Name: Noninvasive EEG opnamen vrij bewegen biggen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 5 s
Description: Leer telemetrische EEG-opnamen bij vrij bewegende biggen zonder sedatie voor onderzoek naar corticale ontwikkeling. Deze niet-invasieve methode maakt observatie van slaappatronen mogelijk.

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

We zouden graag bedanken Helmut Scheu voor de gelegenheid om onze onderzoek in het varkenshok op Hofgut Neumühle.

Alle procedures zijn goedgekeurd door de lokale ethische Commissie (#23177-07/G10-1-010/G 15-15-011) en volgde de Europese en de Duitse nationale regelgevingen (Europese Gemeenschappen richtlijn 86/609/EEG; Tierschutzgesetz).
Alle dierlijke procedures werden uitgevoerd overeenkomstig het medisch centrum van de Johannes Gutenberg-Universiteit Mainz dierenverzorgers het Reglement.
1. setup
<ol><li>Voorafgaand aan het experiment, controleren op eventuele ruis op de lijn en zoekt u een passende locatie voor de opzet en de antenne. Ruis op de lijn is zichtbaar als een sinusgolf 60 of 50 Hz. Opmerking: De plaatsing van de antenne en met name de afstand tussen de zender en de ontvanger is afhankelijk van de sterkte van de transmissie van het systeem. Het systeem gebruikt hier is verstelbaar. Het werd aangepast aan een relatief laag vermogen, met een ongeveer 3 m-zendbereik. Bovendien kunnen de metalen hekken in het varkenshok temperen het signaal en storingen veroorzaken. In dit geval is het nodig om de plaats van de antenne in de metalen kooi.</li>
	<li>U gebruikt een kabel trommel om de set-up met lijn kracht. Sluit de laptop, de ontvanger en de analoog-digitaalomzetter (indien nodig) voor de specifieke telemetriesysteem dat wordt gebruikt. Opmerking: De telemetriesysteem gebruikt hier digitale gegevens naar de ontvanger gestuurd. Dit kan afwijken voor andere systemen.</li>
	<li>Plaats de elektroden, de lijm, de Q-tips, en de doekjes, evenals de mengen blokken, op een afzonderlijke tabel.</li>
	<li>De elektroden met korte kabels voor te bereiden. Om dit te doen, snijd de elektroden en hen opnieuw te solderen met een lengte die zo kort mogelijk te zijn, afhankelijk van de grootte van het dier. De kabels moet lang genoeg om verbinding maken met de gewenste opname posities op het hoofd met de telemetrische EEG-eenheid, die de gegevens toezenden. Kabels die te lang moeten worden terugdeinsden en bedekt met huid klevende silicone-elastomeer. Langere kabels die moeten worden terugdeinsden maken de siliconen patch groter en zwaarder.</li>
</ol>2. Knorretje
<ol><li>Een biggen te vangen door het grijpen op het been of op de thorax. Houden en zich bewust zijn van ontlasting of plassen.</li>
	<li>Indien nodig, markeren de biggen met een nummer.</li>
	<li>De biggen wikkel in een handdoek. De biggen zal kalmeren. Zich bewust zijn van de oververhitting van de biggen.</li>
	<li>Houd de biggen met één hand op het lichaam of de onderarm. Gebruik de andere kant te houden van de snuit. Zich bewust zijn van de oververhitting van de biggen en zorg ervoor dat het is gratis om te ademen goed.</li>
</ol>3. elektroden
<ol><li>Heb een tweede persoon hechten de elektroden.</li>
	<li>Reinig de huid van vuil met water of ethanol. Indien nodig, de hoofd scheren.</li>
	<li>Verwijder eventuele dode huidcellen met een schurende EEG-gel en een Q-tip. Verwijder daarna de schurende gel. Alternatief, gebruik schuurpapier.</li>
	<li>De zelfklevende elektroden op de gewenste locatie vaststellen. Plaats van de elektrode van de grond boven het cerebellum (tussen de oren) en de referentie-elektrode op de neus. Plaats de elektrode van de opname op de gewenste locatie. Opmerking: In dit geval een unipolaire opname werd uitgevoerd, omdat de verwijzing was geplaatst op een neutrale positie (neus). Er is geen gestandaardiseerde systeem beschikbaar voor biggen tot nu. Hier, werd de positie van een pariëtale opname gebruikt (tussen het oog en het oor) op de rechts-hersenhelft.</li>
	<li>Sluit de kabels aan de telemetrie-unit. Schakel in de eenheid. Afhankelijk van de telemetriesysteem gebruikt, zou dit een magneetschakelaar of een signaal van radiofrequentie wakker.</li>
	<li>Dekking van de telemetrie-unit en alle kabels zo goed als alle elektroden met tweecomponenten huid zelfklevende siliconen rubber (Zie Tabel van materialen). Door het mengen van gelijke hoeveelheden van beide componenten, zal de uithardingstijd in het bereik van 1 min. ogen en wimpers moeten niet worden bedekt met een rubber.</li>
	<li>Wacht totdat het siliconen rubber is volledig genezen.</li>
	<li>Plaats de biggen terug in het varkenshok.</li>
	<li>Observeer de biggen om te zien of het vertoont tekenen van ongemak over een langere periode van tijd (enkele minuten).</li>
</ol>4. meting
<ol><li>Wacht totdat de biggen is hersteld en begint te synchroniseren zijn gedrag dat van zijn broers en zussen (eten, spelen, slapen), meestal na 30 s (Figuur 1).</li>
	<li>Wachten voor slaap fasen, indien gewenst. De opnametijd is afhankelijk van de specifieke wetenschappelijke vraag. Hier, werden 10 min opnamesessies gebruikt.</li>
	<li>Als de telemetrie-unit is bedekt door meer dan 2 andere biggen, misschien het signaal wel te laag is voor de ontvanger. Duw voorzichtig de biggen weg als ze op de top slapen. Zich bewust zijn van de zeug; het kan agressief reageren.</li>
	<li>De opname te starten met de data acquisitie software (Zie Tabel van materialen).</li>
</ol>5. de afwerking
<ol><li>Nadat de opname (meestal enkele uren), vangen de biggen weer als is beschreven in stap 2. Zich bewust zijn van de zeug; het kan agressief reageren.</li>
	<li>Til voorzichtig het siliconen rubber aan één rand. Verwijder vervolgens de hele patch van silicone rubber met de elektroden en de telemetrie-unit. Wees voorzichtig met de Knorretje's ogen.</li>
	<li>Plaats de biggen terug in het varkenshok.</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>
<li>de Camp, N. V., Hense, F., Lecher, B., Scheu, H., Bergeler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Models+for+preterm+cortical+development+using+non+invasive+clinical+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Translational+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Models for preterm cortical development using non invasive clinical EEG.</a> Translational Neuroscience. 8, 211-224 (2017).</li>
<li>Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J. A novel telemetric system for recording brain activity in small animals. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/profile/Oliver_Thews/publication/229035898_A_novel_telemetric_system_for_recording_brain_activity_in_small_animals/links/02e7e516666923d52e000000/A-novel-telemetric-system-for-recording-brain-activity-in-small-animals.pdf">Telemetry: Research, Technology and Applications</a>. Barculo, D., Daniels, J. , Nova Science Publishers. 195-203 (2009).</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, 326(2017).</li>
<li>Moshayedi, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+glial+cell+mechanosensitivity+and+foreign+body+reactions+in+the+central+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The relationship between glial cell mechanosensitivity and foreign body reactions in the central nervous system.</a> Biomaterials. 35, 3919-3925 (2014).</li>
<li>Barrese, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failure+mode+analysis+of+silicon-based+intracortical+microelectrode+arrays+in+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Failure mode analysis of silicon-based intracortical microelectrode arrays in non-human primates.</a> Journal of Neural Engineering. 10, 066014(2013).</li>
<li>Hellström-Westas, L., Rosén, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroencephalography+and+brain+damage+in+preterm+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Early+Human+Development%22%5BJournal%5D)">Electroencephalography and brain damage in preterm infants.</a> Early Human Development. 81, 255-261 (2005).</li>
<li>Lloyd, R. O., Goulding, R. M., Filan, P. M., Boylan, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overcoming+the+practical+challenges+of+electroencephalography+for+very+preterm+infants+in+the+neonatal+intensive+care+unit%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Paediatrica%22%5BJournal%5D)">Overcoming the practical challenges of electroencephalography for very preterm infants in the neonatal intensive care unit.</a> Acta Paediatrica. , 152-157 (2015).</li>
<li>Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extrapolating+brain+development+from+experimental+species+to+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotoxicology%22%5BJournal%5D)">Extrapolating brain development from experimental species to humans.</a> Neurotoxicology. 28, 931-937 (2007).</li>
<li>Iyer, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+burst+dynamics+predict+clinical+outcome+early+in+extremely+preterm+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants.</a> Brain. 138, 2206-2218 (2015).</li>
<li>Luhmann, H., de Camp, N., Bergeler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+brain+activity+in+preterms%3A+mathematics+helps+to+predict+clinical+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Monitoring brain activity in preterms: mathematics helps to predict clinical outcome.</a> Brain. 138, 2114-2125 (2015).</li>
<li>Dragomir, A., Akay, Y., Curran, A. K., Akay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complexity+measures+of+the+central+respiratory+networks+during+wakefulness+and+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Complexity measures of the central respiratory networks during wakefulness and sleep.</a> Journal of Neural Engineering. 5, 254-261 (2008).</li>
<li>Peever, J., Fuller, P. M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29161567">The biology of REM sleep.</a> Current Biology. 27, R1237-R1248 (2017).</li>
<li>Robert, S., Dallaire, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polygraphic+Analysis+of+the+sleep-wake+states+and+the+REM+Sleep+periodicity+in+domesticated+pigs+%28Sus+scrofa%29%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Polygraphic Analysis of the sleep-wake states and the REM Sleep periodicity in domesticated pigs (Sus scrofa).</a> Physiology & Behavior. 37 (2), 289-293 (1986).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Een cruciale stap in het protocol is het voldoende huidcontact met de elektroden, met name de grond elektrode, om stabiele opnamen met weinig ruis. Bovendien, aangezien de biggen zijn zeer behendig, het is belangrijk ter dekking van het hele systeem met silicone rubber ter bescherming van de elektroden en de telemetrie-unit. Bovendien, als de experimenten zijn uitgevoerd in een stal met een lattenbodem vloer, wees voorzichtig met kleine apparaten of verbindingslijnen.
In het geval van een onvo...

Biggen zijn een opkomende modelsysteem voor Neurowetenschappen1. We uitgevonden om te versterken translationeel onderzoek, een methode voor het opnemen van niet-invasieve, klinische hersenfotos van ongeremde biggen2 (Figuur 1 en Figuur 2). Twee voorwaarden voor een translationeel gebruik van opnames van de EEG, met betrekking tot de EEG patronen gekoppeld corticale rijping, zijn een niet-invasieve methode, vergelijkbaar met de klinische setting, en de onthouding van sedativa of verdoving. De één-kanaals telemetrie systeem3 in combinatie met de zelfklevende elektroden kan worden opgelost in ongeveer 5 min. daarna, de biggen zal snel herstellen van de behandeling procedure en synchroniseren van hun voeding en gedrag met die van de andere slapen biggen en de zeug.
Hoewel er al pogingen om te gebruiken niet-invasieve EEG opnames van ingetogen dieren4, worden meeste elektro-encefalografie studies van dieren uitgevoerd met invasieve benaderingen. Deze methoden hebben bijwerkingen met betrekking tot de inflammatoire processen rond de geïmplanteerde elektroden5,6 , en in de meeste gevallen vereisen ze een sociale scheiding van de dieren als gevolg van de externe onderdelen van de geïmplanteerde EEG-systeem. Vandaar is de vertaling van deze gegevens aan de klinische context moeilijk. De noodzaak voor translationeel benaderingen wordt duidelijk door het feit dat het is nog niet bekend hoe een rijping van de "normale" brein tijdens de vroege ontwikkeling van de corticale wordt vertegenwoordigd door klinische, niet-invasieve elektro-encefalografie7. Deze kenniskloof wordt veroorzaakt door technische uitdagingen in verband met EEG opnames van vroeggeboorte baby's van8. In diermodel systemen zijn patronen van de vroege ontwikkeling van de corticale beter toegankelijk, aangezien de meeste dieren worden geboren met een "premature hersenen" in vergelijking met de ontwikkeling van menselijk corticale9. Naast geconserveerde patronen van corticale ontwikkelingsniveaus van soorten2, is onlangs gebleken dat EEG opnames van premature baby's ook de individuele klinische uitkomst tijdens latere leven10,11 voorspellen kunnen. De hier beschreven methode is vooral handig voor het translationeel aspecten van ontwikkelingsstoornissen neurowetenschappen.

<table><tbody><tr><td>Disposable adhesive zilver/zilverchloride elektroden</td><td>Spes Medica S.r.l., Genova, Italy</td><td></td><td>Zelfklevende hydrogel elektrode</td></tr><tr><td>Abralyt HiCl</td><td>Easycap GmbH</td><td></td><td>Schuurcrème</td></tr><tr><td>Body Double fast</td><td>Smooth On Inc.</td><td></td><td>Siliconen huidkleefstof</td></tr><tr><td>Telemetriesysteem</td><td></td><td></td><td>Interne ontwikkeling</td></tr><tr><td>Picolog 1216</td><td>Pico Technology</td><td></td><td>AD-converter</td></tr><tr><td>Laptop</td><td>Panasonic</td><td></td><td>Robuuste laptop</td></tr><tr><td>Ontvanger</td><td></td><td></td><td>Interne ontwikkeling</td></tr></tbody></table>

noninvasive eeg opnamen vrij bewegen biggen

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

De methode staat de opname van kwalitatief hoogwaardige electroencephalograms (hersenfotos) vrij bewegen biggen rechtstreeks in het varkenshok. We gebruiken een één-kanaals telemetrische elektro-encefalografie systeem in combinatie met standaard zelfklevende hydrogel elektroden. De biggen zijn kalmeerde omlaag zonder het gebruik van sedativa. Na hun introductie in het varkenshok, gedragen de biggen normaal — ze drinken en slapen in de dezelfde cyclus als hun broers en zussen. Hun slaap-fasen worden gebruikt voor de opnames van de EEG.

We konden opnemen typisch EEG patronen in verband gebracht met non - REM-slaap, zoals spindel uitbarstingen of delta borstels, vrij bewegen biggen (Figuur 1 en Figuur 2). We waren vooral geïnteresseerd in representatieve patronen tijdens non - REM-slaap, maar fasen van REM-achtige slaap12 met een zeer lage amplitude ook hebben geregistreerd (Figuur 3). De Fysiologie en het bed...

Hier presenteren we een protocol aan record telemetrische electroencephalograms (hersenfotos) van de vrij bewegende biggen rechtstreeks in het varkenshok zonder het gebruik van een kalmerend middel, waardoor het mogelijk is graag typische EEG patronen tijdens non - REM-slaap, zoals spindel barst.

Noninvasive EEG opnamen vrij bewegen biggen

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van de neurowetenschappen over corticale ontwikkeling. Het grote voordeel van deze techniek is dat de dieren niet bewusteloos hoeven te worden gemaakt. Over het algemeen zullen mensen die nieuw zijn met deze methode worstelen omdat de dieren wakker worden vastgehouden en de experimentator snel moet werken.Voordat u met het experiment begint, zoek een geschikte locatie voor de opstelling. Gebruik een kabeltrommel om de opstelling van stroom te voorzien en sluit de laptop, ontvangerseenheid en analoog-digitaal converter aan zoals nodig is voor het specifieke telemetriesysteem dat wordt gebruikt. Plaats de elektroden, lijmen, wattenstaafjes, doekjes, mengblokjes, schuurpapier en abralate op een aparte ruimte en snijd en soldeer de elektroden zo kort mogelijk, volgens de grootte van het dier.De kabels moeten lang genoeg zijn om verbinding te maken vanaf de opname-elektrodeposities op het hoofd van het dier met de telemetrische EEG-eenheid voor de gegevensoverdracht. Wanneer alle materialen klaar zijn, vang een biggetje bij de poot of de borstkas, en let op mogelijke ontlasting of urinering. Markeer het bi

noninvasive-eeg-recordings-from-freely-moving-piglets

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

This video demonstrates the implantation of a soft electrocorticography array and the long-term cortical recordings in a minipig. It outlines the steps involved in surgically implanting the array over the minipig's auditory cortex and recording both baseline and sound stimulus-evoked neuronal action potentials.

Subdural Implantation of a Soft Electrocorticography Array for Cortical Electrophysiology Recording in Minipigs

The video demonstrates long-term continuous electroencephalography (EEG) monitoring in rodent pups using a wireless transmitter system. The transmitter contains two recording electrodes and one reference electrode extending to the brain's surface. Upon placing the pup in a recording chamber, EEG can be continuously monitored throughout the pup's development into adulthood.

Long-Term Continuous Electroencephalography Monitoring in a Rodent Pup

The video demonstrates the recording of electroencephalogram (EEG) signals from seizure-induced rat pups. Take a freely moving pup implanted with electrodes connected to a data acquisition system. A neurotoxin is administered to induce epileptic seizures, and the resulting electrical bursting activity is monitored using the EEG signal.

Recording of Induced Seizures through Electroencephalography in Freely Moving Rat Pups

This video demonstrates the recording of brain signals from a freely moving piglet. The piglet's head is cleaned, and the electrodes are attached. These electrodes are then connected to a telemetry unit. The setup is secured with silicone rubber. The piglet is allowed to acclimate before data recording.

Recording Brain Signals from Freely Moving Piglets

Hypoxisch-ischemische encefalopathie na perinatale asfyxie kan worden bestudeerd met behulp van diermodellen. We tonen de procedures die nodig zijn voor het opzetten van een biggenmodel van neonatale hypoxisch-ischemische encefalopathie.

Een Knorretje Model van Neonatale hypoxisch-ischemische encefalopathie

Hier introduceren we een nieuwe techniek die is ontworpen om elektroencefalografie (EEG) op te nemen bij vrij bewegende neonatale epileptische pups en omschrijft haar procedures, eigenschappen en toepassingen. Met deze methode kan men gedurende meer dan 1 week EEG opnemen.

EEG opnemen bij vrij bewegende neonatale ratten met behulp van een nieuwe methode

Deze studie verkent het nieuwe gebruik van enzym gebaseerde micro-elektrode matrix (MEA) technologie om te controleren in vivo neurotransmitter activiteit bij biggen. De hypothese was dat glutamaat disregulatie draagt bij aan het mechanisme van verdoving neurotoxiciteit. Hier presenteren we een protocol aan te passen van MEA technologie om te bestuderen van het mechanisme van anesthesie-geïnduceerde neurotoxiciteit.

Aanpassing van micro-elektrode Array technologie voor de studie van anesthesie-geïnduceerde neurotoxiciteit in de hersenen Intact Knorretje

Hier presenteren we een niet-invasief elektrocardiografie (ECG) protocol, geoptimaliseerd voor vroege postnatale muizen, dat niet het gebruik van verdoving vereist.

Niet-invasieve elektrocardiografie in de perinatale muis

Een eenvoudige karrenconstructie, gebouwd om onderzoeksechocardiografie uit te voeren in staande wakkere minivarkens, wordt beschreven, samen met bouwoverwegingen, trainingstechnieken en representatieve echografiebeelden.

Echocardiografie opname bij wakkere miniatuurvarkens

Hier presenteren we een methode voor de prestatie- en veiligheidsbeoordeling op lange termijn van zachte subdurale elektrode-arrays in een minivarkensmodel, waarbij chirurgische methoden en hulpmiddelen, postoperatieve magnetische resonantiebeeldvorming, elektrofysiologie van de auditieve cortex, elektrochemische eigenschappen van het implantaat en postmortale immunochemie worden beschreven.

Subdurale zachte elektrocorticografie (ECoG) array-implantatie en langdurige corticale opname bij minivarkens

Deze studie presenteert een schaalbare, betrouwbare en reproduceerbare methode voor herhaalde chronische corticale opnames in een varkensmodel. De methode heeft toepassingen in verschillende gebieden van de neurowetenschappen, waaronder pijnonderzoek en diagnostiek van neurologische aandoeningen.

Chronische craniale venstertechniek voor herhaalde corticale opnames tijdens anesthesie bij varkens

Leer telemetrische EEG-opnamen bij vrij bewegende biggen zonder sedatie voor onderzoek naar corticale ontwikkeling. Deze niet-invasieve methode maakt observatie van slaappatronen mogelijk.

Noninvasive EEG opnamen vrij bewegen biggen

Meer video's verkennen