Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Visual Evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid EEG Sensor

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

We ontwierpen een droog-type 16 kanaals EEG sensor die niet-invasief, vervormbare en opnieuw bruikbaar is. Dit witboek beschrijft het gehele proces van productie de voorgestelde EEG elektrode signaal verwerking van visual evoked potentieel (VEP) signalen op een muis-hoofdhuid met behulp van een droge niet-invasieve multi-kanaals EEG sensor gemeten.

Abstract

Voor hoofdhuid EEG onderzoek omgevingen met laboratorium muizen ontwierpen we een droog-type 16 kanaals EEG sensor die niet-invasieve, vervormbare en herbruikbaar is vanwege de plunjer-lente-vat structurele facet en de mechanische krachten die voortvloeien uit metaal materialen. Het hele proces voor het verkrijgen van de VEP reacties in vivo een muis bestaat uit vier stappen: (1) de sensor montage, (2) dierlijke voorbereiding, (3) VEP meting en (4) de signaalverwerking. Dit document stelt representatieve metingen van VEP reacties van meerdere muizen met een resolutie van submicrome-spanning signaal en sub honderd milliseconden temporele resolutie. Hoewel de voorgestelde methode is veiliger en gemakkelijker in vergelijking met andere eerder gemeld dierlijke EEG verwervende methoden, er zijn nog kwesties, waaronder het verbeteren van de signaal-/ ruisverhouding en het toepassen van deze techniek met vrij bewegende dieren. De voorgestelde methode maakt gebruik van gemakkelijk beschikbare middelen en toont een repetitieve VEP reactie met een goede signaalkwaliteit. Daarom is deze methode kan worden gebruikt voor longitudinale experimentele studies en betrouwbare translationeel onderzoek exploitatie van niet-invasieve paradigma's.

Introduction

Als het aantal patiënten met seniele degeneratieve hersenziekten zoals dementie, Alzheimer en Parkinsonian syndromen beroerte gestegen met een verouderende bevolking en een toenemende levensverwachting, heeft de lange termijn maatschappelijke last van deze ziekten ook steeg1,2,3. Daarnaast, de meeste neurologische ziekten zoals schizofrenie en autisme, vergezeld gaan van cognitieve en gedragsmatige stoornissen waardoor een patiënt hele leven2,3,4. Om deze reden, hebben onderzoekers moeite om het verbeteren van de diagnose, preventie, pathologische begrip, op lange termijn observatie en behandeling van hersenziekten. Problemen blijven echter afkomstig uit de hersenen complexiteit en ziekte pathologieën. Translationeel onderzoek wellicht een veelbelovende instrument voor het identificeren van oplossingen, omdat hierdoor de overdracht van fundamenteel onderzoek naar klinische toepassingen binnen een korter tijdsbestek, tegen lagere kosten en met een hoger slagingspercentage in de neurowetenschappen velden5 ,6,7. Een ander doel van translationeel onderzoek is het onderzoeken van de toepasbaarheid bij menselijke proefpersonen, waarbij niet-invasieve experimentele benaderingen in dieren die het mogelijk maken van vergelijkingen met dezelfde methode voor de mens. Deze voorwaarden hebben geleid tot verscheidene grote behoeften voor de ontwikkeling van niet-invasieve dierlijke bereidingswijzen. Een methode is elektro-encefalografie (EEG), die onthult corticale hersenen connectiviteit en activiteit two-dimensionally met hoge temporele resolutie, en welke uitkeringen uit een niet-invasieve protocol. De gebeurtenis-gerelateerde potentiële opname (ERP) is één van de typische experimentele paradigma's die gebruik maken van de EEG.

Talrijke eerdere studies werknemer niet-invasieve EEG methodes voor het targeten van mensen onderwerpen, overwegende dat invasieve methoden, zoals implantaat schroeven en paal type elektroden, zijn gebruikt in dierstudies8,9,10 , 11 , 12. de signaalkwaliteit en de kenmerken van deze methoden zijn sterk afhankelijk van de invasiviteit van de plaatsing van de sensor. Voor succesvolle translationeel onderzoek, Garner benadrukt met behulp van dezelfde voorwaarden voor dierlijke studie als die worden gebruikt voor menselijke onderzoek13. Voor fundamenteel onderzoek met behulp van dieren, zijn niet-invasieve EEG methoden echter niet gangbaar. Een nieuwe benadering met behulp van een niet-invasieve hoofdhuid EEG sensorsysteem gericht op laboratorium muizen zou een betrouwbaar en efficiënt hulpmiddel voor translationeel onderzoek dat kan worden toegepast op de niet-invasieve paradigma's voor de mens, ook.

Talrijke studies van de muis EEG leidde de weg door het commercialiseren van PCB (printed circuit board) gebaseerd meerkanaals elektroden14,15,16. Hoewel zij een invasieve methode, had ze een beperkt aantal kanalen (3-8), waardoor het moeilijker te observeren dynamiek van de grote hersenen. Bovendien kunnen toepassingen worden beperkt door hun invasiviteit en hoge kosten. In een ander onderzoek, de KIST (Korea Institute of Science and Technology) een 40 kanaal polyimide gebaseerde dunne-film elektrode ontwikkeld en deze vervolgens gekoppeld aan een muis schedel17,18,19,20 . Dit werk verwierf het hoogste aantal muis EEG kanalen. Het was echter mechanisch zwak en niet makkelijk te hergebruiken; het was dus niet geschikt voor langdurige observaties, wat leidt tot een verzwakte signaal, mogelijk veroorzaakt door een immune reactie. Ondertussen Troncoso en Mégevand verworven een sensory evoked potentieel (SEP) op knaagdieren doodshoofden met tweeëndertig RVS elektroden beveiligd door een geperforeerde Poly(methyl Methacrylate) (PMMA, acrylglas) raster21,22 , 23. ondanks hun hoge signaalkwaliteit, waren de elektroden mechanisch flexibel en teder; Daarom hadden ze problemen op meerdere experimenten wordt toegepast. Bovendien, was deze methode nog steeds minimaal invasieve. Hoewel deze methoden bieden goede signaalkwaliteit, de oppervlakte van de schedel van een muis is beperkt, dus het aantal elektroden is beperkt met behulp van een elektrode RVS paal-type. Een aantal eerdere EEG studies voor muizen toonde verscheidene beperkingen. In deze studie, zullen wij een nieuwe methode voor het meten van de EEG die van toepassing zijn in de pre-klinische translationeel onderzoek met behulp van een niet-invasieve droog-type multi-kanaals sensor tonen.

Om te overwinnen van de beperkingen van eerdere dierlijke EEG methodologieën, waaronder de intrinsieke complexiteit van dierlijke voorbereiding, invasiviteit, hoge kosten, verspilling en zwakke mechanische sterkte, we gestreefd naar de ontwikkeling van een nieuwe elektrode dat vertoont flexibiliteit, droge type status, multi-kanaals mogelijkheden, niet-invasiviteit en herbruikbaarheid. In het volgende protocol beschrijven we het proces voor het meten van visual evoked potentiële (VEP) opnames op de hoofdhuid van een muis met behulp van een droge, niet-invasieve, multi-kanaals EEG-sensor. Deze methode maakt gebruik van gemakkelijk beschikbare middelen, dus het verlagen van de belemmering voor de indienststelling van dierproeven op het gebied van de biomedische technologie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Verzorging van de dieren en de behandeling gevolgd de institutionele richtsnoer van het Gwangju Instituut voor wetenschap en technologie (GIST).

Opmerking: De procedure voor het verkrijgen van het VEP-signaal van een muis in vivo bestaat uit vier stappen: (1) de sensor montage, (2) dierlijke voorbereiding, (3) VEP meting en (4) de signaalverwerking.

1. sensor vergadering

  1. Zestien pinnen voorbereiden op een niet-invasieve elektrode.
    Opmerking: Elke pin-type elektrode bestaat uit drie delen: een sonde hoofd plunjer, een interne voorjaar en een vat, zoals weergegeven in Figuur 1a. De lengte van elke pin is 13 mm en de lengte verstelbare voorjaar vóór belasting is 1 mm.
  2. Knip twee stukken van glasvezel substraten (dikte: 1,5 mm) met de grootte van 15 mm × 17 mm (breedte × hoogte).
    Opmerking: De niet-geleidend glasvezel substraat functies als een isolator, die de meerdere signalen scheidt tegelijkertijd uit verkregen van de muis hoofdhuid.
  3. De zestien gaten maken met diameter van elke 1.2 mm met behulp van een precisie gravure machine, zoals aangegeven in Figuur 1 c.
    1. Verspreid de coördinatie van de sonde gelijkmatig met een tussenpoos van 2 mm op de vlakke ondergrond: HALSLENGTE + 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/laterale met basis van bregma, in mm)24,25,26.
  4. Stack twee substraten en één druppel snelwerkende lijm lijm tussen substraat lagen, produceren een dubbele laag van 3 mm dikte ondersteuning van zestien stabiel en parallelle elektroden tijdens signaal overname van toepassing.
  5. Monteren van de elektroden op het substraat één-door-één van de zestien handmatig.
    Opmerking: De kleinere diameter van de gat stopt elke elektrode op de dezelfde lengte. Elk gat diameter is iets kleiner dan de dikste diameter van een vat binnen de enkele pin (1.3 mm), waardoor de strakke vaststelling van elektroden zonder enige versoepeling.
  6. Soldeer en koppelen van elke elektrode einddatum soldeer-cup deel aan de aanraking bewijs connector.
  7. Cover en verbergen van de naakte kruispunten met warmte-shrink tubing voor elektrische isolatie.

2. dierlijke voorbereiding

  1. Anesthetize van de muis met een injectie intraperitoneaal (i.p.) van ketamine:xylazine 100:10 (100 mg / mL:10 mg/mL) mengsel met het bedrag van 10 µL/gram lichaamsgewicht.
    Opmerking: Controleren van het dier verdoving voldoende door te trekken van een been of tweaken van de staart voordat voorbereiding.
  2. Toepassing oog zalf om te houden van de muis hoornvlies vochtig met een wattenstaafje.
  3. Verwijder de haren rond de kop en schouders met een-haartrimmer, dan verspreid verkrijgbare ontharende room en houden op dit gebied voor 3-4 min.
  4. De toegepaste ontharende verwijderen met een spatel, en vervolgens veeg de rest met natte doekjes water meerdere keren toe te passen.

3. VEP meting

Opmerking: De hele VEP meten proces vond plaats in een donkere kooi van Faraday (breedte × hoogte × diepte: 61 × 61 × 60 cm).

  1. Monteren van de muis hoofd op het stereotaxic frame door te plaatsen oor bars in de muis de oorkanalen en aanscherping van hen precies op zijn plaats.
  2. De sensor in de op maat gemaakte elektrode-houder (Figuur 1b) monteren en bevestigen van de houder van de sensor naar het stereotaxic frame, zoals afgebeeld in Figuur 1 d.
  3. Zoek de flexibele sensor van de EEG, gelet op zowel het referentiepunt voor de elektrode en de bregma positie27. Na dat, verlagen zeer zorgvuldig de sensor in verticale richting, zodat de gekleed elektrode plunjers Neem contact op met de muis de hoofdhuid gelijkmatig op de gebogen marge.
    Opmerking: De verlaagde afstand is kleiner dan 1 mm, oftewel de verstelbare lengte van de zuiger.
  4. Controleer of de impedances binnen het juiste bereik van 100 kΩ tot 2 MΩ. Verplaats de elektrode wordt elke waarde van de impedantie van de pin uit de reeks28.
  5. Plaats de foto stimulator 20 cm afstand van de ogen van de muis.
  6. Voordat u het experiment start, passen de muis gedurende 10 minuten in de donkere kooi voor donkere visuele aanpassing.
    1. De parameters van de experimentele apparaten als volgt ingesteld: Sampling-frequentie: 500 Hz; Inkeping filteren: 60 Hz; Inter stimulans interval: 10 s; Flash duur: 10 ms; nummer van flash stimuli: 100 proeven/onderwerp.
      Opmerking: Het flitslicht is een wit licht LED-verlichting heeft 550 ± 20% lx met een afstand van 20 cm.

4. VEP reacties Signal Processing Procedures

  1. Epoching
    1. Pak elk tijdperk single-proef VEP om segmenten te maken uit de pre stimulans periode (-300 ms) voor de periode na stimulans (600 ms), gebaseerd op het begin van de flash stimulans voor het continu meten seriële data.
      Opmerking: Aangezien wij herhaaldelijk flash stimulatie meer dan 100 trials voor elk onderwerp, een totaal van 100 VEP tijdperken voor elke muis worden geëxtraheerd in deze stap. EEG-epoching is een proces waarin specifieke tijd-windows de continu gemeten EEG signaal gegevens worden uitgepakt.
  2. Opnieuw (gemiddelde verwijzing) verwijst naar
    1. Berekent het gemiddelde van EEG signalen over alle veertien elektrode kanalen op elk moment wijs en trek daar vervolgens het gemiddelde waarde van elk kanaal. Herhaal deze procedure voor alle tijdperken van de VEP.
  3. Uitvoeren van band pass filter van signaal van ~ 1-100 Hz met behulp van een eindige impulse response (FIR) filteren.
  4. Correctie van de basislijn
    1. Het gemiddelde berekenen van de EEG-signalen in de periode vóór stimulans (basislijn periode, -300 ~ 0 ms) voor elk kanaal, dan aftrekken van dit gemiddelde van elk punt in de golfvorm (-300 ~ 600 ms). Dit past de as van de amplitude van VEP reacties op het vergemakkelijken van de waarneming van de hersenengolf wijzigingen na stimulatie. Herhaal deze stap voor alle van de VEP-tijdperken.
  5. Grand VEP reacties
    1. Gemiddelde de single-proef VEP tijdperken maken van single-onderwerp gemiddeld VEP golfvormen voor elk kanaal. Dan het gemiddelde van de grand ensemble van VEP Responsie voor elk kanaal ten aanzien van alle onderwerpen te berekenen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

We berekend het ensemble gemiddelde van VEP reacties van elf muizen zoals afgebeeld in Figuur 2. Dit resultaat toont de VEP reacties verkregen door middel van dit experiment uit de periode vóór stimulatie (-300 ms) voor de periode na stimulatie (600 ms), zoals de stimulatie wordt gegeven op tijd 0 s. Het is merkbaar dat het signaal slechts voor een tijdje schommelt (minder dan 300 ms) na de stimulatie, terwijl het signaal gestaag na verloop van tijd in de periode na stimulatie stabiliseert. Bovendien kunnen de veertien kanalen worden onderverdeeld in verschillende groepen op basis van de VEP-reacties, onthullen soortgelijke morphologies en patronen29. Deze methode biedt inzicht in het begrip van de hersenengolf dynamiek met aan temporele en ruimtelijke kwaliteiten respecteert.

Figure 1
Figuur 1 : Muis EEG sensor beschrijving en instructies voor het gebruik van de muis EEG sensor. (a) 16 pins EEG elektrode (b) de houder van de aangepaste elektrode (c) de zestien elektroden matrix pin kaart; de grond elektrode (GND) en de referentie-elektrode (Ref) wordt gemarkeerd in zwart (d), in vivo muis EEG meting met behulp van de voorgestelde sensor en de aangepaste houder op het stereotaxic frame. Dit cijfer is gewijzigd van 29. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2 : Representatief visual evoked potentiële experimentele resultaten van de veertien kanalen. Grand gemiddeld visual evoked mogelijke signalen van alle elf onderwerpen en alle proeven uit de periode vóór stimulatie (-300 ms) voor de periode na stimulatie (600 ms). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We in de eerste plaats gericht op het ontwerp van de sensor, prioriteren bruikbaarheid door het minimaliseren van complexe chirurgische ingrepen. De vervormbare EEG-sensor bestaat uit zestien pinnen: veertien voor opname, één voor de grond, en de laatstgenoemde voor verwijst naar elektroden. Elke elektrode heeft de plunjer-lente-vat-structuur, die vervormbaarheid op van de elektrode contactoppervlak, geldt dus zij homogeen en bestendig signaal overname van gebogen en inschrijving van de muis hoofdhuid vergemakkelijken. Rekening houdend met het welzijn van de dieren, we hebben geprobeerd om te minimaliseren van de pijn door de veerkracht door het verlichten van de druk op de huid toegepast door verbreding van de contactpunten van de huid-elektrode interface29gemaakte.

De individuele pennen samengesteld van de hele Multi-Channel elektrode kunnen hebben verschillende specificaties voor dikte, lengte, plunjer typen, en lente van kracht. Deze verschillende opties moeten worden overwogen voor het ontwerpen van de elektrode van de certificaathouder lijden te verlichten. Daarnaast kunnen de pin kaart matrix en het aantal elektroden worden gewijzigd volgens het doel van het experiment. De elektrode-houder en glasvezel-ondergrond kan worden gemaakt door andere methoden en verschillende ontwerpen, zoals een 3D printen methode30,31.

De impedantie van een droge elektrode blijkt in het algemeen, hoger impedantie, en het veroorzaakt een verlaagde signaalkwaliteit in vergelijking met een vochtige elektroden dicht32,33. We kunnen bevestigen de desbetreffende locaties van de zestien elektroden onder het zelfs kracht op de hoofdhuid door een controle van de impedantie binnen een goede bereik van 100 kΩ tot 2 MΩ: het bereik was vergelijkbaar met de gecommercialiseerd droog-type EEG-elektrode voor een menselijke33 . De impedantie waarden variëren van 296.2 KΩ tot 1,522.6 KΩ (± SD betekenen: 825.2 ± 443.2 KΩ). Ondertussen, de mechanische druk op de hoofdhuid veroorzaakt door interne bronnen eventueel verlaagd van de elektrode impedantie, daarom, dit van invloed kan zijn op de verbetering van signaal34. Hoewel het mogelijk is te verbeteren van de kwaliteit van het signaal door het toepassen van geleidende gel op de pin heads oppervlak, kan dit signaal interferentie tussen aangrenzende pinnen veroorzaken vanwege de beperkte muis hoofdhuid gebied.

Om aan te tonen het nut in vivo van de nieuw ontworpen EEG-sensor, wij het evenement-gerelateerde potentiële opname paradigma VEP, dat is een van de typische passieve EEG paradigma's. Hoewel we VEP signalen op de hoofdhuid van de muis zonder een geleidende natte gel gemeten, was het signaal vergelijkbaar met de vorige VEP-resultaat van de epicranial van de EEG uit de dezelfde muis soorten27. Tijdens het VEP meten van voortgang, is de aarding van alle afzonderlijke onderdelen, zoals het stereotaxic frame en elektrode-houder, een essentieel proces om te minimaliseren van de elektrische lawaai van buiten. Wij onderhouden ook muizen gedurende 10 minuten voordat het VEP-experiment, voor donkere visuele aanpassing en primaire sensorische aanpassing35,36.

Tot slot tonen wij een herhaalbare experimenteel protocol om visual evoked potentieel met behulp van de niet-invasieve droge meerkanaals muis hoofdhuid EEG sensor. De hier beschreven methode is niet-invasief, dus het is niet noodzakelijk een extra chirurgische preparaat, evenals het verminderen van de tijd voor het voorbereiden van geleidende gel, als droog-type elektroden worden gebruikt. Bovendien, een sensor die het bezitten van meerdere elektroden stelt ons in staat om te meten de hersenen golven van verschillende hoofdhuid gebieden tegelijk. De voorgestelde methode voor een niet-invasieve hoofdhuid EEG sensor kan bijdragen aan translationeel onderzoeksgebieden basiswetenschap resultaat verbinden met menselijke studies met vergelijkbare, betrouwbare en efficiënte resultaten. Uiteindelijk, een aanpak met deze significante kenmerken biedt gemak en veiligheid, zowel voor gebruikers en onderwerpen. Toch zijn er verder onderzoek onderwerpen, zoals het verbeteren van de signaalkwaliteit, vergelijking van de signaalkwaliteit met andere methoden voor hersenengolf verwerving en toepassing van deze methoden in de vrij bewegende muis. Bovendien heeft de onderhavige methode verdere mogelijkheden voor preklinische klein dier EEG in vivo bestudeert, grootschalige hersenen netwerkanalyse, zintuiglijke potentiële opnames opgeroepen en combinaties met brain stimulatie of oppervlakte-diep elektrofysiologische opname methoden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het GIST Research Institute (GRI), het GIST-Caltech onderzoeksproject samenwerking door middel van een subsidie verstrekt door GIST in 2017. Ook ondersteund door onderzoeksbeurs (NRF-2016R1A2B4015381) van de National Research Foundation (NRF) gefinancierd door de Koreaanse overheid (MEST), en door KBRI basisonderzoek programma via Korea Brain Research Institute gefinancierd door het ministerie van wetenschap, ICT en toekomst Plan (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

Neurowetenschappen kwestie 131 elektro-encefalografie (EEG) droge-type EEG sensor niet-invasiviteit multi-kanaals EEG sensor vervormbare sensor pre-klinisch onderzoek laboratorium muis visual evoked potentieel (VEP) in vivo muis EEG opname
Visual Evoked potentiële opnamen in muizen met behulp van een niet-invasieve meerkanaals droge hoofdhuid EEG Sensor
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