Procedura rejestracji poligraficznej do pomiaru snu u myszy

Ogólnym celem tej procedury rejestracji poligraficznej jest określenie stanu czujności myszy i zmierzenie czasu spędzonego w stanie czuwania, snu z szybkimi ruchami gałek ocznych lub snu bez szybkich ruchów gałek ocznych. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w prawie każdej dziedzinie neuronauki, która stara się skorelować zachowanie i fizjologię z aktywnością neuronów korowych u zachowujących się zwierząt. Główną zaletą tej techniki jest to, że może rejestrować wiele węzłów, elektroencefalogram i elektromiogram oraz może być łączona z innymi implantami mózgu, takimi jak włókna światłowodowe i kaniule infuzyjne.

Wizualna demonstracja tej metody jest bardzo ważna, ponieważ implantacja elektrody musi być wykonana prawidłowo, a jakość elektrody jest niezwykle krytyczna dla oceny stanów fizycznych. Procedurę zademonstruje Yohko Takata, doktor habilitowany z mojego laboratorium. Przed rozpoczęciem wysterylizuj wszystkie narzędzia chirurgiczne w sterylizatorze z gorącymi kulkami.

Gdy potwierdzisz, że mysz jest znieczulona przez uszczypnięcie palca u nogi, zgol włosy na głowie i szyi. Następnie przymocuj dom do ramy stereotaktycznej i przymocuj głowę między dwoma nausznikami. Następnie nałóż maść okulistyczną na oczy, aby zapobiec wysuszeniu.

Kontynuuj oczyszczanie ogolonej skóry peelingami na bazie alkoholu i jodu. Następnie przetnij wzdłuż linii środkowej skalpelem, aby odsłonić czaszkę i przymocuj skórę z boku za pomocą klipsów, aby utrzymać otwarte pole operacyjne. Za pomocą frezu z węglików spiekanych z wiertłem 0,8 milimetra wykonaj dwa otwory.

Umieść jeden otwór nad czołową częścią kory mózgowej. Umieść drugi otwór nad obszarem ciemieniowym prawej półkuli. Następnie za pomocą śrubokręta jubilerskiego wkręć w otwory rejestrujące EEG ze stali nierdzewnej.

Wkręć za pomocą zaledwie dwóch do dwóch i pół obrotu, aby uzyskać znieczulenie zewnątrzoponowe nad korą. nie powinny się poruszać po włożeniu. To bardzo ważne.

Teraz przymocuj zespół elektrod kołkami do góry do czaszki. Elektrody muszą być przymocowane prosto. Użyj bawełnianego wacika, aby zabezpieczyć pozycję elektrody i przyklej elektrodę za pomocą cyjanoakrylanu, a następnie cementu dentystycznego.

Następnie wykonaj małe otwory w mięśniu czworobocznym i włóż do nich elektrodę EMG. Następnie zszyj skórę jedwabną nicią o średnicy 0,1 milimetra. Teraz wyjmij mysz z ramki stereotaktycznej i umieść ją na poduszce grzewczej.

Podać myszy dootrzewnowe wstrzyknięcia ampicyliny i meloksykamu i monitorować mysz aż do odzyskania pozycji mostkowej. Następnie trzymaj mysz w spokoju. Tydzień po wszczepieniu elektrod przenieś mysz do eksperymentalnej klatki w dźwiękoszczelnej komorze nagraniowej.

Przymocuj zespół elektrody EEG/EMG w myszy do nagrywającego podłączonego do pierścienia ślizgowego. Podłącz konwertera AD do filtra sygnału EEG/EMG amplifier podłączony do pierścienia ślizgowego. Użyj konwertera AD, aby przekonwertować sygnał na sygnał cyfrowy 128 Hz, a na koniec nagrać sygnał do komputera.

Przyzwyczaj mysz do dwóch do trzech dni w komorze nagraniowej. Jeśli zapis EEG/EMG obejmuje podawanie leków, delikatnie dotykaj myszy każdego dnia, tak jak w tych, w których podawano lek. Następnie uruchom oprogramowanie do rejestracji EEG/EMG.

Aby rozpocząć, kliknij kartę Informacje o pliku danych i kliknij pole obok nazwy pliku. Wprowadź nazwę pliku i kliknij przycisk Zapisz. Następnie z zakładki Warunek zapisu wybierz wszystkie kanały EEG/EMG, które mają być rejestrowane.

Wybierz również opcję Częstotliwość próbkowania na tej karcie. Teraz w zakładce Informacje o kanale sprawdź, czy wybrane kanały są wyświetlane poprawnie. Po potwierdzeniu rozpocznij nagrywanie, wybierając najpierw zakładkę Ustawienia timera.

Następnie kliknij monitor, aby wyświetlić EEG i EMG. Jeśli sygnały są wyświetlane poprawnie, ustaw czas rozpoczęcia i zakończenia nagrania w obszarze Zegar główny. Następnie kliknij przycisk Monitor, aby rozpocząć nagrywanie.

Teraz rejestruj sygnały w warunkach wyjściowych i różnych warunkach leczenia przez kilka dni. Po zakończeniu eksperymentu poddaj mysz eutanazji pentobarbitalem. Uruchom oprogramowanie do analizy EEG/EMG.

Otwórz surowe dane EEG/EMG, które są plikiem KCD. Kliknij kartę Uśpienie i ustaw czas epoki na 10 sekund. Następnie wybierz Multi-screening, aby automatycznie ocenić wszystkie dziesięć drugich epok w trzech etapach na podstawie amplitud EEG i EMG oraz na podstawie analizy widma mocy EEG.

Następnie kliknij na zakładkę Warunek FFT dla EEG. Tam ustaw parametry do analizy spektralnej mocy. Użyj 256 punktów odniesienia odpowiadających co dwie sekundy EEG, użyj funkcji okna hamminga i użyj średnio pięciu widm na epokę.

Następnie kliknij przycisk OK.Teraz kliknij przycisk Rozpocznij klasyfikowanie, aby rozpocząć automatyczne sprawdzanie. Następnie otwórz zapisane dane, które są zapisane w formacie pliku RAF i sprawdź wyniki automatycznego sprawdzania. W razie potrzeby popraw wyniki, jeśli nie spełniają standardowych kryteriów.

Aby dokonać korekty, kliknij i przytrzymaj lewy przycisk myszy na nieprawidłowo punktowanej epoce i przeciągnij kursor po ciągu błędnie punktowanych epok. Zwolnij lewy przycisk myszy i wybierz prawidłowy stan zachowania w wyskakującym okienku. W warunkach wyjściowych myszy wykazywały wyraźny rytm dobowy snu i czuwania zgodny z ich nocnym charakterem.

Podczas 12-godzinnego okresu świetlnego myszy spędzały średnio 6,7 godziny snu NREM i 0,9 godziny snu REM. Natomiast podczas 12-godzinnego okresu ciemności dominowała czuwanie. Zarejestrowano również inne pomiary.

Obejmowały one rozkład epok snu, ich średni czas trwania i przejścia fazowe dla każdego stanu czujności. Widma mocy EEG dla snu NREM i REM wykazują silną gęstość mocy EEG w zakresie częstotliwości od 0,5 do czterech herców dla snu NREM w porównaniu z gęstością mocy od sześciu do 10 herców dla snu REM. Aby ocenić wpływ kofeiny na sen, myszy C57 Black 6 podawano nośnikiem jednego dnia i kofeiną następnego dnia.

Dootrzewnowe zastrzyki kofeiny podawano na początku cyklu świetlnego. Zgodnie z oczekiwaniami, nagranie ujawniło, że kofeina zwiększyła ilość czuwania u myszy. Trzykrotne zwiększenie stanu czuwania nastąpiło przez trzy godziny po wstrzyknięciu.

Po opanowaniu zabieg implantacji elektrody można wykonać w mniej niż 20 minut. Ocena i korekta danych EEG przez okres 24 godzin może być wykonana w około 30 minut. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak skonfigurować zapis elektroencefalogramu i elektromiogramu u myszy oraz jak ocenić, czy i jak długo zwierzę nie śpi lub śpi.