Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

تسجيلات المحتملة مقولة البصرية في الفئران باستخدام الجاف غير الغازية متعدد القنوات فروة الرأس الاستشعار EEG

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

لقد قمنا بتصميم جهاز استشعار 16 قناة EEG نوع جاف الذي غير الغازية، وتشوه، ويمكن إعادة استخدامها. وتصف هذه الورقة العملية برمتها من التصنيع الكهربائي EEG المقترحة معالجة إمكانيات مقولة البصري (VEP) الإشارات إشارات قياس في فروة الرأس ماوس استخدام أجهزة استشعار EEG متعددة القنوات جافة غير الغازية.

Abstract

لفروة الرأس EEG بيئات البحث مع الفئران المختبرية، قمنا بتصميم جهاز استشعار EEG 16 قناة من نوع جاف الذي غير الغازية، وتشوه، ويمكن إعادة استخدامها بسبب الغطاس-الربيع-البرميل الجوانب الهيكلية ومواطن القوة الميكانيكية الناجمة عن المعادن المواد. العملية برمتها للحصول VEP الردود في فيفو من ماوس يتكون من أربع خطوات: (1) استشعار الجمعية وإعداد (2) الحيوان والقياس (3) VEP ومعالجة الإشارات (4). وتعرض هذه الورقة الممثل قياسات VEP ردود متعددة من الفئران بدقة إشارة الجهد سوبميكرو وشبه مئات ميلي ثانية الأزمنة. على الرغم من أن الطريقة المقترحة أكثر أماناً وأكثر ملاءمة بالمقارنة مع سبق الإبلاغ عنها الحيوان EEG أساليب الاقتناء، وتبقى هناك قضايا بما في ذلك كيفية تعزيز نسبة الإشارة إلى الضوضاء وكيفية تطبيق هذه التقنية مع الانتقال بحرية الحيوانات. الطريقة المقترحة وتستخدم الموارد المتاحة بسهولة ويظهر استجابة VEP متكررة مع نوعية إشارة مرضية. ولذلك، يمكن أن تستخدم هذا الأسلوب للدراسات التجريبية الطولية والبحوث متعدية الجنسيات موثوق بها استغلال نماذج غير الغازية.

Introduction

حيث أن عدد المرضى المصابين بأمراض الدماغ التنكسية خرف مثل الخرف ومرض الزهايمر والمتلازمات باركينسونيان، والسكتة الدماغية وزادت مع شيخوخة سكان، وزيادة العمر المتوقع، وقد عبء هذه الأمراض المجتمعية الطويلة الأجل وزادت أيضا1،،من23. وبالإضافة إلى ذلك، معظم الأمراض العصبية النمائية، مثل الفصام والتوحد، مصحوبة بالاضطرابات المعرفية والسلوكية التي تؤثر على المريض مدى الحياة2،،من34. لهذا السبب، قد تكافح الباحثين لتحسين التشخيص، والوقاية، وفهم المرضية والمراقبة الطويلة الأجل، وعلاج أمراض المخ. ومع ذلك، تظل مشاكل المستخرجة من التعقيد في الدماغ والأمراض مرض الرابح. البحوث متعدية الجنسيات قد تكون أداة واعدة لتحديد الحلول لأنه يمكن نقل البحوث الأساسية للتطبيقات السريرية في أقصر وقت، بتكاليف أقل، ومع ارتفاع معدل نجاح في ميادين علوم الأعصاب5 ،،من67. هدف آخر للبحوث متعدية الجنسيات هو للنظر في مدى انطباق على البشر، الأمر الذي يتطلب النهج التجريبي غير الغازية في الحيوانات التي تسمح بإجراء مقارنات بنفس الطريقة بالنسبة للبشر. هذه الظروف أدت إلى عدد من الاحتياجات الهامة لتطوير أساليب إعداد الحيوانات غير الغازية. أسلوب واحد المخ (EEG)، الذي يكشف عن اتصال الدماغ القشرية والنشاط الإحداثيات مع عالية الدقة الزمنية، والذي يستفيد من بروتوكول غير الغازية. تسجيل المحتملة ذات الصلة بالحدث (ERP) هو واحد من النماذج التجريبية النموذجية التي تستخدم التخطيط الدماغي.

وقد استخدمت السابقة الدراسات العاملين غير الغازية EEG أساليب عديدة لاستهداف أشخاص البشر، بينما الأساليب الدخيلة، مثل زرع المسامير وقطب كهربائي نوع، في الدراسات الحيوانية8،،من910 , 11 , 12-جودة الإشارة وخصائص هذه الأساليب تعتمد إلى حد كبير على اختزاع لوضع أجهزة الاستشعار. لبحوث ناجحة متعدية الجنسيات، غارنر أكد على استخدام نفس الشروط لدراسة الحيوان كتلك المستخدمة للبحوث البشرية13. ومع ذلك، منهجيات التخطيط الدماغي غير الغازية ليست سائدة للبحوث الأساسية باستخدام الحيوانات،. سيكون نهجاً جديداً باستخدام نظام استشعار فروة الرأس غير الغازية EEG تركز على الفئران المختبرية أداة فعالة وموثوق بها للبحوث متعدية الجنسيات التي يمكن تطبيقها على النماذج غير الغازية للبشر، وكذلك.

العديد من الدراسات الماوس EEG قيادة الطريق بالترويج التجاري لثنائي الفينيل متعدد الكلور (الدوائر المطبوعة المجلس) على أساس متعدد القنوات أقطاب14،،من1516. على الرغم من أنها اعتمدت أسلوب الغازية، لديها عدد محدود من القنوات (3-8)، التي جعلت من الصعب مراقبة ديناميات المخ على نطاق واسع. وعلاوة على ذلك، يمكن تقييد التطبيقات اختزاع بتكلفة عالية. في دراسة بحثية أخرى، وضعت 40 قناة على أساس بوليميد قطب غشاء رقيق KIST (معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا) وتعلق على الماوس جمجمة17،،من1819،20 . هذا العمل الحصول على أكبر عدد من القنوات الماوس EEG. بيد أنه كان ميكانيكيا ضعيفة، وليس من السهل إعادة استخدامها؛ ولذلك، كان من غير الملائم للملاحظات الطويلة الأجل، مما أدى إلى إشارة ضعيفة، وربما تسبب بفعل المناعة. وفي الوقت نفسه، ترونكوسو Mégevand حصلت واحتمال مقولة حسية (SEP) على جماجم القوارض مع الأقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ اثنان وثلاثون يؤمنها21،شبكة22 Poly(methyl methacrylate) (البولي ميثيل ميثا اكريلات، زجاج اﻷكريليك) مثقب , 23-على الرغم من جودتها العالية إشارة، كانت الأقطاب ميكانيكيا مرنة والعطاء؛ ولذلك، كان لديهم صعوبات يجري تطبيقها على تجارب متعددة. وبالإضافة إلى ذلك، كان هذا الأسلوب لا يزال كسبها. على الرغم من أن هذه الأساليب توفير جودة الإشارة جيدة، المساحة السطحية للجمجمة بالماوس محدودة، ولذلك عدد الأقطاب تقييد استخدام غير القابل للصدأ من نوع قطب كهربائي. وأظهر عدد من الدراسات السابقة في التخطيط الدماغي للفئران العديد من القيود. في هذه الدراسة، سوف نعرض طريقة جديدة لقياس التخطيط الدماغي المطبق في البحوث متعدية الجنسيات ما قبل السريرية باستخدام جهاز استشعار متعدد القنوات من نوع الجاف غير الغازية.

من أجل التغلب على القيود المفروضة على منهجيات التخطيط الدماغي الحيوانية السابقة، التي شملت تعقيد الجوهرية لإعداد الحيوانات، اختزاع وتكلفة عالية، والاهدار وضعيفة القوة الميكانيكية، سعينا إلى تطوير قطب جديد الذي يسلك المرونة وحالة النوع الجاف، وقدرات متعددة القنوات، وغير اختزاع وإعادة الاستخدام. في بروتوكول التالية، ونحن سوف تصف عملية قياس مقولة البصرية المحتملة من التسجيلات (VEP) في فروة الرأس ماوس استخدام جهاز استشعار EEG الجافة، وغير الغازية، متعدد القنوات. هذا الأسلوب يستخدم الموارد المتاحة بسهولة، وبالتالي خفض الحاجز لدخول الحيوان التجريب في مجال الهندسة الطبية الحيوية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

رعاية الحيوان والتعامل مع اتباع المبادئ التوجيهية المؤسسية "معهد كوانغجو للعلوم" والتكنولوجيا (فريق دعم المعلومات الجغرافية).

ملاحظة: إجراءات الحصول على إشارة VEP من ماوس في فيفو يتكون من أربع خطوات: (1) استشعار الجمعية وإعداد (2) الحيوان والقياس (3) VEP ومعالجة الإشارات (4).

1-استشعار الجمعية

  1. إعداد ستة عشر دبابيس لقطب واحد غير الغازية.
    ملاحظة: كل قطب كهربائي من نوع pin يتكون من ثلاثة أجزاء: المكبس مدير تحقيق وربيع داخلية لبرميل كما هو مبين في الشكل 1 ألف. طول كل طرف 13 مم، وطول التحميل قبل الربيع للتعديل 1 مم.
  2. قص قطعتين من ركائز الألياف الزجاجية (سمك: 1.5 مم) مع حجم 15 ملم × 17 مم (العرض × الارتفاع).
    ملاحظة: اكتسبت الركازة الألياف الزجاجية غير إجراء مهام كعازل، الذي يفصل بين إشارات متعددة في نفس الوقت من فروة الرأس الماوس.
  3. جعل ستة عشر ثقوب قطرها 1.2 مم استخدام جهاز حفر دقة، كما هو مبين في الشكل 1 ج.
    1. انتشرت تنسيق التحقيق بالتساوي عند فاصل زمني 2 مم على الركازة شقة: + 7/0، + 2 +/--2، 2/0، + 2/+ 2، 0/--4، 0/-2، 0/0 (بريجما)، 0/+ 2، 0/+ 4،-2-2/-1-2-3، و/+ 1,-2/+ 3,-4-4 2،//0 ،-4/+ 2 (الصورة/الجانبي مع أساس بريجما، مم)24،،من2526.
  4. المكدس ركائز اثنين وتطبيق قطره واحدة من الغراء لاصق سريع المفعول بين طبقات الركازة، تنتج طبقة مزدوجة من سمك 3 مم، دعم ستة عشر أقطاب مستقرة وموازية أثناء الحصول على إشارة.
  5. تجميع الأقطاب الستة عشر على الركازة واحداً تلو الآخر يدوياً.
    ملاحظة: توقف حفرة قطرها أصغر كل قطب في نفس الطول. كل حفرة قطرها أصغر قليلاً من القطر سمكا من داخل دبوس واحد (1.3 مم) الذي يتيح تحديد ضيق لأقطاب دون أي تخفيف للبرميل الواحد.
  6. لحام وربط جزء لحام-كأس تنتهي كل قطب بالموصل دليل على اتصال.
  7. تغطية وإخفاء الوصلات عارية مع انكماش الأنابيب للعزل الكهربائي.

2-إعداد الحيوان

  1. تخدير الماوس مع حقن داخل (القائمة) ketamine:xylazine 100:10 (100 ملغ/mL:10 mg/mL) المخلوط بمقدار 10 ميليلتر/غرام من وزن الجسم.
    ملاحظة: التحقق تخدير الحيوان كافية بسحب ساق واحدة أو اللف الذيل قبل البدء في إعداد.
  2. تطبيق مرهم العين للحفاظ على القرنية الماوس رطبة مع مسحه القطن.
  3. إزالة الشعر حول الرأس والكتفين مع ماكينة قص شعر، ثم انتشر كريم مزيل الشعر المتاحة تجارياً والاحتفاظ بها في هذا المجال لمدة 3-4 دقيقة.
  4. إزالة مزيل الشعر التطبيقية مع ملعقة ومن ثم يمسح ما تبقى مع مناديل مبللة تطبيق الماء عدة مرات.

3-VEP القياس

ملاحظة: VEP كله قياس عملية وقعت في قفص فاراداي الظلام (العرض × العمق × الارتفاع: 61 × 61 × 60 سم).

  1. جبل رأس الماوس على الإطار ستيريوتاكسيك بوضع أشرطة الإذن في قنوات الإذن للماوس وتشديد لهم في مكان التحديد.
  2. جبل المجس في حامل القطب مصنوعة خصيصا (الشكل 1b) وإصلاح صاحب جهاز استشعار على الإطار ستيريوتاكسيك، كما هو مبين في الشكل 1 د.
  3. تحديد موقع أجهزة الاستشعار EEG مرنة، النظر في موقف القطب مرجعية و موقف بريجما27. بعد ذلك، بعناية شديدة أقل أجهزة الاستشعار في الاتجاه الرأسي حيث أن بلونجيرس الكهربائي صفت الاتصال فروة الرأس الماوس بالتساوي على الهامش منحنية.
    ملاحظة: أن خفض مسافة أقل من 1 مم، وهو قابل للتعديل طول المكبس.
  4. تحقق من ممانعات ضمن النطاق الصحيح من 100 kΩ إلى 2 MΩ. تغيير موضع الكهربائي عند أي قيمة مقاومة لرقم التعريف الشخصي خارج نطاق28.
  5. ضع مشجعا صور 20 سم بعيداً عن أعين الماوس.
  6. قبل البدء التجربة، التكيف مع الماوس لمدة 10 دقيقة في قفص مظلم للتكيف البصرية الظلام.
    1. تعيين معلمات الأجهزة التجريبية على النحو التالي: تردد أخذ العينات: 500 هرتز؛ تصفية الدرجة: 60 هرتز؛ الفاصل الزمني بين التحفيز: 10 ق؛ فلاش المدة: 10 مللي ثانية؛ عدد من المحفزات فلاش: المحاكمات 100/الموضوع.
      ملاحظة: هو ضوء الفلاش ضوء أبيض إضاءة LED التي لديها 550 ± 20% lx مع مسافة 20 سم.

4-VEP إجراءات معالجة الإشارات الردود

  1. ابوتشينج
    1. لقياس البيانات التسلسلية بشكل مستمر، استخراج كل عهد لإنشاء واحد للمحاكمة VEP شرائح من التحفيز قبل الفترة (-300 مللي ثانية) لفترة ما بعد التحفيز (600 مللي ثانية)، استناداً إلى ظهور حافز فلاش.
      ملاحظة: نظراً لأننا مرارا وتكرارا تقديم التحفيز فلاش المحاكمات أكثر من 100 لكل مادة، يتم استخراج ما مجموعة 100 VEP الأزمان لكل الماوس في هذه الخطوة. ابوتشينج EEG هو عملية التي يتم استخراج إطارات زمنية محددة من البيانات إشارة EEG المقاسة بشكل مستمر.
  2. إعادة الإشارة (مرجع متوسط)
    1. يتم حساب متوسط إشارات EEG عبر القطب أربعة عشر جميع القنوات في كل وقت نقطة وثم طرح قيمة متوسط من كل قناة. كرر هذا الإجراء لكل الأزمان VEP.
  3. أداء الفرقة-تمرير التصفية لإشارة من ~ 1-100 هرتز استجابة دفعة محدودة (منطقة معلومات الطيران) باستخدام تصفية.
  4. تصحيح خط الأساس
    1. حساب متوسط إشارات EEG في الفترة قبل التحفيز (فترة الأساس،-300 ~ 0 مللي ثانية) لكل قناة، ثم طرح هذا المتوسط من كل نقطة في الموجي (-300 ~ 600 مللي ثانية). ضبط هذا المحور السعة VEP الاستجابات لتسهيل مراقبة الدماغ موجه التغييرات بعد التحفيز. كرر هذه الخطوة لكل الأزمان VEP.
  5. ردود VEP الكبرى
    1. متوسط الحقبات VEP محاكمة واحدة لإنشاء موضوع واحد متوسط الطول الموجي VEP لكل قناة. ثم، حساب متوسط الفرقة الكبرى VEP الاستجابات لكل قناة فيما يتعلق بجميع المواضيع.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

قمنا بحساب متوسط فرقة VEP الردود من الفئران أحد عشر كما هو مبين في الشكل 2. تبين هذه النتيجة VEP الردود التي تم الحصول عليها من خلال هذه التجربة من فترة ما قبل التحفيز (ms-300) لفترة ما بعد التحفيز (600 مللي ثانية)، كما الحفز وتعطي في الوقت 0 s. ومن الملاحظ أن يتقلب الإشارة فقط لفترة من الوقت (أقل من 300 مللي) بعد التحفيز، بينما تستقر الإشارة مطرد مع مرور الوقت خلال فترة ما بعد التحفيز. وعلاوة على ذلك، يمكن تصنيف القنوات الأربعة عشر إلى عدة مجموعات استناداً إلى الردود VEP، كشف مورفولوجيس مماثلة وأنماط29. هذا الأسلوب يوفر نظرة ثاقبة فهم الدماغ موجه يحترم ديناميات مع الصفات الزماني والمكاني.

Figure 1
الشكل 1 : وصف الاستشعار الماوس التخطيط الدماغي والتعليمات الخاصة باستخدام أجهزة الاستشعار الماوس EEG. (أ (الكهربائي EEG دبوس 16 (ب (صاحب القطب مخصصة تعيين pin الصفيف أقطاب 16 (ج)؛ يتم تمييز القطب الأرضي (GND) ومسرى مرجع (Ref) في الأسود (د)، في فيفو الماوس EEG القياس باستخدام أجهزة الاستشعار المقترحة وحامل مخصصة على الإطار ستيريوتاكسيك. وقد تم تعديل هذا الرقم من 29. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 : الممثل البصرية أثارت النتائج التجريبية المحتملة من القنوات الأربعة عشر- وبلغ متوسط الكبرى الإشارات المحتملة مقولة المرئية لجميع المواضيع الأحد عشر، وجميع المحاكمات من فترة ما قبل التحفيز (ms-300) لفترة ما بعد التحفيز (600 مللي ثانية). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وركزنا أولاً على تصميم أجهزة الاستشعار، وإعطاء الأولوية للتطبيق العملي بالتقليل من الإجراءات الجراحية المعقدة. أجهزة الاستشعار EEG تشوه يتكون من ستة عشر دبابيس: أربعة عشر تسجيل، وواحدة للأرض، وهي آخر لمرجع كهربائي. وقد كل قطب هيكل الغطاس-الربيع-البرميل، الذي ينطبق على ديفورمابيليتي على سطح القطب الاتصال، حيث أنها تيسر اكتساب إشارة موحدة ومستقرة من فروة الرأس الماوس منحنى والعطاء. ونظرا لرعاية الحيوانات، حاولنا التقليل من الألم تكبدتها القوة الربيع بتخفيف الضغوط المطبقة على الجلد بتوسيع مجال الاتصال واجهة الجلد-القطب29.

يمكن أن يكون مواصفات مختلفة للسمك، الطول، أنواع المكبس، دبابيس الفردية تتألف من مسرى كله متعدد القنوات والربيع القوة. ينبغي التفكير في هذه الخيارات المختلفة التصميم الكهربائي لتخفيف المعاناة في هذا الموضوع. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل الصفيف الخريطة رقم التعريف الشخصي والعدد من أقطاب وفقا للغرض من هذه التجربة. يمكن أن تقدمها الركيزة حامل والألياف الزجاجية القطب إلى منهجيات وتصاميم مختلفة، مثل 3D الطباعة أسلوب30،31أخرى.

وبصفة عامة، قد أظهرت مقاومة القطب الجافة مقاومة أعلى، وتسبب جودة إشارة انخفاض مقارنة قطب رطب32،33. ويمكن أن نؤكد المواقع المناسبة من أقطاب ستة عشر تحت وطأة القوة حتى في فروة الرأس من خلال فحص المقاومة داخل مجموعة مناسبة من 100 kΩ إلى 2 MΩ: النطاق بالمقارنة مع تجارياً الجاف من نوع التخطيط الدماغي الكهربائي لإنسان33 . المقاومة قيم تتراوح بين 296.2 KΩ 1,522.6 KΩ (يعني ± التنمية المستدامة: 825.2 ± 443.2 KΩ). وفي الوقت نفسه، خفض الضغط الميكانيكي لفروة الرأس الناجمة عن الينابيع الداخلية ربما مقاومة للقطب، ولذلك، قد يؤثر هذا على تحسين إشارة34. على الرغم من أنه من الممكن لتحسين جودة الإشارة من خلال تطبيق إجراء هلام على سطح الرؤساء pin، يمكن أن يسبب هذا التدخل إشارة بين دبابيس المجاورة بسبب منطقة الماوس المحصورة في فروة الرأس.

من أجل إثبات الفائدة في فيفو من أجهزة الاستشعار EEG المصممة حديثا، قمنا بتنفيذ نموذج تسجيل المحتملة ذات الصلة بالحدث VEP، الذي واحد من نماذج التخطيط الدماغي السلبية النمطية. على الرغم من أن قمنا بقياس الإشارات VEP على فروة الرأس للماوس دون أي إجراء هلام الرطب، الإشارة كان مماثلاً لنتيجة ابيكرانيال EEG VEP السابقة من نفس الأنواع الماوس27. خلال VEP قياس عملية، ترسيخ جميع الأجزاء الفردية، مثل الإطار ستيريوتاكسيك وحامل القطب، عملية ضرورية لتقليل الضوضاء الكهربائية من خارج. ونحن أيضا الحفاظ على الفئران لمدة 10 دقائق قبل البدء بالتجربة VEP، بالنسبة للتكيف البصرية الظلام والتكيف الحسي الرئيسي35،36.

وفي الختام، علينا أن نظهر بروتوكول تجريبي قابل لتكرار لتوفير إمكانات مقولة المرئية استخدام الاستشعار فروة الرأس EEG ماوس متعدد القنوات الجافة غير الغازية. الأسلوب الموصوفة هنا غير الغازية، ثم أنها لا تتطلب أي تحضير جراحية إضافية، فضلا عن تقليل الوقت لإعداد إجراء هلام، إذا كان يتم استخدام أقطاب النوع الجاف. وعلاوة على ذلك، جهاز استشعار تمتلك أقطاب متعددة تمكننا من قياس موجات الدماغ من مناطق مختلفة في فروة الرأس في نفس الوقت. الطريقة المقترحة لاستشعار EEG فروة الرأس غير الغازية قد تسهم في مجالات البحوث متعدية الجنسيات توصيل نتائج العلوم الأساسية للدراسات الإنسانية مع نتائج قابلة للمقارنة وموثوق بها وفعالة. وفي نهاية المطاف، يوفر نهج مع هذه الخصائص هامة راحة وسلامة كل من المستخدمين والمواضيع. مع ذلك، هناك كذلك المسائل البحثية، مثل تعزيز جودة الإشارة، مقارنة جودة الإشارة مع منهجيات أخرى الحصول على موجات المخ، وتطبيق هذه الأساليب في الماوس تتحرك بحرية. وعلاوة على ذلك، يحتوي الأسلوب على قدم إمكانيات أخرى للتطبيق السريري الحيوانات الصغيرة EEG الدراسات في فيفو، واسعة النطاق تحليل شبكة الدماغ، الحسية أثارت تسجيلات المحتملة، وتركيبات مع الدماغ التحفيز أو أساليب تسجيل الكهربية السطحية العميقة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل جزئيا معهد بحوث فريق دعم المعلومات الجغرافية (GRI)، "المشروع التعاون البحثي" فريق دعم المعلومات الجغرافية-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا من خلال منحة قدمها فريق دعم المعلومات الجغرافية في عام 2017. كما تدعمها منحة بحثية (جبهة الخلاص الوطني-2016R1A2B4015381) من الوطني بحوث مؤسسة (جبهة الخلاص الوطني) ممولة من الحكومة الكورية (MEST)، وبرنامج البحوث الأساسية كبرى من خلال المعهد الكوري لأبحاث الدماغ تموله وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والمستقبل التخطيط (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

علم الأعصاب، 131 قضية، المخ (EEG)، الاستشعار EEG الجاف من نوع، الاستشعار EEG غير اختزاع، متعدد القنوات، واستشعار تشوه، والبحوث السريرية قبل، مختبر الماوس، إمكانات مقولة البصري (VEP)، في فيفو تسجيل الماوس EEG
تسجيلات المحتملة مقولة البصرية في الفئران باستخدام الجاف غير الغازية متعدد القنوات فروة الرأس الاستشعار EEG
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