Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

הדמיה מקור מוח במודלים פרה עכברוש של מיקוד אפילפסיה באמצעות רזולוציה גבוהה EEG הקלטות

doi: 10.3791/52700 Published: June 6, 2015

Protocol

הצהרת אתיקה: כל הניסויים מבוצעים הבא מול המדיניות שנקבעה על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי החיים המוסדית (IACUC) באוניברסיטה הבינלאומית בפלורידה (IACUC 13-004).

1. הקלטות EEG

  1. הכנת מיני כובע EEG
    1. לטבול את הטיפים אלקטרודה של המיני-כובע EEG לפחות 12 שעות במים מזוקקים עם 0.2% כלוריד. יש לשטוף את המיני-כובע EEG בעדינות במים מזוקקים. ייבש את הכובע ואת האלקטרודות באוויר.
    2. להדביק אלקטרודה המיקס EEG עם 0.9% פתרון NaCl בשיעור הנפח של 2: 1. להוסיף טיפה של מתילן הכחול, אשר תסייע לדמיין להדביק אלקטרודה בתוך אלקטרודות ועל העור. קח דבק המעורב במזרק. ודא שאין בועות אוויר במזרק. הזרק את הג'ל לתוך כל 32 אלקטרודות, למלא אותם ללא החדרת בועות אוויר. מומלץ להזריק מתחתית ולא בראש. זה מספק מכשירים ילקטו טובים יותרss לכל אלקטרודה ומקטין את האפשרות של ג'ל תגלוש.
    3. הפעל EEG ומערכת הקלטה פיזיולוגית, ולפתוח את תוכנת הקלטה המקבילה במחשב בשימוש.
  2. הכנת בעלי חיים והרדמה
    הערה: אפילפסיה כרונית נוצרה באמצעות פרוטוקול לFCD 8 בחולדות Wistar. הקלטת EEG נערכה בחולדות מבוגרות Wistar (, 300 8 שבועות - 400 ז).
    1. להקליט המשקל של החולדה בגיליון ניסוי. השתמש במידע זה כדי לחשב מינון תרופת הרגעה (dexdomitor 0.25 מ"ג / קילוגרם). לגרום הרדמה בחולדה עם isoflurane 5% וחמצן 100% (1 ליטר / דקה ב14.7 psi).
    2. לאחר לקצץ את ראשו של העכברוש, להפחית isoflurane עד 2% ולתחזק אותו במהלך כל ההגדרה של המיני-כובע EEG. בדוק את הרפלקסים של עכברוש הם (הבוהן קמצוץ) נעדר. מניחים את החולדה על כרית חימום במנגנון stereotaxic ידי תיקון תעלות האוזן באמצעות מוטות אוזן. הפוך חרטום הרדמה בטוח הוא מאובטח.
    3. Apרובדי משחת עיני חומר סיכה לכל עין.
    4. לגלח את השיער המיותר בראש העכברוש ואוזניים באמצעות תער. הימנע מכל דימום במהלך גילוח.
      הערה: כל שיער שנותר על העור יהיה לייצר רעש בהקלטות EEG. לשפשף את העור של העכברים עם 90% אלכוהול איזופרופיל כדי לעורר את כלי הדם וינקה את העור.
    5. הנח ספוגית מלוחה על הקרקפת ולכסות אותו לגמרי כדי לשמור על מוליכות חשמלית של עור טוב עד המיני-כובע EEG הוא מוכן להיות ממוקם.
    6. חבר טמפרטורה, נשימה, ושלוש חלליות רל להוביל. שים לב שהטמפרטורה שנמדדה על ידי בדיקה רקטלית. ברציפות לפקח על הפיסיולוגיה של העכברוש בנהלי ההקלטה. ודאו שהטמפרטורה הנורמלית היא 37 מעלות צלזיוס, טווח נשימה הוא 30 - 60 נשימות לדקה, וקצב לב הוא סביב 350-450 פעימות לדקה.
  3. נהלי הקלטה
    1. הסר את הספוגית מלוחה על הקרקפת של העכברוש ולמקם את המיני-ג EEG מוכןAP על עורה. תקן את המיני-הכובע עם גומיות. הנח להקה אחת גומי בצד הקדמי של הקרקפת, בדרך כלל מול העיניים, ולהקה אחרת בחלק האחורי של הקרקפת בין האוזניים והצוואר. השתמש במגן פלסטיק מתחת לצוואר כדי להקל על נשימה רגילה.
    2. לשים שכבה של דבק אלקטרודה גבוהות מוליכות שני אלקטרודות הקרקע והתייחסות. מניחים אותם על אוזן בהתאמה.
      הערה: אלקטרודה ההתייחסות יכולה להיות ממוקמת אולי במקומות אחרים.
    3. חבר את המיני-כובע EEG למגברים ולצפות בתצוגה מקדימה של שולחן העבודה לעכבת אלקטרודה. בדקו את הביצועים של כל האלקטרודות. להקלטה באיכות גבוהה, להבטיח שערך העכבה הוא בטווח של 5-30 ק"ג-אוהם. אם יש אלקטרודות רועשות, לספק מגע טוב יותר עם הקרקפת או על ידי העברתם בתוך הפיגום לכיוון הקרקפת או בעדינות הזרקה יותר ג'ל מהחלק העליון של האלקטרודה.
    4. (0.25 מ"ג / קילוגרם) intraperi לנהל dexdomitortoneally ומייד להפחית שיעור isoflurane ל -0%. אם קצב הנשימה הוא לא בתוך 30 - 60 נשימות לדקת טווח, להתחיל להגדיל את שיעור isoflurane בעדינות. לא יעלה על הערך של isoflurane 1%. לפקח על שלב זה בזהירות, כי התערובת של isoflurane וdexdomitor יכולה להנחות את בעלי החיים למצב קריטי.
      הערה: במודל פרה-קליני של אפילפסיה מוקדי, isoflurane משפיע מטענים, ואילו dexdomitor לא. יש נושאים תחת isoflurane רכוש אפילפטוגניות חלש, כלומר, ניתן לאתר יחסית פחות מטענים בהשוואה לתנאים אחרים 7,14. מינון dexdomitor יעיל לכ -2 שעות. לכן, כדי לחסוך הזמן להשפעתו, ההכנה בוצעה תחת isoflurane.
    5. לנהל הקלטות EEG. לאחר ההקלטה, לסמן את עמדותיהם של שלושה העיגולים הבולטים של המיני-כובע EEG על גבי העור על ידי החדרת עט צבע בתוכם לפני מיני כובע EEG מוסר. השתמש בם כציוני דרך לשיתוף MRI-registration. קח תמונה של ראש העכברוש עם ציוני הדרך. מניחים את החולדה בחזרה בתוך הכלוב ולנטר אותו עד להחלמה מלאה מההשפעה של dexdomitor.
      הערה: בניסוי זה, צבע אדום (צבע יריב ירוק) שימש כדי להבחין בין עמדות אלקטרודה (הירוק). עם זאת, מומלץ להשתמש בצבעים אחרים (סגול / ירוק) אם כתמים קטנים דימום הם נצפו בעור.

איור 1
איור 1. תמונה של המיני-כובע EEG מונח על עכברוש בפרט.

אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

2. מוח מקור הדמיה

  1. סיווג מטען
    הערה: זיהוי וסיווג המטען מתבצע באמצעות קודים מפיתוח עצמיים בMATLAB מבוססים עלמחקר קודם 15. תוכנה זו תהיה זמינה על פי בקשה.
    1. בטל ערוצים רועשים ידי חזותי בדיקת EEG קליעים נותבים. הסר חפצי EKG באמצעות שיטה אוטומטית לחיסור צורת גל תקופתי, המבוסס על תבנית וניתוח מתאם.
      הערה: בדרך כלל, הניסוי שנרשם EEG חולק גיליון הניסיוני נכתב עבור מידע ערוץ הרע נצפה מבוסס על ערכי העכבה. תוכנה להסרת חפצי EKG תהיה זמינה גם על ידי בקשה.
      איור 2
      איור 2. דוגמא של עקבות EEG מראים סוגים שונים של מטענים. התיבה האדומה מציינת סוג אחד של מטעני חבלה.
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    2. החל מסנן להקה עוברת עם תדרי חיתוך של 3-150 הרץ וחריץלסנן להסיר את תדירות הקו (60 הרץ באופן כללי ו -50 הרץ במדינות מסוימות) מחובר רכיב.
    3. זיהוי שני סוגים של מטענים (קוצים וחדים-גלים). קוצים וחדים-גלים מהווים אירועים חשמליים גדולים של 20-70 MS ו70-200 MS בזמן בהתאמה. לכן, לאחר החלת מסנן המתאים להקה עובר (תדרי הפסקת של 15-50 הרץ לקוצים ו5 - 15 הרץ לחד-גלים), המטענים מזוהים מבוססים על משרעת ספי 15.
      הערה: הספים מוגדרים באופן אוטומטי ל4σ כפי שהוצע במחקר הקודם לפעילות multiunit 15. כאן, σ הוא סטיית תקן משוערת של האות מסוננת bandpass, σ = חציון {| אות מסוננת | / .6745}.
    4. תת-סיווג קוצים וחדים-גלים לאשכולות שונים. התכונות ייחודיות של קוצים שונים וחדים-גלים מופקים באמצעות אדוה להפוך 15. הם לאשכולות מרובים באמצעות k-אמצעי-מסווג משנה,וk מספר האשכול האופטימלי נקבע באמצעות שימוש בצללית.
    5. ממוצע האותות-מסווג תת בתוך אותו האשכול. אותות EEG הממוצע לכל תת-סוג מטען ישמשו לניתוח מקור המוח.
  2. מודל מנצח נפח
    הערה: לסעיפים הבאים, תוכנת קוד הפתוחה, 12 סיעור מוחות, תשמש עם אטלס MRI לחולדות Wistar 9. עם זאת, בדיקת MRI של החולדה בודדת יכול לשמש גם כדי ליצור מודל מנצח הנפח אם זמין. אטלס MRI 9 ניתן להוריד בhttp://www.idac.tohoku.ac.jp/bir/en/. אתר זה מספק אטלס בפורמט ניפטי לפי סעיף "Wistar עכברוש MRI אטלס", וזה יכול להיות נגיש לאחר רישום. ניתן למצוא גם את התוכנה דרושה לעיבוד מראש באתר זה.
    1. MRI קלט ומשטח מוח לתוכנה 12.
      1 חזותי אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    2. צור משטח ראש עם הגדרת ברירת מחדל.
      2 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    3. צור קרקפת ומשטחים פנימיים / חיצוניים גולגולת המבוססת על MRI לחישוב שדה להוביל 12.
      הערה: הרזולוציה של הקודקודים משפיעה על הדיוק של אומדן המקור, אבל מספר רב של תוצאות קודקודים בסיבוכיות גבוהה. מספר מומלץ של קודקודים של כל שכבה הוא 642 לדיוק מקובל עם מורכבות חישובית הוגנים. העובי של הגולגולת ניתן לבדוק מMRI, ובמקרה של אטלס MRI, הוא כ 1 מ 'מ '. לאחר החדרת ערכים לעיל בתוכנה, המקביל פנים קודקוד משולש משתלב עבור כל משטח ייווצר.
      3 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    4. בדוק את הכיוון ומיקום של כל משטח ביחס לMRI באמצעות האפשרות להדמיה. לשנות בהתאם, אם כל משטחים לא 12 שיתוף רשום.
      4 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    5. שימוש בתמונת ראש העכברוש שנרכשה ב1.3.5. שיתוף לרשום את העמדות של 3 נקודות הציון (R1, R2, R3 ו) בMRI. השתמש בנקודתי הרשת של האתרים כאזכור לזenerate עמדות אלקטרודה כאלקטרודות קבועות על הפיגום (איור 3).
      איור 3
      תמונת ראש 3. עכברוש () איור משמשת להשגת עמדות אלקטרודה ו- (ב) תרשים מיני כובע EEG עם מערכת קואורדינטות. נקודות אדומות ב() מציינות את האתרים שהוזכרו ב1.3.5. שמתאים למספרים האדומים ב( B). כמו כן, הסימנים הירוקים ב() מתארים את עמדות אלקטרודה 32, והם מתאימות למספרים הכחולים ב( B).
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    6. צור × מטריצת עמדת 3 אלקטרודה N מבוסס על 3 ציוני הדרך. כאן, N הוא מספר הערוצים (N = 32) והעמודה מייצגת את x, y, z והמתאים לתאם ערכים.
      הערה: המיני-כובע EEG הוא פיגום נוקשה. לכן, ברגע שרשתות התייחסות 3 (R1, R2, R3 ו) מתקבלות, את עמדתו של האלקטרודות מוגדרות באופן אוטומטי. המשתמש צריך רק להגדיר מחדש את Z-הערכים באופן שבו מיני הכובע צפוי כראוי על הקרקפת. יכולה להיות ממוספרות רשתות נקודת N ברצף כמתוארות במספרים כחולים איור 3. הפיגום הסטנדרטי למיני כובע EEG הוא זמין באופן מסחרי (טבלה של חומרים). התוכנה לשיתוף רישום זמינה גם לקהילה.
    7. קלט קובץ ערוץ שנוצר.
      5 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    8. להציג ולאשר את מיקומו של כל האלקטרודות. לשנות כל אלקטרודות שאינה במקום 12. מערכת קואורדינטות הסופית לאלקטרועמדות דה צריכה לחפוף עם מערכת קואורדינטות המשמשת למשטחים הנ"ל.
      הערה: המשטחים שנוצרו יכולים להיבדק חזותי על MRI על ידי שימוש באפשרות להדמיה, ואז, משטח שנבחר יוצג כקו צהוב על MRI "רישום MRI בדוק MRI / משטח רישום.". בנוסף, ניתן להציג את 3 ציוני הדרך ועמדות אלקטרודה 32 על MRI על ידי בחירה באפשרות של ארגז הכלים, "חיישני תצוגת MRI Viewer." המקומות יכולים להיבדק חזותי על ידי השוואת ההפצות מבוססות על העין ואוזן המקומות של העכברוש ( איור 4).
      איור 4
      איור 4. אטלס () MRI עם משטח שיתוף רשום מוח (קו צהוב), (ב) מודל מנצח נפח שנוצר עם 32 אלקטרודות מיושרות ו -3 ציוני דרך (נקודות אדומות), ואטלס (ג) בדיקת MRI עם רשום-שיתוף נ"צ רשת erence R1.
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
  3. הדמיה מקור המוח
    1. לחשב מטריצת שדה להוביל 13. קלט ערכי המוליכות אשר לספק היחס של עור, גולגולת, ומוח כמו 1: 1/80: 1. השג את מטריצת השדה להוביל מבוססת על המודל המנצח נפח ועמדות אלקטרודה נוצרו ב 2.2.
      הערה: ארגז הכלים 12 מציעים ממשק עם תוכנות אחרות כדי לחשב BEM 10. לכן, רק ערכי המוליכות נדרשים כקלט.
      6 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    2. קלט אותות EEG הממוצע לכל תת-סוג מטען המאוחסן ב2.1.4.
      "Src =" / קבצים / ftp_upload / 52,700 / /> 52700vis7.jpg "
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    3. להשיג sLORETA פתרון המבוסס על 13 מטריצת שדה להוביל ממוחשבת ואותות EEG הקלט. על ידי בחירה באפשרות שיטת אמידת המקור, ניתן להשיג הפתרון ההפוך 12.
      8 חזותיים
      אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
    4. עלילה המוערכת המקורות.

Representative Results

לאחר שכל ההליכים הושלמו כראוי, ניתן דמיינו מקורות משוערים במשטח המוח של המודל פרה-הקליני. איור 5 מראה מוערך מקורות מסוג המשנה של קוצים (למעלה) וחדים-גלים (תחתונה) ממטעני חבלה אחד מסוים. בנוסף, איור 6 מציג כיצד שינויי הפצת המקור במסגרות זמן רציפים במהלך הקמת תפיסה. תוצאות אלו תומכות ביכולת של מתודולוגיות הציעו להקליט ברזולוציה גבוהה EEG בחולדות עם אפילפסיה מוקד ולבצע ניתוח מקור באמצעות EEG נרשם.

6 חזותיים

מקור מוח מקומות איור 5. משוערת של מטענים ביחס לאשכולות שונים בקוצים (למעלה) וחדים-גלים (תחתון). () סדרת זמן, (ב) טופוגרפיה EEG, ו- (ג) בקליפת המוח הנוכחי חמוץCES. ההערכה מתבצעת בזמן מסוים מסומן בקו אדום אנכי ב().
אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
6 חזותיים
איור 6. מקורות מוח משוערים במהלך התקף. רגעי הזמן מסומנים כקווים אנכיים אדומים.
אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Discussion

מתודולוגיה חדשה לרב-ערוצי שיא הלא פולשני EEG במודל פרה-קליני מסוים של אפילפסיה מוקד מתוארת. הפרטים על נהלי ההקלטה וניתוח, עם טיפים ניסוי ספציפיים, מסופקים. היו גורמים מרכזיים לשקול השגת תוצאות מוצלחות. ראשית, להקלטות EEG, קבלת אותות באיכות גבוהה היא חיונית. צמיגות תקין של דבק EEG יש להחיל כל אלקטרודה במהלך תקופת הכנת מיני כובע, ושיער הראש ואוזנו של העכברוש יש להסיר לחלוטין במהלך גילוח. בדיקת עכבה היא הצעד החשוב ביותר כדי לאשר את האיכות של הקלטות EEG. שנית, להדמיה מקור המוח, יצירת מודל מנצח נפח ראוי היא קריטית. כל משטח צריך להיות שותף רשום. כמו כן, צריכה להיות עמדות אלקטרודה יצרו שגיאת מרחק מינימאלית ממקומות אלקטרודה בפועל על הקרקפת של החולדה.

למרות שכתב היד הזה מציג מקורנהלי ניתוח באמצעות 12 סיעור מוחות, שהם יכולים להתנהל באמצעות תוכנות אחרות פתוחות 16,17 ומוצרים מסחריים 18,19. כמו כן, מלבד 13 sLORETA, ניתן ליישם פתרונות הפוך אחרים כגון דגמי דיפול מרובים וBeamformer 4.

מגבלה אחת של גישה זו היא שניתוח התנהגות לא ניתן נערך מאז הקלטת EEG מבוצעת תחת הרדמה. עם זאת, בהשוואה לשיטות האחרות להקלטת EEG בחולדות 5,6, גישה זו אינה פולשני.

התוצאות הראשוניות שלנו תומכות בחשיבות לסיווג מדויק של סמני מטען מהקלטות EEG כדי לקבוע את אזורי irritative בחולדה עם אפילפסיה מוקדי, כמו גם להעריך את יחסיהם עם המנגנונים לייזום תפיסה 11. בנוסף, הוכח שלוקליזציה מקור EEG למטענים ספציפיים כגון הראתה התכתבות טובה עם השו"תאזורי קפה, פועלים BOLD הפעלה וכיבוי 20.

המחקר שלנו יעודד את השימוש במודלים פרה להעריך אסטרטגיות המיטה-ספסל-מיטה שפותחו על ידי מהנדסים ביו-רפואיים. לדוגמא, חילוץ מטען מתבצע בימים אלה בבתי חולים באופן ידני, אשר נדרשו מאמץ אנושי רב. המתודולוגיה המוצעת במחקר זה עושה את זה באופן אוטומטי. אנו משערים כי השימוש במתודולוגיה זו יפיק תוצאות דומות כאשר חלים על חולים עם FCD. אנחנו מכינים פרוטוקולי IRB להערכת זו והיבטים אחרים של המתודולוגיה בבסיס נתונים אנושיים.

יתר על כן, השימוש במודלים פרה-קליניים יעזור לנו להבין את היכולות ומגבלות של לוקליזציה מקור EEG באפילפסיה 21. הערכה מדויקת של מקורות המוח זוטר epileptogenesis היא חיונית לאסטרטגיות טיפוליות ותכנון ניתוח. כמו כן, יש פלטפורמה סטנדרטית להקלטת EEG בחולדות יהיה שימושי עבורהערכה האפקטיביות של מספר תרופות אנטי-אפילפטי בניסויים פרה-קליניים. זהו המחקר הראשון שבה חולדות אפילפסיה נרשמות הלא פולשני תחת הרדמה, שייפתח דלתות חדשות להערכת סמנים ביולוגיים EEG לאפילפסיה. עם זאת, כל מתודולוגיה המוצגת במחקר זה היא להארכה לתנאי ניסוי אחרים והפרעות במוח. מיני כובע EEG יכול לשמש גם בסוגים של מכרסמים אחרים.

בעבר, הפרדיגמה גירוי בכפו בחולדות Wistar נעשתה שימוש כדי להעריך את האיכות ושחזור של הנתונים שנרשמו עם EEG מיני כובע 2. יתר על כן, אימותים לשיקום מקור המוח בוצעו מEEG גולגולת ברזולוציה גבוהה שנרשם במקביל לפוטנציאלי מינרית מקומיים שדה מחולדות Wistar תחת הפרדיגמה גירוי זיף 22. מתודולוגיה זו פותחה עבור חולדות Wistar בגלל קיומו של אטלס MRI לים עכברוש המסוים הזהרכבת. עם זאת, זה יכול להיות מיושם על סוגים אחרים של מכרסמים בפורמט הסטנדרטי שלהם אטלס כולל עכבר 23, Sprague-Dawley חולדות 24, וחולדות פקסינוס ווטסון 25. בנוסף, הנהלים הבסיסיים של המתודולוגיה המוצעת שלנו יכולים לשמש בכל מודלים פרה מכרסמים שEEG הוא שיטה חשובה. עם זאת, היבטים רבים של מתודולוגיה זו הם בעיקר לאפילפסיה, במיוחד אלה הקשורים לעיבוד מקדים EEG (גילוי מטען חבלה וסיווג). כמו כן, חוקרים חייבים להיות מודעים לתרופות המשמשות להרגעה נכונה במקרים שונים. השימוש בisoflurane וdexdomitor במחקר שלנו כבר לשקול בזהירות בשל צמצום ההשפעה על מטעני חבלה. לגבי הקלטות EEG, במקרה של עכבר, את פני שטח הקרקפת הקטן יחסית יפחית את מספר הערוצים במידה ניכרת.

Disclosures

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgments

המחברים מבקשים להודות לפדרתי א אלדס הרננדז, פרנסואה Tadel, וויד סמית לייעוץ היקר שלהם ודיון פורה. אנו מודים גם רפאל טורס לקריאת ההוכחה.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Data Acquisition Computer Hewlett-Packard Z210 Workstation
Dexdomitor Orion Pharma 6295000 Dexmedetomidine hydrochloride
EEG Analysis Software The Mathworks Inc. MATLAB R2011b
Brainstorm Sylvain et al. 2001
OpenMEEG Gramfort et al. 2010
EEG Data Streamer Tucker-Davis Technologies RS4 Data Streamer
EEG Electrode Paste Biotach YGB 103
EEG Preamplifier BioSemi Active Two
Brain Products BrainAmp
Tucker-Davis Technologies PZ3 Low Impedance Amplifier
EEG Recording Software BioSemi ActiView
EEG Recording Software Tucker-Davis Technologies OpenEx - OpenDeveloper
EEG SCSI Connector BioSemi Active Two SCSI Connector
Brain Products D-sub Connector
EEG Processor Tucker-Davis Technologies RZ2 BioAmp Processor
Tucker-Davis Technologies Zif-Clif Digital Headstage
High Resolution EEG Mini-cap Cortech Solutions DA-AR-ELRCS32 US patent Application No. 13/641,834
Isoflurane, USP VedcoPiramal Healthcare NDC 66794-013-25
Isopropyl Alcohol Aqua Solutions 3112213 90% v/v solution
Lubricant Ophthalmic Ointment Rugby NDC 0536-6550-91 Sterile
NaCl Abbott 2B8203 Vaterinary 0.9% Sodium Chroride Injection USP
Physiology Recording Software ADInstruments LabChart 7.0
Physiology Recording System ADInstruments PowerLab 8/35
Syringe Monoject 200555 12cc

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).
הדמיה מקור מוח במודלים פרה עכברוש של מיקוד אפילפסיה באמצעות רזולוציה גבוהה EEG הקלטות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bae, J., Deshmukh, A., Song, Y., Riera, J. Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings. J. Vis. Exp. (100), e52700, doi:10.3791/52700 (2015).More

Bae, J., Deshmukh, A., Song, Y., Riera, J. Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings. J. Vis. Exp. (100), e52700, doi:10.3791/52700 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter