 104 (3), 1825-1834 (2010).</li>
<li>Lee, M., Shin, H. S., Choi, J. H. Simultaneous recording of brain activity and functional connectivity in the mouse brain. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 2934-2936 (2009).</li>
<li>Lee, M., Kim, D., Shin, H. S., Sung, H. G., Choi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-density+EEG+recordings+of+the+freely+moving+mice+using+polyimide-based+microelectrode%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE-J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">High-density EEG recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode.</a> JoVE-J Vis Exp. (47), e2562(2011).</li>
<li>Mégevand, P., Quairiaux, C., Lascano, A. M., Kiss, J. Z., Michel, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+for+studying+large-scale+neuronal+networks+using+EEG+mapping+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A mouse model for studying large-scale neuronal networks using EEG mapping techniques.</a> Neuroimage. 42 (2), 591-602 (2008).</li>
<li>Megevand, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+plasticity+in+mouse+sensorimotor+circuits+after+rhythmic+whisker+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Long-term plasticity in mouse sensorimotor circuits after rhythmic whisker stimulation.</a> J Neurosci. 29 (16), 5326-5335 (2009).</li>
<li>Troncoso, E., Muller, D., Czellar, S., Zoltan Kiss, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epicranial+sensory+evoked+potential+recordings+for+repeated+assessment+of+cortical+functions+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Epicranial sensory evoked potential recordings for repeated assessment of cortical functions in mice.</a> J Neurosci Methods. 97 (1), 51-58 (2000).</li>
<li>Bauschatz, J. D., Guido, V. E., Marden, C. C., Davisson, M. T., Donahue, L. R. Preliminary skull characterization and comparison of C57BL/6J, C3H/heSnJ, BALB/cByJ and DBA/2J inbred mice. , 
 <a target="_blank" href="http://craniofacial.jax.org/characteristics.html ">http://craniofacial.jax.org/characteristics.html </a> (2014).</li>
<li>Keith, B., Franklin, G. P., Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKeith%2C+B+%22The+mouse+brain+in+stereotaxic+coordinates%22">The mouse brain in stereotaxic coordinates</a>. , Academic. California. (2008).</li>
<li>Kawakami, M., Yamamura, K. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+bone+morphometric+study+among+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Bmc+Evol+Biol%22%5BJournal%5D)">Cranial bone morphometric study among mouse strains.</a> Bmc Evol Biol. 8, (2008).</li>
<li>Strain, G. M., Tedford, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flash+and+pattern+reversal+visual+evoked+potentials+in+C57BL%2F6J+and+B6CBAF1%2FJ+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Flash and pattern reversal visual evoked potentials in C57BL/6J and B6CBAF1/J mice.</a> Brain Res Bull. 32 (1), 57-63 (1993).</li>
<li>Schalk, G., McFarland, D. J., Hinterberger, T., Birbaumer, N., Wolpaw, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BCI2000%3A+A+general-purpose%2C+brain-computer+interface+%28BCI%29+system%5BTitle%5D)+AND+%22Ieee+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">BCI2000: A general-purpose, brain-computer interface (BCI) system.</a> Ieee Transactions on Biomedical Engineering. 51 (6), 1034-1043 (2004).</li>
<li>Kim, D., Yeon, C., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+Experimental+Validation+of+a+Dry+Non-Invasive+Multi-Channel+Mouse+Scalp+EEG+Sensor+through+Visual+Evoked+Potential+Recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Development and Experimental Validation of a Dry Non-Invasive Multi-Channel Mouse Scalp EEG Sensor through Visual Evoked Potential Recordings.</a> Sensors. 17 (2), 326(2017).</li>
<li>Yeon, C., Kim, D., Kim, K., Chung, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aYeon%2C+C+%22SENSORS%2C+2014+IEEE%22">SENSORS, 2014 IEEE</a>. , IEEE. 519-522 (2014).</li>
<li>Kim, D., Yeon, C., Chung, E., Kim, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKim%2C+D+%22SENSORS%2C+2015+IEEE%22">SENSORS, 2015 IEEE</a>. , IEEE. 1-4 (2015).</li>
<li>Lin, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+dry+polymer+foam+electrodes+for+long-term+EEG+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Novel dry polymer foam electrodes for long-term EEG measurement.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 58 (5), 1200-1207 (2011).</li>
<li>Lopez-Gordo, M. A., Sanchez-Morillo, D., Pelayo Valle, F. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4168519/">Dry EEG electrodes.</a> Sensors (Basel). 14 (7), 12847-12870 (2014).</li>
<li>Fang, Q., Bedi, R., Ahmed, B., Cosic, I. Engineering in Medicine and Biology Society, 2004. IEMBS'04. 26th Annual International Conference of the IEEE. 2995-2998 IEEE, , 2995-2998 (2004).</li>
<li>Maffei, L., Fiorentini, A., Bisti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlate+of+perceptual+adaptation+to+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neural correlate of perceptual adaptation to gratings.</a> Science. 182 (4116), 1036-1038 (1973).</li>
<li>Ernst, M., Lee, M. H., Dworkin, B., Zaretsky, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pain+perception+decrement+produced+through+repeated+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Pain perception decrement produced through repeated stimulation.</a> Pain. 26 (2), 221-231 (1986).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

We in de eerste plaats gericht op het ontwerp van de sensor, prioriteren bruikbaarheid door het minimaliseren van complexe chirurgische ingrepen. De vervormbare EEG-sensor bestaat uit zestien pinnen: veertien voor opname, één voor de grond, en de laatstgenoemde voor verwijst naar elektroden. Elke elektrode heeft de plunjer-lente-vat-structuur, die vervormbaarheid op van de elektrode contactoppervlak, geldt dus zij homogeen en bestendig signaal overname van gebogen en inschrijving van de muis hoofdhuid vergemakkelijken. R...

Als het aantal patiënten met seniele degeneratieve hersenziekten zoals dementie, Alzheimer en Parkinsonian syndromen beroerte gestegen met een verouderende bevolking en een toenemende levensverwachting, heeft de lange termijn maatschappelijke last van deze ziekten ook steeg1,2,3. Daarnaast, de meeste neurologische ziekten zoals schizofrenie en autisme, vergezeld gaan van cognitieve en gedragsmatige stoornissen waardoor een patiënt hele leven2,3,4. Om deze reden, hebben onderzoekers moeite om het verbeteren van de diagnose, preventie, pathologische begrip, op lange termijn observatie en behandeling van hersenziekten. Problemen blijven echter afkomstig uit de hersenen complexiteit en ziekte pathologieën. Translationeel onderzoek wellicht een veelbelovende instrument voor het identificeren van oplossingen, omdat hierdoor de overdracht van fundamenteel onderzoek naar klinische toepassingen binnen een korter tijdsbestek, tegen lagere kosten en met een hoger slagingspercentage in de neurowetenschappen velden5 ,6,7. Een ander doel van translationeel onderzoek is het onderzoeken van de toepasbaarheid bij menselijke proefpersonen, waarbij niet-invasieve experimentele benaderingen in dieren die het mogelijk maken van vergelijkingen met dezelfde methode voor de mens. Deze voorwaarden hebben geleid tot verscheidene grote behoeften voor de ontwikkeling van niet-invasieve dierlijke bereidingswijzen. Een methode is elektro-encefalografie (EEG), die onthult corticale hersenen connectiviteit en activiteit two-dimensionally met hoge temporele resolutie, en welke uitkeringen uit een niet-invasieve protocol. De gebeurtenis-gerelateerde potentiële opname (ERP) is één van de typische experimentele paradigma's die gebruik maken van de EEG.
Talrijke eerdere studies werknemer niet-invasieve EEG methodes voor het targeten van mensen onderwerpen, overwegende dat invasieve methoden, zoals implantaat schroeven en paal type elektroden, zijn gebruikt in dierstudies8,9,10 , 11 , 12. de signaalkwaliteit en de kenmerken van deze methoden zijn sterk afhankelijk van de invasiviteit van de plaatsing van de sensor. Voor succesvolle translationeel onderzoek, Garner benadrukt met behulp van dezelfde voorwaarden voor dierlijke studie als die worden gebruikt voor menselijke onderzoek13. Voor fundamenteel onderzoek met behulp van dieren, zijn niet-invasieve EEG methoden echter niet gangbaar. Een nieuwe benadering met behulp van een niet-invasieve hoofdhuid EEG sensorsysteem gericht op laboratorium muizen zou een betrouwbaar en efficiënt hulpmiddel voor translationeel onderzoek dat kan worden toegepast op de niet-invasieve paradigma's voor de mens, ook.
Talrijke studies van de muis EEG leidde de weg door het commercialiseren van PCB (printed circuit board) gebaseerd meerkanaals elektroden14,15,16. Hoewel zij een invasieve methode, had ze een beperkt aantal kanalen (3-8), waardoor het moeilijker te observeren dynamiek van de grote hersenen. Bovendien kunnen toepassingen worden beperkt door hun invasiviteit en hoge kosten. In een ander onderzoek, de KIST (Korea Institute of Science and Technology) een 40 kanaal polyimide gebaseerde dunne-film elektrode ontwikkeld en deze vervolgens gekoppeld aan een muis schedel17,18,19,20 . Dit werk verwierf het hoogste aantal muis EEG kanalen. Het was echter mechanisch zwak en niet makkelijk te hergebruiken; het was dus niet geschikt voor langdurige observaties, wat leidt tot een verzwakte signaal, mogelijk veroorzaakt door een immune reactie. Ondertussen Troncoso en Mégevand verworven een sensory evoked potentieel (SEP) op knaagdieren doodshoofden met tweeëndertig RVS elektroden beveiligd door een geperforeerde Poly(methyl Methacrylate) (PMMA, acrylglas) raster21,22 , 23. ondanks hun hoge signaalkwaliteit, waren de elektroden mechanisch flexibel en teder; Daarom hadden ze problemen op meerdere experimenten wordt toegepast. Bovendien, was deze methode nog steeds minimaal invasieve. Hoewel deze methoden bieden goede signaalkwaliteit, de oppervlakte van de schedel van een muis is beperkt, dus het aantal elektroden is beperkt met behulp van een elektrode RVS paal-type. Een aantal eerdere EEG studies voor muizen toonde verscheidene beperkingen. In deze studie, zullen wij een nieuwe methode voor het meten van de EEG die van toepassing zijn in de pre-klinische translationeel onderzoek met behulp van een niet-invasieve droog-type multi-kanaals sensor tonen.
Om te overwinnen van de beperkingen van eerdere dierlijke EEG methodologieën, waaronder de intrinsieke complexiteit van dierlijke voorbereiding, invasiviteit, hoge kosten, verspilling en zwakke mechanische sterkte, we gestreefd naar de ontwikkeling van een nieuwe elektrode dat vertoont flexibiliteit, droge type status, multi-kanaals mogelijkheden, niet-invasiviteit en herbruikbaarheid. In het volgende protocol beschrijven we het proces voor het meten van visual evoked potentiële (VEP) opnames op de hoofdhuid van een muis met behulp van een droge, niet-invasieve, multi-kanaals EEG-sensor. Deze methode maakt gebruik van gemakkelijk beschikbare middelen, dus het verlagen van de belemmering voor de indienststelling van dierproeven op het gebied van de biomedische technologie.

<table><tbody><tr><td>Ketamine 50 Inj. (Vial)</td><td>Yuhan</td><td>-</td><td>Ketamine HCl 57.68 mg</td></tr><tr><td>Zoletil 50 Inj.</td><td>Virbac</td><td>-</td><td>Tiletamina 125 mg/ Zolazepam 125 mg</td></tr><tr><td>Rompun 2% Inj.</td><td>BAYER</td><td>-</td><td>Xylazine hydrochloride 23.32mg/mL</td></tr><tr><td>Hycell solution 2%</td><td>Samil</td><td>-</td><td>Hydroxypropylmethylcellulose 20 mg</td></tr><tr><td>Puralube Vet Ointment 3.5 mg</td><td>Pharmaderm</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Saline solution Inj.</td><td>&nbsp;JW Pharmaceutical&nbsp;</td><td>-</td><td>NaCl 9 g/1000 mL</td></tr><tr><td>Veet Hair Removal Cream &ndash; Legs &amp; Body - Sensitive Skin</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>-</td><td>depilatory</td></tr><tr><td>Skins - Surgical Skin Marker</td><td>Surgmed</td><td>S-3000</td><td>STERILE - Multi-Tip Fine Marker with ruler and label set</td></tr><tr><td>Stainless Steel Micro Spatulas</td><td>HEATHROW SCIENTIFIC</td><td>HS15907</td><td>&nbsp;One Round Flat End, 2L x 5/16W"</td></tr><tr><td>cotton swap</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic, Desktop Digi Single</td><td>RWD Life Science</td><td>68025</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Adapter</td><td>RWD Life Science</td><td>68010</td><td></td></tr><tr><td>Ear Bar for Mouse Non-Rupture</td><td>RWD Life Science</td><td>68306</td><td></td></tr><tr><td>Mitsar-EEG 202-24&nbsp;</td><td>MITSAR</td><td></td><td>amplifier</td></tr><tr><td>EEGStudio EEG acquisition software</td><td>MITSAR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>White flash stimulator&nbsp;</td><td>MITSAR</td><td>MITSAR Flash stimulator</td><td></td></tr><tr><td>BCI2000 software</td><td>Schalk lab</td><td></td><td></td></tr><tr><td>g.USBamp</td><td>g.tec</td><td>0216</td><td></td></tr><tr><td>g.Power-g.USBamp</td><td>g.tec</td><td>0247</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;441 style straight body Touch Proof connector</td><td>PlasticsOne</td><td>441000PSW080001</td><td>441 - 000 PSW 80" (BLACK)</td></tr><tr><td>Standard probe</td><td>LEENO</td><td>SK100CSW</td><td>http://www.globalinterpark.com/detail/detail?prdNo=2114277241&amp;dispNo=001851006012</td></tr><tr><td>Precision engraving machine tools</td><td>TINYROBO</td><td>TinyCNC-6060C</td><td></td></tr><tr><td>Heat shirink</td><td>3M</td><td>FP301</td><td></td></tr></tbody></table>

visual evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid eeg sensor

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

Voor hoofdhuid EEG onderzoek omgevingen met laboratorium muizen ontwierpen we een droog-type 16 kanaals EEG sensor die niet-invasieve, vervormbare en herbruikbaar is vanwege de plunjer-lente-vat structurele facet en de mechanische krachten die voortvloeien uit metaal materialen. Het hele proces voor het verkrijgen van de VEP reacties in vivo een muis bestaat uit vier stappen: (1) de sensor montage, (2) dierlijke voorbereiding, (3) VEP meting en (4) de signaalverwerking. Dit document stelt representatieve metingen van VEP reacties van meerdere muizen met een resolutie van submicrome-spanning signaal en sub honderd milliseconden temporele resolutie. Hoewel de voorgestelde methode is veiliger en gemakkelijker in vergelijking met andere eerder gemeld dierlijke EEG verwervende methoden, er zijn nog kwesties, waaronder het verbeteren van de signaal-/ ruisverhouding en het toepassen van deze techniek met vrij bewegende dieren. De voorgestelde methode maakt gebruik van gemakkelijk beschikbare middelen en toont een repetitieve VEP reactie met een goede signaalkwaliteit. Daarom is deze methode kan worden gebruikt voor longitudinale experimentele studies en betrouwbare translationeel onderzoek exploitatie van niet-invasieve paradigma's.

We berekend het ensemble gemiddelde van VEP reacties van elf muizen zoals afgebeeld in Figuur 2. Dit resultaat toont de VEP reacties verkregen door middel van dit experiment uit de periode vóór stimulatie (-300 ms) voor de periode na stimulatie (600 ms), zoals de stimulatie wordt gegeven op tijd 0 s. Het is merkbaar dat het signaal slechts voor een tijdje schommelt (minder dan 300 ms) na de stimulatie, terwijl het signaal gestaag na verloop van tijd in de per...

We ontwierpen een droog-type 16 kanaals EEG sensor die niet-invasief, vervormbare en opnieuw bruikbaar is. Dit witboek beschrijft het gehele proces van productie de voorgestelde EEG elektrode signaal verwerking van visual evoked potentieel (VEP) signalen op een muis-hoofdhuid met behulp van een droge niet-invasieve multi-kanaals EEG sensor gemeten.

Visual Evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid EEG Sensor

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

Het algemene doel van deze procedure is om visuele geëvokte potentialen op een muizenschedel te meten met behulp van een droge, niet-invasieve en multi-kanaals EEG-sensor. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van snelle vragen in het gebied van pre-klinisch translationeel onderzoek om de signaallacune in niet-invasieve EEG-onderzoek tussen mens en laboratoriumdieren te overbruggen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is de niet-invasiviteit, wat de begrippen van EEG bij dieren verbetert.Bovendien biedt het veilige en gemakkelijke experimentele omgevingen. Begin met het voorbereiden van 16 pinnen voor één niet-invasieve elektrode. Snijd twee stukken glasvezelsubstraten met de afmeting van 15 millimeter bij 17 millimeter.Maak vervolgens 16 gaten met een diameter van 1,2 millimeter met behulp van een precisie graveermachine. Boor vervolgens 16 gaten in de platte substraten volgens de coördinatie van de sonde, gelijkmatig met een interval van twee millimeter. Stapel twee substraten en breng een druppel sneldrogende kleeflijm aan tussen de substraatlagen om een dubbele laag van drie millimeter dikte te creëren, die 16 stabiele en parallelle elektroden ondersteunt tijden

visual-evoked-potential-recordings-mice-using-dry-non-invasive-multi

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

In dit artikel beschrijven we de chirurgische ingreep en behandeling tips voor implantatie van ultra-dunne polyimide-op basis van micro-elektrode array (PBM-array) in de muis schedel voor de aankoop van high-density encefalografie (EEG) in een muismodel.

High-density EEG-registraties van de vrij bewegende muizen met behulp van Polyimide op basis van micro-elektrode

This video demonstrates the process of measuring visual evoked potentials or VEPs in a dark-adapted, anesthetized rat with pre-implanted skull electrodes, which record the electrical signals from the brain's visual cortex in response to light stimuli.

Recording of Visual Evoked Potentials via the Skull Electrodes in a Rat Model

Dit protocol beschrijft gelijktijdige meting van elektroretinogram en visueel geëvokte potentialen bij geanesthetiseerde ratten.

Gelijktijdig opnemen van Electroretinografie en Visual evoked potentials in verdoofde ratten

We tonen chirurgische implantatie en recording procedures visuele elektrofysiologische signalen van het oog (electroretinogram) en hersenen (visuele evoked potential) in ratten bij bewustzijn, dat meer analoog is aan de menselijke aandoening waarbij opnamen zonder verdoving uitgevoerd worden verwart meten.

Implantatie en Registratie van Wireless electroretinogram en Visual opgewekte potentiele in Conscious Rats

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

Hier presenteren we een protocol om te slaan van de hersenen en hart bio signalen in muizen met behulp van gelijktijdige video, elektro-encefalografie (EEG) en elektrocardiogram (ECG). Ook beschrijven we methoden voor het analyseren van de resulterende opnamen van het EEG-ECG voor vangsten, EEG spectrale vermogen, hartfunctie en hartfrequentie-variabiliteit.

Gelijktijdige Video-EEG-ECG controle om te identificeren Neurocardiac dysfunctie in muismodellen van epilepsie

Dit artikel beschrijft een protocol voor de manipulatie van moleculaire doelen in de hersenschors met behulp van adeno-geassocieerde virussen en voor het monitoren van de effecten van deze manipulatie tijdens wakkerheid en slaap met behulp van elektrocorticografische opnames.

Elektrocorticografische opname van hersenschorsgebieden gemanipuleerd met behulp van een Adeno-geassocieerd virus gericht op cofilin bij muizen

Het protocol beschrijft de methodologie van extracellulaire opname in de motorische cortex (MC) om extracellulaire elektrofysiologische eigenschappen te onthullen bij vrij bewegende bewuste muizen, evenals de gegevensanalyse van lokale veldpotentialen (LFP's) en spikes, wat nuttig is voor het evalueren van de neurale activiteit van het netwerk die ten grondslag ligt aan interessant gedrag.

Meerkanaals extracellulaire opname in vrij bewegende muizen

Een goedkoop elektro-encefalografisch registratiesysteem in combinatie met een millimetergrote spoel wordt voorgesteld om transcraniële magnetische stimulatie van het muizenbrein in vivo aan te sturen. Met behulp van conventionele schroefelektroden met een op maat gemaakt, flexibel, multi-elektrode arraysubstraat, kan multi-site opname worden uitgevoerd vanuit het muizenbrein als reactie op transcraniële magnetische stimulatie.

Goedkoop elektro-encefalografisch opnamesysteem gecombineerd met een millimetergrote spoel om het muizenbrein in vivo transcraniaal te stimuleren

Dit protocol is ontwikkeld om een betrouwbaar en gemakkelijk toegankelijk systeem te creëren voor het registreren van vrij bewegende EEG van knaagdieren.

Een kosteneffectief en minimaal invasief protocol voor chronische multi-site elektro-encefalografie-opname bij vrij bewegende muizen

Leer visueel geëvoceerde potentialen meten bij muizen met een niet-invasieve 16-kanaals droge EEG-sensor. Deze methode biedt stabiele signalen voor translationeel neurowetenschappelijk onderzoek zonder chirurgische ingrepen.

Visual Evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid EEG Sensor

Meer video's verkennen