Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Неинвазивный ЭЭГ записи от свободно перемещающихся поросят

7.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58226

⸱

13 июля 2018 г.

 ,  ,  , 
1Institute of Animal Welfare, Animal Behavior and Laboratory Animal Science, Veterinary Medicine, Free University Berlin, 2Department of Biology, Behavioral Physiology, Humboldt University Berlin, 3Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung Hofgut Neumühle

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол записи телеметрической электроэнцефалограмм (ЭЭГ) от свободно перемещающихся поросят непосредственно в свинарник без применения седативных препаратов, что делает его возможным для записи типичный ЭЭГ во время сна БЭРА, Номера как шпинделя очередей.

Аннотация

Метод позволяет запись электроэнцефалограмм высокого качества (ЭЭГ) от свободно перемещающихся поросят непосредственно в свинарник. Мы используем систему 1 канальный телеметрический электроэнцефалография в сочетании со стандартной самоклеящиеся гидрогеля электродов. Поросят успокоился без применения седативных средств. После их освобождения в свинарник, поросят ведут себя нормально — они пить и спать в том же цикле как их братьев и сестер. Для записи ЭЭГ используются их фаз сна.

Введение

Поросят в формирующейся системе модель для неврологии1. В целях укрепления трансляционного исследования, мы изобрели метод для записи-неинвазивный, клинические ЭЭГ от безудержного поросят2 (рис. 1 и рис. 2). Два условия для поступательного использования записи ЭЭГ, относительно ЭЭГ связанных с корковой созревания, являются неинвазивные методологии, сопоставимые в клинических условиях и воздержание успокоительные или анестезии. 1 канальная телеметрическая система3 в сочетании с самоклеющимися электродами может быть зафиксирован в около 5 минут позже, поросят быстро восстанавливаться после процедуры обработки и синхронизировать их кормления и сна поведение другого поросят и свиноматок.

Даже несмотря на то, что уже есть попытки использовать неинвазивный записи ЭЭГ от седативных животных4, большинство исследований ЭЭГ от животных проводятся с инвазивной подходов. Эти методы имеют побочные эффекты относительно воспалительные процессы вокруг имплантированных электродов5,6 и, в большинстве случаев, они требуют социальное разделение животных из-за внешних компонентов системы имплантированных ЭЭГ. Таким образом перевод этих данных клинических контексте трудно. Ясно, тот факт, что до сих пор не известно как «нормальный» мозг созревания в течение раннего развития корковых представлена клинической, неинвазивная электроэнцефалография7становится необходимость поступательного подхода. Этот пробел в знаниях вызвана технические проблемы, связанные с записи ЭЭГ от недоношенных младенцев8. В животной модели систем доступны лучше модели раннего корковых развития, поскольку большинство животных рождаются с «преждевременных мозг» по сравнению с корковой развития человека9. Помимо сохраненных шаблонов корковых развития различных видов2недавно показано, что записи ЭЭГ от недоношенных младенцев можно также прогнозировать отдельных клинических исходов при поздней жизни10,11. Метод, описанный здесь особенно полезна для трансляционного аспекты развития неврологии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры были утверждены Комитетом по местным этики (#23177-07/G10-1-010/G 15-15-011) и следуют европейские и немецкие национальные правила (сообществ директивы Европейского Совета, 86/609/ECC; Tierschutzgesetz).

Все животные процедуры выполнялись в соответствии с медицинский центр правил Комитета Иоганн Гутенберг-университет Mainz ухода за животными.

1. Установка

  1. До эксперимента Проверьте любой шум в линии и найти достаточное место для установки и антенны. Шум в линии виден как 60 или 50 Гц синусоидальной волны.
    Примечание: Размещение антенны и особенно расстояние между передатчиком и приемником зависит от передачи прочности системы. Система, используемая здесь является регулируемым. Она была скорректирована на относительно низкой мощности, с приблизительно 3 м дальность передачи. Кроме того металлические заборы в свинарник может ослабить сигнал и привести к помехам. В этом случае необходимо поставить антенну внутри металлической клетке.
  2. Для установки мощностью линии используйте Кабельный барабан. Подключите ноутбук, приёмник и аналого цифровой преобразователь (если необходимо) для конкретных телеметрическая система, которая используется.
    Примечание: Телеметрическая система, используемая здесь направил приемник цифровых данных. Это может быть различным для других систем.
  3. Место электроды, клеи, Q-советы и салфетки, а также смешивание блоков, на отдельной таблице.
  4. Подготовка электродов с короткие кабели. Чтобы сделать это, вырезать электродов и паять их снова с длиной максимально коротким, в зависимости от размера животного. Кабели должны быть достаточно долго, чтобы подключить желаемый запись позиции на голове с блоком телеметрической ЭЭГ, передачи данных. Кабели, которые слишком длинны должен быть отпрянул и покрыты кожей самоклеющиеся силиконовые эластомера. Длиннее кабели, которые должны быть отпрянул делают силиконовые патч больше и тяжелее.

2. Пятачок

  1. Поймать поросенка, захватывая его на ноги или грудной клетки. Держите его и быть в курсе любых дефекация и мочеиспускание.
  2. Если необходимо, пометьте Пятачок с номером.
  3. Оберните Пятачок в полотенце. Пятачок успокоится. Быть в курсе перегрева Пятачок.
  4. Держите Пятачок с одной стороны тела или предплечья. Используйте другой стороны провести морду. Быть в курсе перегрева Пятачок и убедитесь, что это бесплатно правильно дышать.

3. электроды

  1. У второго лица прикрепить электроды.
  2. Очистите кожу от грязи с водой или этанола. При необходимости, бритье головы.
  3. Удалите все мертвые клетки кожи с абразивной гель ЭЭГ и Q-tip. После этого удалите абразивные гель. В качестве альтернативы используйте наждачную бумагу.
  4. Прикрепите самоклеющимися электродами в нужное место. Место местах электрода выше мозжечка (между ушами) и электрод сравнения на носу. Место записи электрода в нужное место.
    Примечание: В этом случае однополярного запись была выполнена, потому что ссылка была помещена в нейтральном положении (нос). Существует нет стандартной системы для поросят до сих пор. Здесь теменную записи положение использовалось (между глаз и ухо) на полушарие правое полушарие мозга.
  5. Подключите кабели к блоку телеметрии. Включите устройство. В зависимости от телеметрическая система используется это может быть Mагнитный выключатель или радиочастотного сигнала.
  6. Обложка телеметрия единицу и все кабели, а также все электроды с кожи двухкомпонентный клей Силиконовый каучук (см. Таблицу материалы). Путем смешивания равное количество обоих компонентов, время лечения будет в диапазоне от 1 мин глаз и ресниц не должны охватываться с резиновой.
  7. Подождите, пока силиконовая резина полностью вылечить.
  8. Место поросенка обратно в свинарник.
  9. Наблюдать за Пятачок, чтобы увидеть, если он проявляет признаки дискомфорта течение более длительного периода времени (несколько минут).

4. измерение

  1. Подождите, пока Пятачок восстановился и начинает синхронизировать его поведение с тем из его братьев и сестер (питание, играть, спать), обычно после 30 s (Рисунок 1).
  2. Ждать для фаз сна, при желании. Время записи зависит от конкретных научный вопрос. Здесь 10 мин записи сессий были использованы.
  3. Если прибор телеметрии покрыта более чем 2 поросят, сигнал может быть слишком низкой для получателя. Осторожно, отталкивают поросят, если они спят на вершине. Быть в курсе сеять; Он может реагировать агрессивно.
  4. Начать запись с помощью программного обеспечения сбора данных (см. Таблицу материалы).

5. отделка

  1. После записи (обычно несколько часов), поймать Пятачок снова как было описано в шаге 2. Быть в курсе сеять; Он может реагировать агрессивно.
  2. Аккуратно поднимите силиконовой резины на одном из краев. Затем удалите весь патч силиконового каучука, содержащие электродов и телеметрия единицу. Будьте осторожны с Пятачка глазами.
  3. Место поросенка обратно в свинарник.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Мы были в состоянии записать типичный ЭЭГ, связанные с не - REM сна, как шпинделя очередей или Дельта кисти, от свободно перемещающихся поросят (рис. 1 и рис. 2). Мы были в основном заинтересованы в представительных структур во время сна БЭРА, номера, но также были фазы сна REM-как12 с очень низкой амплитудой Записанная (рис. 3). Физиологии и количество сна отличаться для разн...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Важнейшим шагом в протоколе является адекватной кожи контакт с электродами, особенно земли электрода, добиться стабильной записи с низким уровнем шума. Кроме того поскольку поросят являются очень гибкими, важно охватить всю систему с силиконовой резины для защиты электродов и телеметрия единицу. Кроме того если эксперименты проводятся в стабильной с решетчатым полом, будьте осторожны с небольших устройств или соединителей.

В случае неадекватной сцепления самоклеящейся гидрогеля электродов попр...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Helmut шой за возможность проведения нашего исследования в свинарник в Hofgut Neumühle.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Одноразовый клей
поверхностный электроды из серебра/хлорида		серебра Spes
Medica S.r.l., Genova, Italy		Самоклеящийся гидрогелевый электрод
Abralyt HiClEasycap GmbHАбразивный крем
для тела Double fastSmooth On Inc.Скин-клей силиконовая
система телеметрииВнутренняя разработка
Picolog 1216Pico TechnologyAD преобразователь
НоутбукPanasonicПрочный ноутбук
РесиверВнутренняя разработка

Ссылки

  1. Conrad, M. S., Sutton, B. P., Dilger, R. N., Johnson, R. W. An in vivo three-dimensional magnetic resonance imaging-based averaged brain collection of the neonatal piglet (Sus scrofa). PLoS ONE. 9 (9), e107650(2014).
  2. de Camp, N. V., Hense, F., Lecher, B., Scheu, H., Bergeler, J. Models for preterm cortical development using non invasive clinical EEG. Translational Neuroscience. 8, 211-224 (2017).
  3. Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J. A novel telemetric system for recording brain activity in small animals. Telemetry: Research, Technology and Applications. Barculo, D., Daniels, J. , Nova Science Publishers. 195-203 (2009).
  4. Kim, D., Yeon, C., Kim, K. Development and experimental validation of a dry non- invasive multi-channel mouse scalp EEG sensor through visual evoked potential recordings. Sensors. 17, 326(2017).
  5. Moshayedi, P., et al. The relationship between glial cell mechanosensitivity and foreign body reactions in the central nervous system. Biomaterials. 35, 3919-3925 (2014).
  6. Barrese, J. C., et al. Failure mode analysis of silicon-based intracortical microelectrode arrays in non-human primates. Journal of Neural Engineering. 10, 066014(2013).
  7. Hellström-Westas, L., Rosén, I. Electroencephalography and brain damage in preterm infants. Early Human Development. 81, 255-261 (2005).
  8. Lloyd, R. O., Goulding, R. M., Filan, P. M., Boylan, G. B. Overcoming the practical challenges of electroencephalography for very preterm infants in the neonatal intensive care unit. Acta Paediatrica. , 152-157 (2015).
  9. Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. Extrapolating brain development from experimental species to humans. Neurotoxicology. 28, 931-937 (2007).
  10. Iyer, K. K., et al. Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants. Brain. 138, 2206-2218 (2015).
  11. Luhmann, H., de Camp, N., Bergeler, J. Monitoring brain activity in preterms: mathematics helps to predict clinical outcome. Brain. 138, 2114-2125 (2015).
  12. Dragomir, A., Akay, Y., Curran, A. K., Akay, M. Complexity measures of the central respiratory networks during wakefulness and sleep. Journal of Neural Engineering. 5, 254-261 (2008).
  13. Peever, J., Fuller, P. M. The biology of REM sleep. Current Biology. 27, R1237-R1248 (2017).
  14. Robert, S., Dallaire, A. Polygraphic Analysis of the sleep-wake states and the REM Sleep periodicity in domesticated pigs (Sus scrofa). Physiology & Behavior. 37 (2), 289-293 (1986).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Телеметрическая система ЭЭГсамоклеящиеся гидрогелевые электродынеинвазивная нейробиологияразвитие коры головного мозгазапись фаз снаоценка благополучия животныхнейробиология развитияанализ паттернов ЭЭГ
Неинвазивный ЭЭГ записи от свободно перемещающихся поросят
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.