Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן

Published: January 12, 2018 doi: 10.3791/56927
Automatic Translation
1, 2, 2, 1,3
1Department of Biomedical Science and Engineering (BMSE), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 2School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 3School of Mechanical Engineering (SME), Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)

Summary

תיכננו חיישן 16 ערוץ EEG מסוג יבש אשר לא פולשנית, deformable ו מחדש שמיש. מאמר זה מתאר את כל התהליך של ייצור האלקטרודה EEG המוצע כדי עיבוד חזותי עורר הפוטנציאלים (VEP) אותות אותות נמדדים על הקרקפת העכבר באמצעות חיישן EEG מרובה ערוצים לא פולשנית יבש.

Abstract

עבור סביבות מחקר הקרקפת EEG עם עכברי מעבדה, עיצבנו בחיישן מסוג יבש ערוץ 16 EEG אשר לא פולשנית, deformable ו שמיש מחדש בשל היבט מבניים הבוכנה-האביב-חבית החוזק המכני הנובע מתכת חומרים. התהליך כולו לרכישת את VEP תגובות ויוו מתוך עכבר כולל ארבעה שלבים: (1) חיישן הרכבה, הכנת חיות (2), (3) VEP מדידה של עיבוד אותות (4). מאמר זה מציג מדידות נציג של תגובות VEP עכברים מרובים עם רזולוציה אות מתח submicro וגם תת מאות מילי-שניות רזולוציה טמפורלית. למרות השיטה המוצעת היא בטוחה יותר ונוח יותר לעומת השני דיווח בעבר בעלי חיים שיטות רכישת EEG, נותרו בעיות כולל כיצד לשפר את יחס אות לרעש וכיצד ליישם טכניקה זו עם נע בחופשיות חיות. השיטה המוצעת מנצל את המשאבים הזמינים בקלות ומראה תגובה VEP חוזרות עם איכות אות משביע רצון. לכן, בשיטה זו יכול להיות מנוצל האורך מחקרים ניסויים ומחקר translational אמין ניצול פרדיגמות פולשני.

Introduction

ככל שמספר חולים עם מחלות ניוון מוחי סנילי כגון דמנציה, אלצהיימר, פרקינסון תסמונות ושבץ גדלו עם הזדקנות האוכלוסייה, של תוחלת החיים עולה, נטל חברתי ארוך טווח המחלות האלה יש גם גדל1,2,3. בנוסף, רוב מחלות התפתחותיות, כגון סכיזופרניה, אוטיזם, מלוות הפרעות קוגניטיביות והתנהגותיות המשפיעים של המטופל כל החיים2,3,4. מסיבה זו, החוקרים כבר נאבק לשפר את אבחון, מניעה, הבנה פתולוגי, תצפית לטווח ארוך, טיפול במחלות המוח. עם זאת, בעיות נשארים לבלום מן המורכבות של המוח שהצילום מחלות פתולוגיות. המחקר translational עשויה להיות כלי מבטיח לזיהוי פתרונות מכיוון שהיא מאפשרת העברת המחקר הבסיסי ליישומים קליניים בתוך מסגרת זמן קצרה יותר, במחיר נמוך יותר, עם שיעור הצלחה גבוה יותר של מדעי המוח שדות5 ,6,7. מטרה נוספת של המחקר translational היא לבחון את ישימות של ניסויים, אשר דורשת לא פולשנית גישות ניסיוניות בבעלי חיים המאפשרות השוואות באותה השיטה עבור בני אדם. תנאים אלה הובילו כמה צרכים ניכרים לפיתוח שיטות הכנת בעלי חיים לא פולשנית. שיטה אחת היא אלקטרואנצפלוגרם (EEG), אשר חושף חיבוריות במוח בקליפת המוח ופעילות two-dimensionally עם רזולוציה טמפורלית גבוהה, אשר נהנה פרוטוקול לא פולשנית. ההקלטה אפשריות הקשורות לאירוע (ERP) הוא אחד פרדיגמות ניסויית טיפוסית לנצל האא ג.

אינספור מחקרים מועסקים פולשני EEG שיטות קודמות הכוונת נושאים בני אדם, ואילו שיטות פולשניות, כגון שתל בורגי ואלקטרודות סוג קוטב, השתמשו במחקרים שנעשו בבעלי חיים8,9,10 , 11 , 12. איכות האות ומאפיינים של שיטות אלה הם תלויים באופן משמעותי invasiveness של המיקום חיישן. עבור המחקר translational מוצלחת, גארנר הדגיש משתמש באותם התנאים למחקר בבעלי חיים כמו אלה המשמשות עבור מחקר אנושי13. למחקר בסיסי באמצעות בעלי חיים, עם זאת, מתודולוגיות EEG לא פולשנית אינם נפוצים. גישה מוזרה באמצעות מערכת חיישן פולשני הקרקפת EEG התמקדות עכברי מעבדה יהיה כלי אמין ויעיל עבור המחקר translational שניתן להחיל כדי הפארדיגמות פולשני עבור בני האדם, כמו גם.

מחקרים רבים העכבר EEG הוביל את הדרך על-ידי המיסחור של PCB (המעגלים המודפסים) המבוסס על רב ערוצית אלקטרודות14,15,16. אמנם הם אימצו שיטה חודרנית, היו להם מספר מוגבל של הערוצים (3-8), אשר עשה את זה יותר קשה להתבונן הדינאמיקה המוחית בקנה מידה גדול. יתר על כן, יישומים יכולה להיות מוגבלת על-ידי invasiveness והעלות הגבוהה שלהם. במחקר מחקר אחר, KIST (קוריאה במכון למדע וטכנולוגיה) פיתח את ערוץ 40 מבוססי פוליאימיד סרט דק אלקטרודה ומצורף לזה של עכבר הגולגולת17,18,19,20 . עבודה זו רכשה את המספר הגבוה ביותר של העכבר EEG ערוצים. זה היה, עם זאת, באופן מכני חלש, לא קל לשימוש חוזר; לכן, זה לא היה הולם עבור תצפיות ארוכות טווח, שמוביל אות חלשה, ככל הנראה כתוצאה תגובה חיסונית. בינתיים, Troncoso, Mégevand רכשה חושית עורר פוטנציאלית (ספטמבר) על הגולגולות של מכרסמים עם 32 אלקטרודות נירוסטה מאובטח על ידי נקבים Poly(methyl methacrylate) (PMMA, זכוכית אקרילית) רשת21,22 , 23. למרות איכותם אות גבוה, האלקטרודות היו מכנית גמישה ורכה; לכן, היו להם קשיים בתרגולים של ניסויים מרובים. בנוסף, שיטה זו היה עדיין פולשנית. למרות שיטות אלה מספקים איכות אות טוב, פני השטח של הגולגולת של עכבר הוא מוגבל, ולכן מספר אלקטרודות היא מוגבלת באמצעות אלקטרודה מוט נירוסטה-סוג. מספר מחקרים קודמים EEG על עכברים הראו מספר מגבלות. במחקר זה, אנחנו נראה שיטה חדשה למדידת EEG החלות בתחומי המחקר translational קליניים באמצעות חיישן רב ערוצית מסוג יבש לא פולשנית.

על מנת להתגבר על המגבלות של הקודם מתודולוגיות EEG בעלי חיים, שכללה את המורכבות מהותי של הכנת בעלי חיים invasiveness, עלות גבוהה, בזבזנות, חוזק מכני חלש, חיפשנו לפתח אלקטרודה חדשה אשר מוצגים גמישות, סטטוס של סוג יבש, יכולות רב ערוצית, הלא-invasiveness ו re-usability. בפרוטוקול הבא, נתאר את התהליך של מדידת חזותי עורר פוטנציאליים (VEP) בהקלטות הקרקפת העכבר באמצעות חיישן EEG יבש, לא פולשנית, רב ערוצית. שיטה זו משתמשת משאבים זמינים בקלות, לכן הנמכת המכשול כניסה לתוך בבע ח בתחום הנדסה ביו-רפואית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

טיפול בבעלי חיים וטיפול בעקבות מנחה מוסדית של קוואנגג'ו במכון למדע, טכנולוגיה (תמצית).

הערה: הליך רכישת VEP האיתות העכבר ויוו כוללת ארבעה שלבים: (1) חיישן הרכבה, הכנת חיות (2), (3) VEP מדידה של עיבוד אותות (4).

1. חיישן הרכבה

  1. להכין סיכות 16 אידיוט לא פולשנית.
    הערה: כל אלקטרודה pin-סוג מורכב משלושה חלקים: פומפה ראש בדיקה ל האביב פנימי, חבית, כפי שמוצג באיור 1a. אורך כל סיכה הוא 13 מ מ, אורך קדם עומס קפיץ מתכוונן 1 מ מ.
  2. לחתוך שתי פיסות של סובסטרטים סיבי זכוכית (עובי: 1.5 מ מ) בגודל של 15 מ מ × 17 מ"מ (רוחב × גובה).
    הערה: הפונקציות המצע פיברגלס-ניצוח כמו בידוד חשמלי, אשר מפריד את אותות מרובים רכשה בו זמנית של הקרקפת של העכבר.
  3. לעשות חורים 16 של קוטר 1.2 מ מ באמצעות מכונת חריטה דיוק, כפי שמוצג באיור 1 c.
    1. פרושים התיאום בדיקה אחיד במרווח של 2 מ מ על גבי המצע שטוח: +7/0, +2 /-2, +2/0, +2 / +2, 0/4, 0/2, 0/0 (bregma), 0 / +2, 0 / +4,-2/3,-2/1,-2 / +1,-2 / +3,-4-/-2, 4/0 ,-4 / +2 (anteroposterior/לרוחב עם בסיס של bregma, במ מ)24,25,26.
  4. מחסנית סובסטרטים שני ולהחיל טיפה אחת של דבק דבק משחק מהיר בין שכבות המצע, בהפקת כפולה-שכבה של 3 מ מ עובי תמיכה 16 אלקטרודות מקבילים ויציבה במהלך שידור.
  5. להרכיב את 16 אלקטרודות על המצע, אחד-אחד באופן ידני.
    הערה: קוטר חור קטן עוצר כל אלקטרודה באותו האורך. בכל קוטר החור הוא מעט קטן יותר מקוטר חבית בתוך הסיכה יחיד (1.3 מ מ) המאפשרת קיבוע חזק של אלקטרודות ללא כל התרופפות העבה ביותר.
  6. הלחמה וקשר ולהירגע של אלקטרודה כל הלחמה-גביע למחבר הוכחה מגע.
  7. לכסות ולהסתיר את צמתי עירום עם אבובים לכווץ לבידוד חשמלי.

2. בעלי חיים הכנה

  1. עזים ומתנגד את העכבר עם זריקה בקרום הבטן (i.p.) של ketamine:xylazine 100:10 (100 מ ג / mL:10 מ"ג/מ"ל) תערובת עם הכמות של 10 µL גרם של משקל הגוף.
    הערה: בדוק שההרדמה של החיה היא נאותה על ידי משיכת רגל אחת או מגרסאות הזנב לפני תחילת ההכנה.
  2. להחיל משחה העין כדי לשמור על הקרנית של העכבר לח באמצעות מקלון צמר גפן.
  3. להסיר את השערות סביב הראש והכתפיים עם שיער-בטלוויזיה, מורחים קרם depilatory זמינים מסחרית וגם להשאירו על האזור למשך 3-4 דקות.
  4. הסר את דפילציה יישומית עם מרית ולאחר מכן נגב בשאר עם מגבונים החלת המים מספר פעמים.

3. VEP מדידה

הערה: VEP כל מדידה תהליך התרחש בתוך כלוב פאראדיי כהה (רוחב עומק × × גובה: 61 × 61 × 60 ס מ).

  1. הר הראש של העכבר אל מסגרת stereotaxic על-ידי הצבת האוזן ברים לתוך תעלות האוזן של העכבר והידוק אותם בדיוק במקום.
  2. בעיא החיישן המחזיק אלקטרודה בהזמנה אישית (איור 1b) ותקן בעל חיישן אל מסגרת stereotaxic, כפי שמוצג באיור 1 d.
  3. אתר החיישן EEG גמיש, בהתחשב המיקום אלקטרודה הפניה והן את העמדה bregma27. לאחר מכן, בזהירות רבה להפחית החיישן בכיוון אנכי כך בוכנות אלקטרודה ערוכים קשר הקרקפת של העכבר באופן שווה על השוליים מעוגלים.
    הערה: המרחק הוריד הוא קטן מ- 1 מ מ, אשר הוא אורך מתכוונן הבוכנה.
  4. בדוק כי impedances הם בטווח תקין מ 100 kΩ כדי 2 MΩ. מיקום מחדש של האלקטרודה כאשר כל ערך אימפדנס של ה-pin נמצא מחוץ לטווח של28.
  5. מקם את ממריץ צילום 20 ס מ מן העיניים של העכבר.
  6. לפני תחילת הניסוי, להתאים את העכבר 10 דקות בכלוב אפל עבור עיבוד חזותי כהה.
    1. קבע את הפרמטרים של המכשירים ניסיוני כדלקמן: תדר הדגימה: 500 הרץ; חריץ סינון: 60 הרץ; מרווח בין הגירוי: 10 s; פלאש משך הזמן: 10 ms; מספר של גירויים פלאש: ניסויים 100/נושא.
      הערה: הפלאש הוא אור לבן תאורת LED אשר יש 550 ± 20% lx עם מרחק של 20 ס מ.

4. VEP עיבוד אותות תגובות נהלים

  1. Epoching
    1. למדידת ברציפות נתונים טוריים, תמצית כל אפוק ליצירת יחיד-משפט VEP מקטעי מתקופת טרום הגירוי (-300 ms) לתקופה שלאחר הגירוי (600 ms), המבוסס על תחילת גירוי פלאש.
      הערה: מאז אנו שוב ושוב מספקים גירוי פלאש ניסויים מעל 100 לכל נושא, סך של 100 שהשרתים VEP עבור כל עכבר מחולצים בשלב זה. EEG epoching היא תהליך שבו זמן מסוים-windows מופקים מן הנתונים אות EEG נמדד באופן רציף.
  2. הפניה מחדש (הפניה ממוצע)
    1. חשב את הממוצע של EEG אותות מעבר לכל האלקטרודות ארבע עשרה ערוצי בכל מועד הצבע, then לחסר את ערך בממוצע מכל אחד מהערוצים. חזור על הליך זה עבור כל שהשרתים VEP.
  3. לבצע מעברים הלהקה סינון של האיתות ~ 1-100 הרץ באמצעות תגובה דחף סופיים (FIR) לסנן.
  4. תיקון בסיסית
    1. לחשב את הממוצע של האותות EEG בתקופת טרום הגירוי (תקופת בסיסית,-300 ~ 0 ms) בכל אחד מהערוצים, then לחסר זה ממוצע של כל נקודה ב waveform (-300 ~ 600 ms). זה מתאים לציר משרעת VEP תגובות כדי להקל על התצפית של גלי המוח משתנה לאחר גירוי. חזור על שלב זה עבור כל שהשרתים VEP.
  5. תגובות VEP גרנד
    1. הממוצע שהשרתים VEP יחיד-משפט כדי ליצור יחידה-נושא בממוצע VEP ואת לכל ערוץ. לאחר מכן, חישוב ממוצע אנסמבל גרנד VEP תגובות לכל ערוץ לגבי כל הנושאים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

אנחנו מחושב הממוצע אנסמבל של תגובות VEP 11 עכברים כמוצג באיור2. תוצאה זו מציג את התגובות VEP שהושג באמצעות הניסוי מן התקופה שלפני גירוי (-300 ms) לתקופה שלאחר גירוי (600 ms), הגירוי ניתנת בזמן 0 אמ. מורגש כי האות תנודות רק לזמן (פחות מ- 300 ms) לאחר הגירוי, ואילו האות מייצבת בהתמדה לאורך זמן במהלך התקופה שלאחר גירוי. יתר על כן, ניתן לסווג את הערוצים 14 מספר קבוצות בהתבסס על התגובות VEP, חשיפת מורפולוגיות דומות לדפוסי29. שיטה זו מספקת תובנות להבנתם של גלי המוח דינאמיקה כבוד איכויות הגיאופוליטיות והמרחביות טמפורלית.

Figure 1
איור 1 : העכבר EEG חיישן תיאור והוראות שימוש בחיישן העכבר אא ג. (א) אלקטרודה EEG pin 16 (ב) מחזיק האלקטרודה מותאם אישית (ג) pin מערך אלקטרודות 16 מפה; האלקטרודה הקרקע (GND), האלקטרודה הפניה (שופט) מודגשת במדידה שחור (d), ויוו העכבר EEG באמצעות חיישן המוצעת ואת המחזיק מותאם אישית על המסגרת stereotaxic. איור זה השתנה מ 29. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 : Visual נציג עורר התוצאות האפשריות ניסיוני מן הערוצים 14. אלף בממוצע חזותי אותות פוטנציאליים עורר כל הנושאים עשרה ואת כל המבחנים מן התקופה שלפני גירוי (-300 ms) לתקופה שלאחר גירוי (600 ms). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ראשית התמקדנו על העיצוב של החיישן, מתן עדיפות המעשיות על-ידי מזעור ניתוחים מורכבים. החיישן EEG deformable מורכב מ 16 פינים: 14 עבור הקלטה, אחד עבור הקרקע האחרון עבור הפניה אלקטרודות. כל אלקטרודה יש מבנה הבוכנה-האביב-חבית, אשר חל ודפורמביליות על גבי משטח מגע של האלקטרודה, אז הם מאפשרים רכישת אות אחידה ויציבה של הקרקפת של העכבר מעוגלת ורכה. בהתחשב רווחת בעלי החיים, ניסינו למזער את הכאב שנגרמו על ידי הכוח האביב להפגת הלחץ המופעל על העור על ידי הרחבת איזור המגע של העור-אלקטרודה ממשק29.

סיכות בודדות המורכב האלקטרודה כל רב ערוצית יכול לקבל מפרטים שונים של עובי, אורך, סוגי הבוכנה, ואביב כוח. אפשרויות שונות אלה צריך להיות שקל לעצב האלקטרודה כדי להקל על סבלם של הנושא. בנוסף, המערך מפה pin ואת המספר של אלקטרודות יכול להיות שונה בהתאם לצורך הניסוי. המצע מחזיק, פיברגלס אלקטרודה יכולה להיעשות על ידי אחרים מתודולוגיות, עיצובים שונים, כגון תלת-ממד הדפסה שיטת30,31.

באופן כללי, עכבה של סימולטורים הראו גבוה עכבה, ולגרום איכות אות נמוך בהשוואה ל-32,אלקטרודה רטובה33. אנחנו יכולים לאשר המיקומים המתאימים של האלקטרודות 16 תחת הכוח אפילו על הקרקפת באמצעות בדיקת עכבה את תוך טווח תקין מ 100 kΩ 2 MΩ: הטווח היה דומה עם האלקטרודה ממוסחר של EEG מסוג יבש יחסית לבן אנוש33 . עכבה הערכים נע בין 296.2 KΩ 1,522.6 KΩ (זאת אומרת ± SD: 825.2 ± 443.2 KΩ). בינתיים, לחץ מכני לקרקפת הנגרמת על ידי מעיינות פנימי ואולי הוריד אימפדנס של האלקטרודה, לכן, זה עלול להשפיע על שיפור34את האות. למרות שפעולה זו אפשרית לשפר את איכות האות באמצעות החלת ג'ל הניצוח על גבי המשטח של ראשי סיכה, זה יכול לגרום הפרעה לאותות בין הפינים סמוכים בגלל באזור הקרקפת של העכבר חיכוכים.

על מנת להוכיח את השירות ויוו של החיישן EEG שעוצבו לאחרונה, אנחנו מיושם הקשור לאירוע פוטנציאליים הקלטה הפרדיגמה VEP, אשר נחשב לאחד הפארדיגמות EEG אופייני פסיבי. למרות מדדנו VEP אותות על גבי הקרקפת של העכבר ללא כל ג'ל רטוב הניצוח, האות היה להשוות התוצאה VEP הקודם של epicranial EEG של מינים העכבר זהה27. במהלך VEP מדידת תהליך, הבסיס של כל החלקים הבודדים, כגון מסגרת stereotaxic, מחזיק האלקטרודה, הוא תהליך חיוני כדי למזער את רעש חשמלי בחוץ. אנחנו גם הקפיד עכברים 10 דקות לפני תחילת הניסוי VEP, עיבוד חזותי כהה, עיבוד חושי העיקרי35,36.

לסיכום, נדגים פרוטוקול נסיוני הדיר לספק חזותי פוטנציאל עורר שימוש בחיישן הקרקפת EEG לא פולשנית עכבר מרובה ערוצים יבש. השיטה המתוארת כאן היא לא פולשנית, ובכך הוא אינו דורש כל הכנה כירורגיים נוספים, כמו גם הפחתת הזמן להכנת ג'ל הניצוח, אם נעשה שימוש אלקטרודות מסוג יבש. יתר על כן, חיישן בעל אלקטרודות מרובות מאפשרת לנו למדוד את גלי המוח של אזורי הקרקפת שונים בו זמנית. השיטה המוצעת עבור חיישן EEG לא פולשנית בקרקפת עשויים לתרום תחומי המחקר translational מתחבר מדע בסיסי תוצאות מחקרים בבני אדם עם תוצאות דומות, אמין ויעיל. בסופו של דבר, גישה עם מאפיינים משמעותיים אלה מספק נוחות ובטיחות גם משתמשים וגם נושאים. . עדיין, יש עוד בעיות מחקר, כגון שיפור איכות האות, השוואת איכות אות עם אחרים מתודולוגיות רכישה של גלי המוח והחלת שיטות אלה לתוך העכבר נעה בחופשיות. יתר על כן, שיטת שהוצגו יש אפשרויות נוספות ליישום חיים קטן פרה אא ג ללימודי אין ויוו, ניתוח הרשת המוח בקנה מידה גדול, חושית עורר הקלטות פוטנציאליים, שילובים עם מוח גירוי או שיטות אלקטרופיזיולוגיות בעומק השטח הקלטה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמך בחלקה על ידי העיקר מכון המחקר (GRI), העיקר-Caltech מחקר שיתוף פעולה בפרויקט באמצעות מענק שמספק העיקר ב-2017. גם נתמך על ידי מענק מחקר (ה-NRF-2016R1A2B4015381) של נבחרת מחקר קרן (ב- NRF) ממומן על ידי ממשלת קוריאה (MEST), ועל ידי KBRI תוכנית מחקר בסיסי דרך המכון הקוריאני לחקר המוח ממומן על ידי משרד המדע, תקשוב, העתיד תכנון (17-BR-04).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ketamine 50 Inj. (Vial) Yuhan - Ketamine HCl 57.68 mg
Zoletil 50 Inj. Virbac - Tiletamina 125 mg/ Zolazepam 125 mg
Rompun 2% Inj. BAYER - Xylazine hydrochloride 23.32mg/mL
Hycell solution 2% Samil - Hydroxypropylmethylcellulose 20 mg
Puralube Vet Ointment 3.5 mg Pharmaderm -
Saline solution Inj.  JW Pharmaceutical  - NaCl 9 g/1000 mL
Veet Hair Removal Cream – Legs & Body - Sensitive Skin Reckitt Benckiser - depilatory
Skins - Surgical Skin Marker Surgmed S-3000 STERILE - Multi-Tip Fine Marker with ruler and label set
Stainless Steel Micro Spatulas HEATHROW SCIENTIFIC HS15907  One Round Flat End, 2L x 5/16W"
cotton swap
Stereotaxic, Desktop Digi Single RWD Life Science 68025
Mouse Adapter RWD Life Science 68010
Ear Bar for Mouse Non-Rupture RWD Life Science 68306
Mitsar-EEG 202-24  MITSAR amplifier
EEGStudio EEG acquisition software MITSAR
White flash stimulator  MITSAR MITSAR Flash stimulator
BCI2000 software Schalk lab
g.USBamp g.tec 0216
g.Power-g.USBamp g.tec 0247
 441 style straight body Touch Proof connector PlasticsOne 441000PSW080001 441 - 000 PSW 80" (BLACK)
Standard probe LEENO SK100CSW http://www.globalinterpark.com/detail/detail?prdNo=2114277241&dispNo=001851006012
Precision engraving machine tools TINYROBO TinyCNC-6060C
Heat shirink 3M FP301

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Alzheimer's Association. Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimers Dement. 12 (4), 459-509 (2016).
  2. Birbeck, G. L., Meyer, A. C., Ogunniyi, A. Nervous system disorders across the life course in resource-limited settings. Nature. 527 (7578), S167-S171 (2015).
  3. World Health Organization. Neurological disorders: public health challenges. , World Health Organization. (2006).
  4. Meyer, U., Feldon, J., Dammann, O. Schizophrenia and Autism: Both Shared and Disorder-Specific Pathogenesis Via Perinatal Inflammation? Pediatr Res. 69 (5), 26r-33r (2011).
  5. Freedman, L. P., Cockburn, I. M., Simcoe, T. S. The Economics of Reproducibility in Preclinical Research. PLoS Biol. 13 (6), e1002165 (2015).
  6. Cummings, J. L., et al. Alzheimer's disease drug development: translational neuroscience strategies. CNS Spectr. 18 (3), 128-138 (2013).
  7. Roelfsema, P. R., Treue, S. Basic neuroscience research with nonhuman primates: a small but indispensable component of biomedical research. Neuron. 82 (6), 1200-1204 (2014).
  8. Wu, C., Wais, M., Sheppy, E., del Campo, M., Zhang, L. A glue-based, screw-free method for implantation of intra-cranial electrodes in young mice. J Neurosci Methods. 171 (1), 126-131 (2008).
  9. Yu, F. H., et al. Reduced sodium current in GABAergic interneurons in a mouse model of severe myoclonic epilepsy in infancy. Nat Neurosci. 9 (9), 1142-1149 (2006).
  10. Parmentier, R., et al. Anatomical, physiological, and pharmacological characteristics of histidine decarboxylase knock-out mice: evidence for the role of brain histamine in behavioral and sleep-wake control. J Neurosci. 22 (17), 7695-7711 (2002).
  11. Handforth, A., Delorey, T. M., Homanics, G. E., Olsen, R. W. Pharmacologic evidence for abnormal thalamocortical functioning in GABA receptor beta3 subunit-deficient mice, a model of Angelman syndrome. Epilepsia. 46 (12), 1860-1870 (2005).
  12. Wu, C., Wais, M., Zahid, T., Wan, Q., Zhang, L. An improved screw-free method for electrode implantation and intracranial electroencephalographic recordings in mice. Behav Res Methods. 41 (3), 736-741 (2009).
  13. Garner, J. P. The Significance of Meaning: Why Do Over 90% of Behavioral Neuroscience Results Fail to Translate to Humans, and What Can We Do to Fix It? Ilar Journal. 55 (3), 438-456 (2014).
  14. Naylor, E., Harmon, H., Gabbert, S., Johnson, D. Automated sleep deprivation: simulated gentle handling using a yoked control. Sleep. 12 (1), 5-12 (2010).
  15. Naylor, E., et al. Simultaneous real-time measurement of EEG/EMG and L-glutamate in mice: A biosensor study of neuronal activity during sleep. J Electroanal Chem (Lausanne). 656 (1-2), 106-113 (2011).
  16. Naylor, E., et al. Molecules in Neuroscience. Proceedings of the 13th International Conference on In Vivo Methods, , 12-16 (2010).
  17. Choi, J. H., et al. A flexible microelectrode for mouse EEG. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 1600-1603 (2009).
  18. Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. S. High resolution electroencephalography in freely moving mice. J Neurophysiol. 104 (3), 1825-1834 (2010).
  19. Lee, M., Shin, H. S., Choi, J. H. Simultaneous recording of brain activity and functional connectivity in the mouse brain. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, , 2934-2936 (2009).
  20. 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. JoVE-J Vis Exp. (47), e2562 (2011).
  21. Mégevand, P., Quairiaux, C., Lascano, A. M., Kiss, J. Z., Michel, C. M. A mouse model for studying large-scale neuronal networks using EEG mapping techniques. Neuroimage. 42 (2), 591-602 (2008).
  22. Megevand, P., et al. Long-term plasticity in mouse sensorimotor circuits after rhythmic whisker stimulation. J Neurosci. 29 (16), 5326-5335 (2009).
  23. Troncoso, E., Muller, D., Czellar, S., Zoltan Kiss, J. Epicranial sensory evoked potential recordings for repeated assessment of cortical functions in mice. J Neurosci Methods. 97 (1), 51-58 (2000).
  24. Bauschatz, J. D., Guido, V. E., Marden, C. C., Davisson, M. T., Donahue, L. R. Preliminary skull characterization and comparison of C57BL/6J, C3H/heSnJ, BALB/cByJ and DBA/2J inbred mice. , http://craniofacial.jax.org/characteristics.html (2014).
  25. Keith, B., Franklin, G. P., Paxinos, G. The mouse brain in stereotaxic coordinates. , Academic. California. (2008).
  26. Kawakami, M., Yamamura, K. I. Cranial bone morphometric study among mouse strains. Bmc Evol Biol. 8, (2008).
  27. Strain, G. M., Tedford, B. L. Flash and pattern reversal visual evoked potentials in C57BL/6J and B6CBAF1/J mice. Brain Res Bull. 32 (1), 57-63 (1993).
  28. Schalk, G., McFarland, D. J., Hinterberger, T., Birbaumer, N., Wolpaw, J. R. BCI2000: A general-purpose, brain-computer interface (BCI) system. Ieee Transactions on Biomedical Engineering. 51 (6), 1034-1043 (2004).
  29. 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 (2), 326 (2017).
  30. Yeon, C., Kim, D., Kim, K., Chung, E. SENSORS, 2014 IEEE. , IEEE. 519-522 (2014).
  31. Kim, D., Yeon, C., Chung, E., Kim, K. SENSORS, 2015 IEEE. , IEEE. 1-4 (2015).
  32. Lin, C. T., et al. Novel dry polymer foam electrodes for long-term EEG measurement. IEEE Trans Biomed Eng. 58 (5), 1200-1207 (2011).
  33. Lopez-Gordo, M. A., Sanchez-Morillo, D., Pelayo Valle, F. Dry EEG electrodes. Sensors (Basel). 14 (7), 12847-12870 (2014).
  34. Fang, Q., Bedi, R., Ahmed, B., Cosic, I. Engineering in Medicine and Biology Society, 2004. IEMBS'04. 26th Annual International Conference of the IEEE. 2995-2998 IEEE, , 2995-2998 (2004).
  35. Maffei, L., Fiorentini, A., Bisti, S. Neural correlate of perceptual adaptation to gratings. Science. 182 (4116), 1036-1038 (1973).
  36. Ernst, M., Lee, M. H., Dworkin, B., Zaretsky, H. H. Pain perception decrement produced through repeated stimulation. Pain. 26 (2), 221-231 (1986).

Tags

מדעי המוח גיליון 131 אלקטרואנצפלוגרם (EEG) חיישן EEG מסוג יבש חיישן EEG הלא-invasiveness רב ערוצית חיישן deformable מחקרים קליניים עכבר מעבדה פוטנציאל עורר חזותי (VEP) ויוו העכבר EEG הקלטה
חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yeon, C., Kim, D., Kim, K., Chung,… More

Yeon, C., Kim, D., Kim, K., Chung, E. Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor. J. Vis. Exp. (131), e56927, doi:10.3791/56927 (2018).

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