Методическая статья

Брейн Сорс изображений в Доклинические крыс Модели фокальной эпилепсии с помощью высокого разрешения ЭЭГ записей

DOI:

10.3791/52700

⸱

6 июня 2015 г.

 ,  ,  , 
1Biomedical Engineering, Florida International University

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это видео знакомит с процедурами подготовки, записи и анализа источников ЭЭГ высокого разрешения на крысах с седативными препаратами с особой доклинической моделью фокальной эпилепсии в неинвазивных условиях.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) традиционно используется для определения того, какие области мозга являются наиболее вероятными кандидатами на резекцию у пациентов с фокальной эпилепсией. Эта методология основана на предположении, что приступы происходят из тех же областей мозга, из которых возникают межприступные эпилептиформные разряды (СВУ). Доклинические модели очень полезны для поиска корреляций между местами СВУ и фактическими областями, лежащими в основе инициации припадков при фокальной эпилепсии. Крысы широко использовались в доклинических исследованиях эпилепсии1; Следовательно, существует большое разнообразие моделей фокальной эпилепсии у этого конкретного вида. Тем не менее, записать многоканальную ЭЭГ и выполнить визуализацию источника мозга у такого маленького животного сложно. Чтобы решить эту проблему, мы объединили запатентованную технологию получения 32-канальных записей ЭЭГ от грызунов2 и вероятностный атлас МРТ анатомических структур мозга у крыс Wistar для выполнения визуализации источника мозга. В этом видео мы знакомим с процедурами получения многоканальной ЭЭГ от крыс линии Wistar с фокальной корковой дисплазией, а также описываем шаги как для определения модели объемного проводника из атласа МРТ, так и для однозначного определения IED. Наконец, мы проверяем всю методологию, получая исходные изображения СВУ в мозге и сравнивая их с изображениями, полученными в разные временные рамки во время начала припадка.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Было показано, что межприступные эпилептиформные разряды (ИЭУ), наблюдаемые по данным ЭЭГ, являются полезными маркерами эпилептогенеза у пациентов с фокальной эпилепсией3. Области внутри мозга, из которых происходят эти СВУ, называемые раздражающими зонами, на практике могут быть локализованы на основе записей ЭЭГ. Доклинические модели необходимы для поиска корреляций между этими раздражающими зонами и фактическими областями, лежащими в основе инициации припадка. Тем не менее, запись ЭЭГ у мелких животных является сложной задачей из-за небольшой площади поверхности головы по сравнению с кожей головы человека. Несмотря на то, что инвазивные методы хронической регистрации у крыс могут быть использованы5, 6, в настоящее время не доступны методы получения традиционных записей ЭЭГ на грызунах в острых условиях без необходимости анестезии.

Чтобы решить эту проблему, мы применяем запатентованный мини-колпачокЭЭГ 2, который позволяет нам записывать 32-канальные данные ЭЭГ от грызунов неинвазивным способом. В этом исследовании мы также предоставляем доказательства необходимости использования анальгетика для сохранения частоты СВУ. Таким образом, хотя фиксация мини-колпачка ЭЭГ проводилась под действием изофлурана, записи ЭЭГ у крыс были получены только под седацией (дексдомитором)7. Предложенный в данном исследовании метод может быть использован на любой доклинической модели фокальной эпилепсии у крыс. Чтобы проиллюстрировать возможности этой методологии, мы применяем ее для понимания корреляции между зонами раздражения и начала судорог при фокальной корковой дисплазии (ФКД). Для этого мы используем модель FCD8 с двойным попаданием на крысах Wistar.

Для проведения анализа источника мозга требуется: а) точно извлечь ИЭУ из исходных данных ЭЭГ и б) получить модель объемного проводника для отдельной головы животного. Для создания практической модели объемного проводника мы используем МРТ-атлас in vivo, содержащий усредненные изображения интенсивности/формы и полученный путем нелинейной регистрации T2-изображений 31 крысыWistar9. Прямая модель для генерируемого объемного проводника была рассчитана методом граничных элементов (МГЭ)10. Как и в случае с людьми, были обнаружены два типичных типа СВУ (острые волны и спайки) и подклассифицированы в различные кластеры с помощью интеллектуального извлечения признаков, выбора признаков и процессаклассификации. Эти подклассифицированные сигналы используются для оценки локализации источников мозга, связанных с различными типами раздражающих зон. Мы представляем этапы анализа источников с помощью известного общедоступного программного обеспечения под названием Brainstorm12. Локализация источника ЭЭГ для каждого подтипа ИЭГ и временные рамки начала припадка были выполнены с помощью стандартизированной электромагнитной томографии мозга с низким разрешением (sLORETA)13, которая доступна в Brainstorm.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Заявление по этике: Все эксперименты проводятся следующие политики, установленных в учреждениях и использование комитета животных (IACUC) в Международном университете Флориды (IACUC 13-004) по.

1. ЭЭГ Записи

  1. Подготовка мини-колпачком ЭЭГ
    1. Погрузите электрод кончики ЭЭГ мини-колпачком, по крайней мере 12 часов в дистиллированной воде с 0,2% хлорида. Промойте крышку мини-ЭЭГ мягко в дистиллированной воде. Сушат колпачок и электроды в воздухе.
    2. Смешайте ЭЭГ электрод паста с 0,9% раствором NaCl в объеме соотношении 2: 1. Добавить каплю метиленового синего, которая поможет визуализировать электродной массы внутри электродов и на коже. Возьмем смешанную пасту в шприце. Убедитесь, что нет воздушных пузырьков в шприц. Вводят гель в каждой из 32 электродов, заполнение их без введения каких-либо воздушных пузырьков. Рекомендуется, чтобы придать снизу, а не сверху. Это обеспечивает лучшую ACCEСС на каждом электроде и снижает возможность геля выплескивания.
    3. Включите ЭЭГ и физиологической системы записи и открыть соответствующий программное обеспечение для записи на компьютер в использовании.
  2. Подготовка животных и анестезии
    ПРИМЕЧАНИЕ: Хронический эпилепсия была создана при помощи протокола для ГТД 8 крыс Вистар. ЭЭГ были проведены в взрослых крыс Вистар (8 недель, 300 - 400 г).
    1. Запишите вес крысы в ​​эксперименте листа. Эта информация используется для расчета дозы седативный (dexdomitor 0,25 мг / кг). Вызвать анестезии у крыс с 5% изофлуран и 100% кислорода (1 л / мин при 14,7 фунтов на квадратный дюйм).
    2. После обрезки голову крысы, уменьшить изофлурана до 2% и сохранить его в течение всего обстановке мини-колпачком ЭЭГ. Проверьте крыс рефлексы отсутствуют (схождение щепотка). Поместите крысу на грелку в стереотаксической аппарат, фиксируя ушных каналов, используя наушники баров. Убедитесь, что анестезия носа конус безопасности.
    3. Аркурсируют смазки глазной мази для каждого глаза.
    4. Бритье дополнительный волосы на голове и ушах крыс с использованием бритву. Избегайте кровотечение во время бритья.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Неважно Волосы оставляют на коже будет производить шум в ЭЭГ. Протрите кожу крысы с 90% изопропилового спирта, чтобы стимулировать кровеносных сосудов и обезжирить кожу.
    5. Поставьте солевой тампон на кожу головы и покрывают его полностью, чтобы сохранить хорошую проводимость кожи до мини-крышка ЭЭГ не готов быть размещены.
    6. Подключите температуру, дыхание, и три вперед электрокардиограмма зондов. Отметим, что температура измеряется ректального зонда. Непрерывный мониторинг физиологию крысы во время процедур регистрации. Убедитесь, что нормальная температура составляет 37 ° С, диапазон дыхание 30 - 60 вдохов в минуту, а частота сердечных сокращений составляет около 350 - 450 ударов в минуту.
  3. Процедуры записи
    1. Удалить солевой тампон на кожу головы крысы и поместить подготовленную ЭЭГ Мини-СAP на его коже. Закрепите мини-колпачок с резинками. Положите одну резинку на передней стороне головы, как правило, в передней части глаза, и другую группу в задней части головы между ушами и на шее. Используйте пластиковый протектор под шею, чтобы облегчить нормальное дыхание.
    2. Нанесите слой высокой проводимости электродной пасты на обоих земельных и электродов. Разместите их в соответствующем ухе.
      ПРИМЕЧАНИЕ: электрод может быть, возможно, размещены в других местах.
    3. Подключите ЭЭГ мини-колпачок для усилителей и наблюдать предварительный просмотр верстака электрода импеданса. Проверьте работу всех электродов. Для записи высококачественного, гарантировать, что значение импеданса в диапазоне 5 - 30 кОм. Если есть какие-либо шумные электроды, обеспечивают лучший контакт с кожей головы либо их перемещения внутри помост к коже головы или слегка больше инъекций геля от верхней части электрода.
    4. Администрирование dexdomitor (0,25 мг / кг) intraperitoneally и немедленно сократить ИФ ставку до 0%. Если частота дыхания не в течение 30 - 60 вдохов в минуту диапазона, начать плавно увеличивая скорость ИФ. Не превышайте значение 1% изофлуран. Следует внимательно следить за этот шаг, потому что смесь изофлураном и dexdomitor может побудить животных критическом состоянии.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На доклинической модели фокальной эпилепсии, ИФ влияет СВУ, в то время как dexdomitor нет. Субъекты под ИФ есть слабый эпилептогенной собственности, т.е., относительно меньше СВУ могут быть обнаружены по сравнению с другими условиями 7,14. Доза dexdomitor эффективен в течение 2 часов. Таким образом, чтобы сэкономить время для его эффекта, препарат проводили при ИФ.
    5. Провести записи ЭЭГ. После записи, отметьте позиции трех выступающих кругов мини-колпачком ЭЭГ на поверхности кожи путем введения цвета пера внутри них, прежде чем мини-колпачком ЭЭГ удаляется. Используйте их в качестве ориентиров для МРТ со-регистрация. Сфотографируйте крыс головы с достопримечательностями. Поместите крысу обратно в клетку и не контролировать его до полного выздоровления от эффекта dexdomitor в.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В этом эксперименте, красный цвет (цвет противник зеленый) используется, чтобы отличить от электродов позиций (зеленый). Тем не менее, рекомендуется использовать другие цвета (фиолетовый / зеленый), если маленькие пятна кровотечение наблюдаются в коже.

figure-protocol-1
Рисунок 1. картина мини-колпачком ЭЭГ, размещенной на определенной крысы.

Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

2. Брейн Сорс изображений

  1. СВУ классификация
    ПРИМЕЧАНИЕ: СВУ обнаружение и классификация осуществляется с помощью собственной разработки кодов в MATLAB на основеПредыдущее исследование 15. Это программное обеспечение будет доступно по запросу.
    1. Откажитесь шумные каналов визуально осматривая индикаторов ЭЭГ. Удалить ЭКГ артефакты, используя автоматический метод периодического сигнала вычитания, основанный на шаблоне и корреляционного анализа.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Как правило, экспериментатор, который записал ЭЭГ разделяет письменного экспериментальный лист для наблюдаемого плохой информации канала на основе значений сопротивления. Программное обеспечение для удаления артефактов ЭКГ будет также доступен по запросу.
      figure-protocol-2
      Рисунок 2. Пример след ЭЭГ показывает различные типы СВУ. Красное поле указывает один тип СВУ.
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    2. Применить полосовой фильтр с частотами среза от 3 - 150 Гц и насечкойфильтр для удаления частоты линии (60 Гц в целом и 50 Гц в некоторых странах) компонента в автономном режиме.
    3. Обнаружение двух типов СВУ (спайков и острых волн). Шипы и острые волны представляют большие электрические события 20 - 70 мс и 70 - 200 мсек соответственно. Таким образом, после применения соответствующего полосового фильтра (отсечку частот 15 - 50 Гц для шипов и 5 - 15 Гц при острых волн), ИЭУ обнаружены на основе амплитуды пороги 15.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Пороги автоматически устанавливается на 4σ как предложено в предыдущем исследовании для многоместными деятельности 15. Здесь σ является стандартное отклонение оценивается полосового фильтруют сигнал, σ = средний {| отфильтрованный сигнал | / 0,6745}.
    4. Суб-классифицировать шипы и острые волны в-разных кластеров. Отличительные особенности различных шипами и острыми волнами извлекаются с помощью вейвлет 15. Они подразделены на несколько кластеров с помощью K-средства,и оптимальное количество кластеров К определяется с помощью силуэт.
    5. Нормальное суб-объявление сигналы в одном кластере. Средние сигналы ЭЭГ для каждого IED к югу от типа будет использоваться для анализа исходного мозга.
  2. Объемная модель проводника
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для следующих разделах, программное обеспечение с открытым исходным кодом, Мозговой штурм 12, будет использоваться с атласа МРТ для крыс Вистар 9. Тем не менее, МРТ отдельного крысы также могут быть использованы для создания модели проводника громкости, если доступно. МРТ атлас 9 может быть загружен в http://www.idac.tohoku.ac.jp/bir/en/ . Этот веб-сайт предоставляет атлас как формат NIFTI в разделе "Вистар крысы МРТ Атлас", и он может быть доступен после регистрации. Программное обеспечение, необходимое для предварительной обработки можно также найти на этом сайте.
    1. Ввод МРТ и поверхность мозга на программное обеспечение 12.
      figure-protocol-3 Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    2. Создание поверхности головки с настройками по умолчанию.
      figure-protocol-4
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    3. Создание головы и внутренние / внешние поверхности черепа, основанный на МРТ для расчета свинец поля 12.
      ПРИМЕЧАНИЕ: разрешение вершин влияет на точность расчетного источника, но большое количество вершин приводит к высокой вычислительной сложности. Рекомендуемое количество вершин каждого слоя 642 для приемлемой точностью с справедливой вычислительной сложности. Толщина черепа могут быть проверены с МРТ, и в случае атласа МРТ, то есть приблизительно 1 мм. После установки выше значения в программном обеспечении, соответствующий треугольник лицом вершину сетки для будут созданы каждая поверхность.
      figure-protocol-5
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    4. Проверьте ориентацию и расположение каждой поверхности по отношению к МРТ с помощью опции визуализации. Изменить соответственно, если какие-либо поверхности не совмещались 12.
      figure-protocol-6
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    5. Использование крысы головной картину приобрел в 1.3.5. совместно зарегистрируйтесь позиции 3 достопримечательности (R1, R2, R3 и) в МРТ. Использование сетки точек достопримечательностей, как ссылки на гenerate электродные позиции, как электроды закреплены на помост (фиг.3В).
      figure-protocol-7
      Рисунок 3. () Крыса глава картина используется для получения электродов позиции и (б) мини-колпачок схему ЭЭГ с системой координат. Красные точки в (А) указывают ориентиры, указанные в 1.3.5. которые соответствуют номерам в красных (B). Кроме того, зеленые знаки в (а) изображают 32 электрода позиции, и они соответствуют номерам в синих (В).
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    6. Создание N × 3 электрода позиции матрицы на основе 3 достопримечательностей. Здесь N есть число каналов (n = 32) и колонна представляет соответствующее х, у, г значений координат.
      ПРИМЕЧАНИЕ: мини-крышка ЭЭГ жесткая леска. Таким образом, после того, как опорные сетки 3 (R1, R2 и R3) получают, положение электродов устанавливается автоматически. Пользователь нужно будет только для переопределения значения глубины на пути, что мини-крышка надлежащим образом проецируется на кожу головы. П точка сетки может быть последовательно пронумерованы, как показано на рисунке 3B синих номеров. Стандарт эшафот для мини-колпачком ЭЭГ имеется в продаже (табл материалов). Программное обеспечение для сотрудничества регистрации также доступна для сообщества.
    7. Ввод сгенерированный файл канала.
      figure-protocol-8
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    8. Дисплей и подтвердить расположение всех электродов. Изменить любые неуместны электроды 12. Окончательный система координат электроде позиции должны совпадать с системой координат, используемой для вышеуказанных поверхностей.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Созданные поверхности могут быть визуально на МРТ с помощью опции визуализации, а потом, выбранная поверхность будет отображаться как желтой линии на МРТ "регистрация МРТ Проверьте МРТ / регистрацию поверхности.". Кроме того, 3 достопримечательности и 32 электродов позиции могут быть отображены на МРТ, выбрав опцию Набора, "Датчики Показать МРТ Viewer." Места могут быть визуально путем сравнения распределений на основе глаз и уха местах крысы ( Рисунок 4).
      figure-protocol-9
      Рисунок 4. () МРТ атлас с совместной зарегистрированы поверхности мозга (желтая линия), (B) созданного объемного проводника модели с совмещенными 32 электродов и 3 достопримечательности (красные точки), и (C) МРТ атлас с совмещались ссылка разностная сетка R1.
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
  3. Брейн Сорс изображений
    1. Вычислить матрицу поля ведущую 13. Введите значения проводимости, которые удовлетворяют соотношение кожи, черепа и головного мозга, как 1: 1/80: 1. Получить ведущую поля матрицу на основе модели проводника громкости и электродных позиций, созданных в 2.2.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Панель инструментов 12 предлагает интерфейс с другим программным обеспечением для вычисления BEM 10. Таким образом, только значения проводимости требуется качестве входных данных.
      figure-protocol-10
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    2. Ввод в среднем сигналы ЭЭГ для каждого IED к югу от типа хранится в 2.1.4.
      "SRC =" / файлы / ftp_upload / 52700 / 52700vis7.jpg "/>
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    3. Получение раствора sLORETA 13 на основе вычисленной матрицы свинец поля и сигналов ввода ЭЭГ. Выбрав опцию метод оценки источником, обратная решение может быть получено 12.
      figure-protocol-11
      Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
    4. Участок оцененные источники.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

После того, как все процедуры правильно завершена, по оценкам источников могут быть визуализированы на поверхности мозга доклинической модели. Рисунок 5 показывает предполагаемые источники из одного конкретного подтипа шипов (вверху) и острых волн (внизу) от самодельных взрывных устройств. Кроме того, рисунок 6 дисплеев, как меняется распределение источник в последовательных временных рамок во время создания захват. Эти результаты подтверждают возможность предлагаемых методик для записи в высоком разрешении на ЭЭГ крыс с фокальной эпилепсией и проводить анализ исходного, используя записанные ЭЭГ.

figure-results-1

Рисунок 5. Расчетная места источника мозг самодельных взрывных устройств в отношении различных кластеров в шипов (вверху) и острых волн (нижней). () Временной ряд, (Б) ЭЭГ топографии, и (C) корковых тока кислыйCES. Оценка выполняется в определенный момент времени, помеченный красной вертикальной линией (А).
Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
figure-results-2
Рисунок 6. Предполагаемые источники мозга во время приступа. В моменты времени обозначены красными вертикальными линиями.
Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Новая методика неинвазивного запись многоканального ЭЭГ в определенном доклинической модели фокальной эпилепсии описаны. Сведения для процедур регистрации и анализа, с конкретными экспериментальными советы, которые предоставляются. Были ключевые факторы, чтобы рассмотреть достижения успешных результатов. Во-первых, для ЭЭГ, получения сигналов высокого качества имеет важное значение. Правильное вязкость пасты ЭЭГ должны быть применены к каждому электроду во время подготовки мини-колпачка, головы и ушей волосы крысы должны быть полностью удалены во время бритья. Сопротивление проверка самый важный шаг, чтобы подтвердить качество записи ЭЭГ. Во-вторых, для получения изображения источника мозг, создавая подходящую модель объем проводника имеет решающее значение. Каждая поверхность должна быть совместно зарегистрированы. Кроме того, генерируемые электродов позиции должны иметь минимальную ошибку расстояние от реальных местах электродов на кожу головы крысы.

Даже если эта рукопись представляет источникпроцедуры анализа с использованием штурм 12, они могут быть проведены с использованием программного обеспечения другие открытые 16,17 и 18,19 коммерческие продукты. Кроме того, помимо sLORETA 13, другие обратные решения, такие как несколько моделей дипольных и Beamformer могут быть применены 4.

Одно ограничение этого подхода состоит в том, что анализ поведения не может быть проведено так ЭЭГ осуществляется под наркозом. Тем не менее, по сравнению с другими методами ЭЭГ у крыс 5,6, этот подход является неинвазивным.

Наши предварительные результаты подтверждают важность для точной классификации IED маркеров из ЭЭГ для определения раздражающие зон в крыс с фокальной эпилепсией, а также для оценки их отношения с основных механизмов для изъятия начала 11. Кроме того, было показано, что источником ЭЭГ локализации для таких конкретных СВУ показали хорошее соответствие с соответственноective BOLD активации и деактивации области 20.

Наше исследование будет стимулировать использование доклинических моделей для оценки стратегий кровати скамьи кровать, разработанные биомедицинских инженеров. Например, СВУ добыча ныне осуществляется в больницах вручную, что требовало значительного усилия человека. Методология, предложенная в данном исследовании делает это автоматически. Мы предполагаем, что использование этой методологии будет производить аналогичные результаты при применении у пациентов с ГТД. Мы готовим IRB протоколы для оценки этого и других аспектов методологии в человеческом данных.

Кроме того, использование доклинических моделях поможет нам понять возможности и ограничения локализации источника ЭЭГ при эпилепсии 21. Точная оценка источников, лежащих в основе мозга эпилептогенез имеет решающее значение для терапевтических стратегий и хирургического планирования. Кроме того, наличие стандартной платформы для регистрации ЭЭГ у крыс будет полезеноценка эффективности нескольких анти-эпилептических препаратов в доклинических испытаниях. Это первое исследование, в котором эпилептические крыс записываются неинвазивного под наркозом, который откроет новые двери для оценки биомаркеров ЭЭГ эпилепсии. Тем не менее, все методики представлены в данном исследовании продолжается до других экспериментальных условиях и мозговых нарушений. ЭЭГ мини-крышка также может быть использован в других видах грызуна.

В прошлом, лапка стимуляция парадигма у крыс Вистар были использованы для оценки качества и воспроизводимости данных, записанных с ЭЭГ мини-колпачка 2. Кроме того, валидации для реконструкции источника мозга были выполнены из черепа ЭЭГ высокого разрешения одновременно записанной с ламинарным локальных потенциалов поля от крыс Вистар под усов стимуляции парадигмы 22. Эта методика была разработана для крыс линии Вистар, из-за существования атлас МРТ для этой конкретной крыс споезд. Тем не менее, он может быть применен к другим типам грызунов с их стандартным форматом атласа включая мышь 23, Sprague-Dawley крыс через 24 и Paxinos и Watson крыс 25. Кроме того, основные процедуры предлагаемой методики могут быть использованы в любых грызунов доклинических моделей, для которых ЭЭГ является важным модальности. Тем не менее, многие аспекты этой методики, особенно при эпилепсии, особенно тех, которые связаны с ЭЭГ обработки (обнаружения и классификации СВУ). Кроме того, исследователи должны быть осведомлены о надлежащих лекарственных препаратов, используемых для седации в разных случаях. Использование ИФ и dexdomitor в нашем исследовании была тщательно рассмотрены в связи с пониженной воздействия на СВУ. Относительно ЭЭГ, в случае мыши, относительно небольшой площади поверхности кожи головы бы уменьшить количество каналов существенно.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить Педро А. Вальдес Эрнандес, Франсуа Tadel и Ллойд Смит за ценные советы и плодотворного обсуждения. Мы также благодарим Рафаэль Торрес для корректуры.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Компьютер сбора данныхHewlett-PackardZ210 Рабочая станция
ДексдомиторOrion Pharma6295000Дексмедетомидина гидрохлорид
Программное обеспечение для анализа ЭЭГThe Mathworks Inc.MATLAB R2011b
Brainstorm Sylvain et al. 2001
OpenMEEGGramfort et al. 2010
Стример данных ЭЭГTucker-Davis TechnologiesRS4 Стример
ЭЭГ электродная пастаBiotachYGB 103
Предусилитель ЭЭГBioSemiActive Two
Brain ПродуктыBrainAmp
Tucker-Davis TechnologiesPZ3 Низкоимпедансный усилитель
Программное обеспечение для записи ЭЭГBioSemiActiView
Программное обеспечение для записи ЭЭГTucker-Davis TechnologiesOpenEx - OpenDeveloper
Разъем для ЭЭГ SCSI BioSemiActive Два разъема
Продукты для мозгаD-sub Connector
Процессор ЭЭГTucker-Davis TechnologiesRZ2 BioAmp Процессор
Tucker-Davis TechnologiesZif-Clif Digital Headstage
ЭЭГ высокого разрешения Mini-capCortech SolutionsDA-AR-ELRCS32Заявка на патент США No 13/641,834
Изофлуран, USPVedcoPiramal HealthcareNDC 66794-013-25
Изопропиловый спиртAqua Solutions311221390% v/v раствор
Лубрикант Офтальмологическая мазьRugbyNDC 0536-6550-91Стерильный
NaClAbbott 2B8203Vaterinary 0,9% Хрорид натрия для инъекций USP
Программное обеспечение для регистрации физиологииADInstrumentsLabChart 7.0
Системарегистрации физиологииADInstrumentsPowerLab 8/35
ШприцMonoject20055512cc
данных SCSI

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Furman, M. Seizure Initiation and Propagation in the Pilocarpine Rat Model of Temporal Lobe Epilepsy. Journal of Neuroscience. 33 (42), 16409-16411 (2013).
  2. Sumiyoshi, A., Riera, J. J., Ogawa, T., Kawashima, R. A Mini-Cap for simultaneous EEG and fMRI recording in rodents. NeuroImage. 54 (3), 1951-1965 (2011).
  3. Engel, J., et al. Epilepsy biomarkers. Epilepsia. 54 (4), 61-69 (2013).
  4. Baillet, S., Mosher, J. C., Leahy, R. M. Electromagnetic Brain Mapping. IEEE Signal Processing Magazine. 18 (6), 14-30 (2001).
  5. Quairiaux, C., Megevand, P., Kiss, J. Z., Michel, C. M. Functional Development of Large-Scale Sensorimotor. Cortical Networks in the Brain. Journal of Neuroscience. 31 (26), 9584-9510 (2011).
  6. Lee, M., Kim, D., Shin, H. S., Sung, H. G., Choi, J. H. High-density EEG recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode. Journal of Visualized Experiments. (47), e2562(2011).
  7. Bernal, B., Grossman, S., Gonzalez, R., Altman, N. fMRI under sedation: what is the best choice in children. Journal of Clinical Medicine Research. 4 (6), 363-370 (2012).
  8. Colciaghi, F., et al. Status epilepticus-induced pathologic plasticity in a rat model of focal cortical dysplasia. Brain. 134 (10), 2828-2843 (2011).
  9. Valdez-Hernandez, P. A., et al. An in vivo MRI Template Set for Morphometry, Tissue Segmentation, and fMRI Localization in Rats. Frontiers in Neuroinformatics. 5 (26), 1-59 (2011).
  10. Gramfort, A., Papadopoulo, T., Olivi, E., Clerc, M. OpenMEEG: opensource software for quasistatic bioelectromagnetics. BioMedical Engineering OnLine. 9 (45), (2010).
  11. Song, Y., Sanganahalli, B., Hyder, F., Lin, W., Riera, J. An fMRI and EEG Study of Epileptogenesis in a Rat Model of Focal Cortical Dysplasia. Organization for Human Brain Mapping. , Available from: https://ww4.aievolution.com/hbm1401/index.cfm?do=abs.viewAbs&abs=4046 (2014).
  12. Tadel, F., Baillet, S., Mosher, J. C., Pantazis, D., Leahy, R. M. Brainstorm: A User-Friendly Application for MEG/EEG Analysis. Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, 1-13 (2011).
  13. Pascual-Marqui, R. D. Standardized low resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA): technical details. Methods & Findings in Experimental & Clinical Pharmacology. 24 (D), 5-12 (2002).
  14. Iijima, T., Nakamura, Z., Iwao, Y., Sankawa, H. The Epileptogenic Properties of the Volatile Anesthetics Sevoflurane and Isoflurane in Patients with Epilepsy. Anesthesia and Analgesia. 91 (4), 989-995 (2000).
  15. Quiroga, Q. R., Nadasdy, Z., Ben-Shaul, Y. Unsupervised spike detection and sorting with wavelets and super-paramagnetic clustering. Neural Computation. 16 (8), 1661-1687 (2004).
  16. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
  17. Oostenveld, R., Fries, P., Maris, E., Schoffelen, J. M. FieldTrip: Open Source Software for Advanced Analysis of MEG, EEG, and Invasive Electrophysiological Data. Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, 1-9 (2011).
  18. Koessler, L., et al. Source localization of ictal epileptic activity investigated by high resolution EEG and validated by SEEG. NeuroImage. 51 (2), 642-653 (2010).
  19. Manganotti, P., et al. Scalp topography and source analysis of interictal spontaneous spikes and evoked spikes by digital stimulation in benign rolandic epilepsy. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 107 (1), 18-26 (1998).
  20. Bae, J., Deshmukh, A., Song, Y., Brain Riera, J. Source Analysis of Interictal Epileptiform Discharges Using a Rat Model of Focal Epilepsy. Organization for Human Brain Mapping. , Available from: https://ww4.aievolution.com/hbm1401/index.cfm?do=abs.viewAbs&abs=4098 (2014).
  21. Birot, G., et al. Head model and electrical source imaging: A study of 38 epileptic patients. NeuroImage: Clinical. 16 (5), 77-83 (2014).
  22. Riera, J. J., et al. Pitfalls in the dipolar model for the neocortical EEG sources. Journal of Neurophysiology. , (2012).
  23. Hawrylycz, M., et al. The Allen Brain Atlas. Springer Handbook of Bio-Neuroinformatics. , 1111-1126 (2014).
  24. Schweinhardt, P., Fransson, P., Olson, L., Spenger, C., Andersson, J. L. A template for spatial normalization of MR images of the rat brain. Journal of Neuroscience Methods. 129 (2), 105-113 (2003).
  25. Schwarz, A. J., et al. A stereotaxic MRI template set for the rat brain with tissue class distribution maps and co-registered anatomical atlas: application to pharmacological MRI. Neuroimage. 32 (2), 538-550 (2006).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

ES LorettaWistar

Похожие статьи