Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Görsel uyarılmış potansiyel kayıtları bir kuru Non-invaziv çok kanallı kullanarak farelerde EEG sensör kafa derisi

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

Biz non-invaziv, deforme ve yeniden kullanılabilir olan bir kuru tip 16 kanal EEG sensör tasarlanmıştır. Bu kağıt tüm sinyal işleme görsel uyarılmış potansiyel (VEP) için önerilen EEG elektrot kuru bir non-invaziv çok kanallı EEG sensör kullanarak fare kafa derisi üzerinde ölçülen sinyalleri üretimden anlatılmaktadır.

Abstract

Laboratuvar fareler ile kafa derisi EEG araştırma ortamları için dizayn ettik dalgıç-bahar-varil yapısal model ve metalden kaynaklanan mekanik güçlü nedeniyle non-invaziv, deforme ve yeniden kullanılabilir bir kuru tip 16 kanal EEG sensör malzemeler. Bir fareden VEP yanıt vivo içinde edinme için tüm süreç dört adımdan oluşur: (1) sensör derleme, (2) hayvan hazırlama, (3) VEP ölçüm ve (4) sinyal işleme. Bu kağıt submicro gerilim sinyali çözünürlüğü ile birden çok fareler yanıtlarını VEP temsilcisi ölçümleri ve alt yüz milisaniyelik zamansal çözünürlük sunar. Önerilen yöntem karşılaştırıldığında daha güvenli ve daha kolay olmasına rağmen diğer hayvan EEG edinilmesi yöntemleri daha önce rapor, sinyal-gürültü oranı geliştirmek ve hayvanlar özgürce hareket ile bu tekniği uygulamak da dahil olmak üzere sorunları kalan. Önerilen yöntem kolayca kullanılabilir kaynaklar kullanır ve tekrarlayan VEP yanıt tatmin edici sinyal kalitesi ile gösterir. Bu nedenle, bu yöntem boyuna deneysel çalışmalar ve non-invaziv paradigmalar istismar güvenilir translasyonel araştırma için yararlanılabilir.

Introduction

Senil dejeneratif beyin hastalığı olan hastaların sayı olarak demans, Alzheimer, Parkinson sendromları ve inme bir yaşlanan nüfus ve artan bir yaşam beklentisi arttı gibi uzun vadeli toplumsal yükünü bu hastalıkların vardır Ayrıca1,2,3arttı. Buna ek olarak, çoğu nörogelişimsel hastalıklar, şizofreni ve otizm, gibi bir hastanın tüm hayatını2,3,4etkileyen bilişsel ve davranışsal bozukluklar tarafından eşlik eder. Bu nedenle, araştırmacılar tanı, önleme, patolojik anlayış, uzun vadeli gözlem ve beyin hastalıkları tedavi geliştirmek mücadele edilmiştir. Ancak, sorunlar beynin karmaşıklığı ve mefhumlarının hastalığı patolojiler stemming devam etmektedir. Translasyonel araştırma bir daha kısa süre içerisinde, daha düşük maliyetle ve nörolojik alanları5 daha yüksek başarı oranı ile klinik uygulamaları temel araştırma aktarımı yapılmasını sağlar çünkü çözümleri tanımlamak için umut verici bir araç olabilir ,6,7. Başka bir amacı translasyonel araştırma, karşılaştırmalar aynı yöntemi için insanlar için izin hayvanlarda non-invaziv deneysel yaklaşımlar gerektiren uygulanabilirliği insan bireylerde incelemektir. Bu koşullar non-invaziv hayvan hazırlama yöntemleri geliştirmek için birkaç önemli ihtiyaçlarını yol açmıştır. Hangi kortikal beyin bağlantısı ve yüksek zamansal çözünürlük two-dimensionally aktivitesiyle ortaya çıkarır ve hangi bir non-invaziv iletişim kuralından faydaları elektroansefalografi (EEG), bir yöntemdir. Olay-ilişkili potansiyel kayıt (ERP) EEG kullanmak tipik deneysel paradigmalar biridir.

Hayvan çalışmaları8,9,10 ' gibi invaziv yöntemler, implant ise vida ve Kutup türü elektrotlar, insanlar konular, hedefleme için çok sayıda önceki çalışmalar istihdam non-invaziv EEG yöntemleri kullanılmıştır , 11 , 12. bu yöntemleri özellikleri ve sinyal kalitesini önemli ölçüde sensör yerleşim invasiveness üzerinde bağımlı. Başarılı translasyonel araştırma için Garner insan araştırma13için kullanılanlarla aynı koşullar için hayvan çalışma kullanarak vurguladı. Hayvanlar kullanarak temel araştırma için ancak, non-invaziv EEG yöntemleri yaygın değildir. Laboratuvar fareler üzerinde odaklanan bir non-invaziv kafa derisi EEG sensör sistemi kullanarak yeni bir yaklaşım için non-invaziv paradigmalar insan için de uygulanabilir translasyonel araştırma için güvenilir ve verimli bir araç olurdu.

Birçok fare EEG çalışma PCB Ticarileştirme tarafından öncülük (baskılı devre kartı) dayalı çok kanallı elektrotlar14,15,16. İnvaziv bir yöntem kabul rağmen onlar çok sınırlı sayıda kanal (3-8), zor büyük ölçekli beyin dinamiği gözlemlemek için yapılan vardı. Ayrıca, uygulamaları kendi invasiveness ve yüksek maliyet tarafından kısıtlanabilir. Başka bir araştırma, KIST (Kore Enstitüsü Fen ve teknoloji) 40 kanal polimid tabanlı ince film elektrot geliştirildi ve bir farenin kafatası17,18,19' a,20 bağlı . Bu eser fare EEG kanal en yüksek sayısı satın aldı. Bu, ancak, mekanik olarak zayıf ve yeniden kullanmak kolay değil; Bu nedenle, uzun süreli gözlemler, muhtemelen bir bağışıklık tepkisi tarafından neden zayıf bir sinyal önde gelen uygunsuzdu. Bu arada, Troncoso ve Mégevand bir duyusal uyarılmış potansiyel (SEP) kemirgenler kafatası üzerinde bir delikli Poly(methyl methacrylate) (PMMA, akrilik cam) kılavuz21,22 tarafından güvenli otuz iki paslanmaz çelik elektrotlar ile elde , 23. rağmen yüksek sinyal kalitesi, elektrotlar mekanik olarak esnek ve ihale; Bu nedenle, birden çok deneyler için uygulanan zorluklar vardı. Buna ek olarak, bu yöntem hala minimal invaziv. Her ne kadar bu yöntemleri iyi sinyal kalitesi sağlar, bir farenin kafatası yüzey alanı sınırlıdır, bu nedenle elektrot sayısı paslanmaz kutup tipi elektrot kullanarak sınırlı. Fareler için önceki EEG çalışmalar bir dizi bazı sınırlamaları gösterdi. Bu çalışmada, biz EEG önceden klinik translasyonel araştırma bir non-invaziv Kuru tip çok kanallı sensör kullanarak ilgili ölçmek için yeni bir yöntem gösterir.

Hayvan hazırlanması, invasiveness, yüksek maliyet, israf ve zayıf mekanik kuvvet içsel karmaşıklığı dahil, önceki hayvan EEG metodolojileri sınırlamaları aşmak için sergileyen yeni bir elektrot geliştirmek istedi esneklik, Kuru tip durum, çok kanallı yetenekleri, Sigara invasiveness ve re-usability. Aşağıdaki iletişim kuralında, Kuru, non-invaziv, çok kanallı EEG sensör kullanarak bir fare derisi üzerinde görsel uyarılmış potansiyel (VEP) kayıtları ölçme işlemi anlatacağız. Bu yöntem bu nedenle hayvan deney Biyomedikal Mühendisliği alanında girişine bariyer düşürücü kolayca kullanılabilir kaynaklar kullanır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Hayvan bakım ve taşıma Gwangju Enstitüsü bilim ve Teknoloji (özü) kurumsal kılavuz izledi.

Not: bir fare vivo içinde VEP sinyalini edinme yordamı dört adımdan oluşur: (1) sensör derleme, (2) hayvan hazırlama, (3) VEP ölçüm ve (4) sinyal işleme.

1. sensör derleme

  1. On altı iğne bir non-invaziv elektrot için hazırlayın.
    Not: Tipi elektroda üç bölümden oluşur: bir sonda baş dalgıç, dahili bir bahar ve Şekil 1a' gösterildiği gibi bir varil. Her PIN uzunluğu 13 mm ve ayarlanabilir bahar öncesi yük uzunluğu 1 mm.
  2. İki adet cam elyaf yüzeylerde kesme (kalınlığı: 1.5 mm) 15 mm × 17 mm (genişlik x yükseklik) büyüklüğünde.
    Not: Sigara yürütülmesi fiberglas substrat işlevlerini birden çok sinyalleri ayıran bir yalıtkan olarak aynı anda fare derisi satın aldı.
  3. Yapmak on altı delik çapı 1.2 mm bir hassas gravür makine Resim 1 ciçinde gösterildiği gibi kullanarak.
    1. 2 mm düz yüzey üzerine soruşturma koordinasyon bir aralıkta eşit olarak yayılmış: + 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 (mm bregma temel ile hastanın/lateral)24,25,26.
  4. İki yüzeylerde yığını ve on altı istikrarlı ve paralel elektrotlar sinyal Alım sırasında destekleyen 3 mm kalınlıkta bir çift-tabaka üreten substrat katmanlar arasında hızlı yapıştırıcı tutkal bir damla uygulayın.
  5. On altı elektrotlar tek tek substrat üzerine el ile birleştirin.
    Not: Daha küçük delik çapı elektroda aynı uzunlukta, durur. Her delik çapı biraz bir varil içinde herhangi bir gevşeme olmadan sabitleme sıkı elektrotlar sağlayan tek PIN (1.3 mm) kalın çapı daha küçük.
  6. Lehim ve elektroda'nın bitiş lehim-cup bölümü dokunmatik kanıtı konektörüne bağlayın.
  7. Kapak ve elektrikli yalıtım termo büzülme boruları ile çıplak kavşak gizle.

2. hayvan hazırlık

  1. Fare ketamine:xylazine 100:10 mayi (IP) enjeksiyonu ile anestezi (100 mg / mL:10 mg/mL) karışımı 10 µL/g vücut ağırlığının miktarı ile.
    Not: hayvanın anestezi bir şaka ya da hazırlık başlamadan önce kuyruk tweaking tarafından yeterli olduğunu denetleyin.
  2. Fare kornea bir pamuk bez ile nemli tutmak için göz merhem uygulamak.
  3. Baş ve omuzlar ile bir saç kesme makinesi, çevresinde tüyleri ve piyasada bulunan depilatory krem yaymak ve bu alan için 3-4 dk üzerinde tutun.
  4. Bir spatula ile uygulanan depilatory kaldırmak ve gerisini su başvuran birkaç kez ıslak mendil ile silin.

3. VEP ölçüm

Not: Ölçme işlemi tüm VEP karanlık Faraday kafesi içinde gerçekleşti (genişlik x derinlik x Yükseklik: 61 × 61 × 60 cm).

  1. Kulak çubuklarını fare kulak kanalları yerleştirip onlara tam olarak yerinde sıkma stereotaksik çerçeve fare kafa monte.
  2. Sensör ısmarlama elektrot tutucu (Şekil 1b) monte ve sensör tutucu üzerine stereotaksik çerçeve, Resim 1 dgösterildiği gibi düzeltin.
  3. Esnek EEG sensörü, referans elektrot pozisyon ve bregma pozisyon27göz önünde bulun. Böylece fare derisi kavisli kenar boşluğu üzerine eşit olarak dizilmiş elektrot itici başvurun bundan sonra çok dikkatli bir şekilde dikey yönde sensör indirin.
    Not: İndirdi mesafe pistonu ayarlanabilir uzunluğu 1 mm küçüktür.
  4. İmpedances içinde 2 MΩ ile 100 kΩ arasında değişir uygun olduğundan emin olun. PIN herhangi bir empedans değeri dışında Aralık28olduğunda elektrot yeniden konumlandırın.
  5. Fotoğraf Stimülatörü 20 cm uzakta fare'nın gözleri getirin.
  6. Deneme başlamadan önce karanlık kafes karanlık görsel uyum için 10 min için fare uyum.
    1. Deneysel cihazların parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: Örnekleme Frekansı: 500 Hz; Çentik filtresi: 60 Hz; Arası uyarıcı aralığı: 10 s; Flash süresi: 10 ms; flash uyaranların sayı: 100 denemeler/konu.
      Not: Beyaz ışık 550 ± % 20 lx ile 20 cm uzaklıkta olan LED aydınlatma flaş ışığı var.

4. VEP yanıt-e doğru sinyal işleme yordamları

  1. Epoching
    1. Sürekli seri veri ölçmek için flash uyarıcı başlangıçlı dayalı tek deneme VEP segmentlere öncesi uyarıcı döneminden (-300 ms) sonrası uyarıcı dönemi (600 ms), oluşturmak için her dönem ayıklayın.
      Not: Biz tekrar tekrar her konu için 100'den fazla denemeler flash stimülasyon sağlar beri 100 VEP dönemini her fare için toplam çıkarılan bu adımda. EEG epoching belirli zaman-windows sürekli olarak ölçülen EEG sinyal verilerden ayıkladığınız bir süreçtir.
  2. Yeniden başvuru (ortalama başvuru)
    1. Kanallar her zaman üzerine gelin ve sonra her kanal ortalama değerden çıkarmak tüm on dört elektrot arasında EEG sinyallerini ortalamasını hesaplamak. VEP dönemini için bu yordamı yineleyin.
  3. Bant geçiren gerçekleştirmek sinyal ~ 1-100 arasında filtre uygulama filtre bir Sonlu impuls cevabı (FIR) kullanarak Hz.
  4. Temel düzeltme
    1. EEG sinyallerini öncesi uyarıcı dönemde ortalamasını hesaplama (temel nokta, -300 ~ 0 ms) her kanal için o zaman bu ortalama dalga her noktasından çıkarma (-300 ~ 600 ms). Bu beyin dalgası değişiklikleri gözlem stimülasyon sonra kolaylaştırmak için VEP yanıt genlik ekseninin ayarlar. Tüm VEP dönemini için bu adımları yineleyin.
  5. Grand VEP yanıt
    1. Ortalama tek konu oluşturmak için tek-deneme VEP dönemini VEP dalga biçimleri her kanal için ortalama. O zaman, VEP yanıt tüm konular ile ilgili olarak her kanal için grand ensemble ortalamasını hesaplamak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Şekil 2' de gösterildiği gibi on fareler yanıtlarını VEP ensemble ortalaması hesaplanır. Stimülasyon zaman 0 s verilen bu sonuç sonrası stimülasyon dönemi (600 ms), ön stimülasyon döneminden (-300 ms) bu deneye üzerinden alınan VEP yanıt gösterir. Sinyali sadece bir süre için değişiklik gösterir belirgindir (daha az 300 ms) stimülasyon sinyali sürekli stimülasyon sonrası dönemde zamanla stabilize iken sonra. Ayrıca, on dört kanal benzer türleri morfoloji ve desenler29açığa VEP yanıtlarına göre çeşitli gruplar halinde kategorilere ayrılabilir. Bu yöntem beyin dalgası zamansal ve mekansal nitelikleri için dynamics ile saygı anlayışı ilgili bilgiler sağlar.

Figure 1
Resim 1 : Fare EEG sensör açıklama ve fare EEG sensör kullanım yönergelerini. (a) 16 pin EEG elektrot (b) özelleştirilmiş elektrot tutucu (c) on altı elektrotlar dizi PIN harita; zemin elektrot (GND) ve referans elektrot (Ref) önerilen sensörü ve özelleştirilmiş tutucu stereotaksik kareyi kullanarak siyah (d), in vivo fare EEG ölçüm altını çizdi. Bu rakam 29değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 : Temsilcisi görsel uyarılmış potansiyel deneysel sonuçlar on dört kanallardan. Tüm onbir konular ve öncesi stimülasyon dönemi (-300 ms) sonrası stimülasyon dönemine (600 ms) denemeler görsel uyarılmış potansiyel sinyalleri grand ortalama. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Öncelikle karmaşık cerrahi işlemler en aza indirerek pratiklik öncelik sensör tasarımı üzerinde duruldu. Deforme EEG sensör on altı iğne oluşur: kayıt, bir zemin ve sonuncusu için için on dört referans elektrotlar. Elektroda deformasyon elektrot'ın temas yüzeyine düzgün ve istikrarlı sinyal Alım kavisli ve ihale fare kafa derisi kolaylaştırmak böylece uygulayan dalgıç-bahar-varil yapıya sahiptir. Hayvan refahı göz önüne alındığında, biz Bahar zorla cilde temas bölgesinin cilt-elektrot arabirimi29genişletme tarafından uygulanan basınç hafifletilmesi tarafından sonucunda oluşan ağrı en aza indirmek çalıştı.

Bütün çok kanallı elektrot oluşan bireysel pimleri kalınlık, uzunluk, dalgıç türleri, farklı özellikleri var ve güç bahar. Bu çeşitli seçenekler ilgilinin acı rahatlatmak için elektrot tasarlamak için düşünürken. Buna ek olarak, PIN harita dizi ve elektrotlar sayısını deneme amaçlı göre değiştirilebilir. Elektrot tutucu ve fiberglas substrat diğer Metodolojisi ve bir 3D yöntemi30,31yazdırma gibi farklı tasarımları tarafından yapılabilir.

Genel olarak, Kuru bir elektrot empedans daha yüksek empedans ve bir ıslak elektrot32,33' e göre bir indirdi sinyal kalitesi neden göstermiştir. On altı elektrot empedans 2 MΩ için 100 kΩ üzerinden uygun bir aralıktaki denetimi aracılığıyla kafa derisi üzerinde bile kuvveti altında uygun konumlara onaylamak: aralığı ticari Kuru tip EEG elektrot bir insan33 ile karşılaştırılabilir . Empedans değerlerini 1,522.6 KΩ 296.2 KΩ arasında değişir (± SD demek: 825.2 ± 443.2 KΩ). Bu arada, muhtemelen iç springs bölgesindeki kaynaklanan mekanik basınç elektrot'ın empedans indirdi, bu nedenle, bu sinyal iyileştirme34etkileyebilir. PIN kafaları yüzeyine iletken jel uygulama aracılığıyla sinyal kalitesini artırmak mümkün olsa da, bu kapalı fare kafa derisi alan nedeniyle bitişik pinleri arasında sinyal girişimine neden olabilir.

Vivo yardımcı programı yeni tasarlanmış EEG sensörün kanıtlamak için biz biri olan tipik pasif EEG paradigmalar olay-ilişkili potansiyel kayıt paradigma VEP, hayata. VEP sinyalleri herhangi bir iletken ıslak jel olmadan fare kafa derisi üzerine şiddetindeydi rağmen sinyal aynı fare tür27karşılaştırılabilir epicranial EEG önceki VEP sonucu oldu. VEP ölçme işlemi sırasında topraklama stereotaksik çerçeve ve elektrot tutucu, gibi tüm bireysel parçalar dışında elektriksel gürültü en aza indirmek için gerekli bir süreçtir. Ayrıca fareler için 10 dk VEP deneme karanlık görsel uyum ve birincil duyusal uyum35,36için başlamadan önce yapılmaktadır.

Sonuç olarak, non-invaziv kuru çok kanallı fare derisi EEG sensör kullanarak görsel uyarılmış potansiyel sağlamak için tekrarlanabilir bir deneysel protokol göstermektedir. Burada anlatılan yöntem non-invaziv, böylece bu iletken jel, hazırlanması için zaman Kuru tip elektrotlar kullandıysanız azaltılması yanı sıra, herhangi bir ek cerrahi hazırlık gerektirmez. Ayrıca, birden çok elektrotlar haiz bir sensör bize aynı anda farklı kafa derisi alanlardan beyin dalgaları ölçmek sağlar. Bir non-invaziv kafa derisi EEG sensör için önerilen yöntem ile karşılaştırılabilir, güvenilir ve verimli sonuçlarını insan çalışmaları temel bilim sonuçları bağlanma translasyonel araştırma alanları için katkıda bulunabilir. Sonuçta, bir yaklaşım bu önemli özelliklere sahip kolaylık ve güvenlik hem kullanıcılara ve konular sağlar. Yine de, daha fazla sinyal kalitesinin artırılması, sinyal kalitesi diğer beyin dalga edinme yöntemleri ile karşılaştırma ve serbestçe hareket fare bu yöntemler uygulayarak gibi araştırma sorunları vardır. Ayrıca, sunulan yöntem uygulama preklinik küçük hayvan EEG için in vivoçalışmalar, büyük ölçekli beyin ağ analizi, duyusal uyarılmış potansiyel kayıtları ve kombinasyonları ile beyin stimülasyonu için daha fazla olanaklar vardır veya yüzey-derin Elektrofizyolojik kayıt yöntemleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser kısmen özü Araştırma Enstitüsü (GRI), özü-Caltech araştırma işbirliği projesi 2017 yılında özü tarafından sağlanan hibe ile desteklenen bir durumdu. Ayrıca araştırma bursu (NMK-2016R1A2B4015381), Ulusal Araştırma Vakfı (ya temel araştırma programı aracılığıyla Kore beyin Araştırma Enstitüsü Bilim Bakanlığı, ICT ve gelecek tarafından finanse edilen ve Kore hükümeti (MEST) tarafından finanse edilen NMG) tarafından desteklenen Planlama (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

Neuroscience sayı: 131 elektroansefalografi (EEG) Kuru tip EEG sensör Sigara invasiveness çok kanallı EEG sensör deforme sensör önceden klinik araştırma laboratuvar fare görsel uyarılmış potansiyel (VEP) in vivo fare EEG kaydı
Görsel uyarılmış potansiyel kayıtları bir kuru Non-invaziv çok kanallı kullanarak farelerde EEG sensör kafa derisi
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