Одновременной записи корковых местных потенциалов поля и Electrocorticograms в ответ на раздражители ноцицептивных лазера от свободно перемещающихся крысы

Lupeng Yue; Fengrui Zhang; Xuejing Lu; You Wan; Li Hu

doi:10.3791/58686

Method Article

Одновременной записи корковых местных потенциалов поля и Electrocorticograms в ответ на раздражители ноцицептивных лазера от свободно перемещающихся крысы

DOI:

10.3791/58686

⸱

January 7th, 2019

Lupeng Yue¹^,² , Fengrui Zhang³ , Xuejing Lu¹^,² , You Wan⁴^,⁵^,⁶ , Li Hu¹^,²^,⁷

¹CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, ²Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, ³Research Center of Brain Cognitive Neuroscience, Liaoning Normal University, ⁴Neuroscience Research Institute, Peking University, ⁵Department of Neurobiology, School of Basic Medical Sciences, Peking University, ⁶Key Laboratory for Neuroscience, Ministry of Education/National Health and Family Planning Commission, Peking University, ⁷Department of Pain Management, State Key Clinical Specialty in Pain Medicine, Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University

Summary

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

Мы разработали технику, которая одновременно записывает как electrocorticography, так и местных потенциалов поля в ответ на раздражители ноцицептивных лазера от свободно перемещающихся крыс. Эта техника помогает установить прямую связь electrocortical сигналов на мезоскопических и макроскопических уровнях, которая облегчает расследование ноцицептивных обработки информации в головном мозге.

Abstract

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

Electrocortical ответы, вызвал лазерных импульсов тепла, которые выборочно активировать ноцицептивных бесплатно нервных окончаний, широко используются во многих исследованиях на животных и человека расследовать корковых обработки ноцицептивных информации. Эти потенциалы лазер вызвала мозга (Лепс) состоят из нескольких переходных ответов, которые заблокированы время до наступления лазерной раздражителей. Однако функциональные свойства ЛЭП ответов по-прежнему в значительной степени неизвестными, из-за отсутствия техники выборки, что можно одновременно записывать нейронная деятельности на поверхности коры (то есть, electrocorticogram [ECoG] и волосистой части головы Электроэнцефалограмма [скальпа ЭЭГ]) и внутри мозга (т.е., потенциальных местах [LFP]). Для решения этой проблемы, мы представляем здесь животных протокол, используя свободно движущихся крыс. Этот протокол состоит из трех основных процедур: подготовка (1) животных и хирургических процедур, (2 одновременная запись ECoG и LFP в ответ на раздражители ноцицептивных лазерной и (3) данных анализа и функция извлечения. В частности с помощью 3D-печати защитные оболочки, ЭГ и LFP электродов имплантирован на череп крыса надежно держались вместе. Во время сбора данных лазерные импульсы были доставлены на передних лапах крыс через пробелы в нижней части камеры, когда животное было в спонтанное Тишина. Чтобы избежать активации слуховой системы сыграл текущих белый шум лазер генерируется ультразвук. Как следствие избирательно были записаны только ноцицептивных реакций. С использованием стандартных аналитических процедур (например, полосовая фильтрация, эпоха добыча и коррекция базовой линии) для извлечения связанных с стимул мозга ответов, мы получили результаты показывают, что были Лепс с высоким соотношением сигнал шум одновременно записан с ЭГ и LFP электродов. Эта методология позволяет одновременной записи ECoG и LFP деятельности, которая обеспечивает мост electrocortical сигналов на мезоскопических и макроскопических уровнях, способствуя тем самым расследования обработки ноцицептивных информации в головном мозге.

Introduction

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

ЭЭГ — это метод для записи электрических потенциалов и колебательных мозга мероприятий, порожденных синхронизированную деятельность тысяч нейронов в головном мозге. Он широко используется во многих основных исследований и клинического применения¹^,². Например, ЭЭГ ответы интенсивного лазерного нагрева импульсов (т.е., Лепс) широко принят расследовать периферической и Центральной обработки ноцицептивных сенсорного ввода³^,⁴^,⁵. В организме человека, Лепс главным образом состоят из трех различных прогибов: компоне....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Взрослых самцов крыс Sprague-Dawley (весом 400-450 г) были использованы в эксперименте. Все хирургические и экспериментальной процедуры руководства для ухода и использования лабораторных животных национальных институтов здоровья. Процедуры были одобрены Комитет по этике исследований в институте психологии, Китайской академии наук.

1. электрод имплантации

Анестезировать крыса в камере с изофлюрановая 5% и скорость потока воздуха 1 Л/мин до операции.
С помощью стереотаксического аппарата, исправьте головы крысы с его носом, помещены в маске цистит. Администрировать изофлюрановая через обезболивающий маску на 2% ко....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Представитель эксперимента электрофизиологических данных из пяти крыс были записаны. Лазер стимулы были доставлены в правой лапы каждой крыса в 20 раз с > 40 s interstimulus интервалы. Лазер вызвала мозга, ответы были записаны с помощью ECoG винты и глубины провода и провода глубины были имплантированы в двусторонних первичной соматосенсорные коре (S1) и основной двигатель коре (M1).

Приводится на рисунке.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

В настоящем исследовании мы описали технику, чтобы одновременно записывать ECoGs и корковые LFP ответы, вызвал ноцицептивных лазерной стимулы от свободно перемещающихся крыс. Результаты показали, что ЛЭП ответы могут быть четко обнаружены после начала лазерного раздражителей в ЭГ и LFP сигналов. Одновременная запись ECoG и корковые LFP сигналов позволит ученым исследовать их отношения для лучшего понимания вклада деятельности нейронов к компонентам ЛЭП.

Следует отметить пять критических шагов .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Авторы не имеют ничего объявить.

Acknowledgements

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

Эта работа была поддержана CAS ключ Лаборатория психического здоровья, Институт психологии, Национальный фонд естественных наук Китая (31671141 и 31822025), 13^й информатизации пятилетний план Китайской академии наук (XXH13506), и научный фонд проекта Института психологии, Китайской академии наук (Y6CX021008).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Comments
Самцы крыс Sprague-Drawley	Vital River
Isoflurane	RWD Life Science
Система анестетика изофлурана	мелких животных RWD Life Science	Включая противогаз для анестезии для крыс
Стереотаксический аппарат	RWD Life Science
Аппарат с комбинированными электродами		ECoG и LFPАппарат домашнего изготовления, в котором электроды ЭКоГ и глубины провода собираются к соединительному модулю,
напечатанному на 3D-принтере защитной оболочкой		. Стена покрыта медными конусами, чтобы сконструировать в виде клетки Фарадея
вольфрамовые провода (диаметр: 50 мм)	California Fine Wires Company	Электроды для кортикальной записи LFP
Винты из нержавеющей стали (диаметр: 0,6 мм)		Электроды для регистрации ЭКоГ
Электрическая дрель для черепа	RWD Life Science
Сверло (диаметр: 0,5 мм)	RWD Life Science	Сверло используется для сверления отверстий винтов ECoG
Сверло (диаметр: 0,2 мм)	RWD Life Science	Сверло используется для сверления отверстий глубины проводов
Стоматологический ариловый порошок	SNC dental Стоматологический
ариловый жидкий	SNC стоматологический
Парафин	Fisher Scientific	Смесь используется для герметизации краниотомии, чтобы обеспечить следующее движение микропроволочных массивов:
Минеральное масло	Fisher Scientific
Электрокоагулятор	Bovie medical Corporation
RHD2132 Платы усилителей	Intan Technologies	32-канальная система
RHD2000	Intan Technologies	Система сбора данных
Инфракрасный неодимовый иттрий-алюмиачный перовскитный лазерный генератор	Electronical Engineering
Matlab R2016b	The MathWorks

References

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

Klimesch, W., Doppelmayr, M., Schwaiger, J., Winkler, T., Gruber, W. Theta oscillations and the ERP old/new effect: independent phenomena? Clinical Neurophysiology. 111 (5), 781-793 (2000).
Peng, W., et al. Brain oscillations reflecting pain-related behavi....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Одновременной записи корковых местных потенциалов поля и Electrocorticograms в ответ на раздражители ноцицептивных лазера от свободно перемещающихся крысы

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles