Summary
Vi præsenterer her, en protokol for at optage hjerne og hjerte bio signaler i mus ved hjælp af samtidige video, electroencefalografi (EEG) og Elektrokardiografi (EKG). Vi beskriver også metoder til at analysere de resulterende EEG-ECG-indspilninger for krampeanfald, EEG spektrale magt, hjertefunktion og hjertefrekvens variabilitet.
Abstract
I epilepsi, kan anfald fremkalde hjerte rytmeforstyrrelser såsom hjertefrekvens ændringer, overledning blokke, asystoles og arytmier, som potentielt kan øge risikoen for pludselig uventet død i epilepsi (SUDEP). Electroencefalografi (EEG) og Elektrokardiografi (EKG) er udbredte kliniske diagnostiske værktøjer til at overvåge for abnorme hjerne og hjerte rytmer i patienter. Her, er en teknik til at samtidig optage video, EEG og ECG i mus til foranstaltning, hjernen, og hjerte aktiviteter, henholdsvis, beskrevet. Den teknik beskrevet heri udnytter en tøjret (dvs., kablet) optagelse konfiguration hvor indopereret elektrode på hovedet af musen er kabelforbundet til kontrolapparatet. I forhold til trådløse telemetri optagelse systemer, besidder arrangementet tøjret adskillige tekniske fordele såsom en større mulige antal kanaler til optagelse af EEG eller andre biopotentials; lavere elektrode omkostninger; og større frekvensbåndbredde (dvs., samplingfrekvens) af optagelser. Grundlæggende i denne teknik kan også let ændres til at rumme optagelse andre biosignalers, såsom Elektromyografi (EMG) eller plethysmography til vurdering af muskel og respiratoriske aktivitet, henholdsvis. Ud over at beskrive hvordan man udfører EEG-ECG optagelser, detalje vi også metoder til at kvantificere de resulterende data for krampeanfald, EEG spektrale magt, hjertefunktion og hjertefrekvens variabilitet, som vi viser i et eksempel eksperiment ved hjælp af en mus med epilepsi som følge af Kcna1 gen sletning. Video-EEG-ECG overvågning i musemodeller af epilepsi eller andre neurologiske sygdom giver et kraftfuldt værktøj til at identificere dysfunktion på niveau med hjerne, hjerte eller hjerne-hjerte interaktioner.
Introduction
Electroencefalografi (EEG) og Elektrokardiografi (EKG) er magtfulde og udbredte teknikker til vurdering i vivo hjernen og hjertefunktion, henholdsvis. EEG er optagelse af elektriske hjerneaktivitet ved at knytte elektroder til hovedbunden1. Det signal registreres med non-invasiv EEG repræsenterer spændingsudsving udspringer summated excitatoriske og hæmmende postsynaptiske potentialer genereret hovedsagelig af kortikale pyramideformet neuroner1,2. EEG er den mest almindelige neurodiagnostic test til evaluering og håndtering af patienter med epilepsi3,4. Det er især nyttigt, når epileptiske anfald opstår uden indlysende krampagtig adfærdsmæssige manifestationer, som fravær anfald eller ikke-krampagtig status epilepticus5,6. Omvendt, ikke-epilepsi relaterede betingelser, der fører til krampagtig episoder eller tab af bevidsthed kan være fejldiagnosticeret som epileptiske anfald uden video-EEG overvågning7. Ud over dets anvendelighed inden for epilepsi, er EEG også almindeligt anvendt til at opdage unormale hjerneaktivitet forbundet med søvnforstyrrelser, encephalopatier og hukommelse lidelser, samt at supplere narkose under operationer2 , 8 , 9.
I modsætning til EEG, ECG (eller EKG som det er undertiden forkortet) er optagelse af den elektriske aktivitet i hjertet10. EKG'er er normalt udføres ved at knytte elektroder til lemmer ekstremiteter og brystvæggen, der tillader detektering af spændingsændringer genereret af myokardiet under hvert hjerte cyklus af sammentrækning og afslapning10,11. De primære ECG bølgeform komponenter af en normal hjerte cyklus omfatter P-bølge, QRS kompleks og T-bølge, der svarer til atrieflimren depolarisering, ventrikulær depolarisering og ventrikulær repolarisering, henholdsvis10, 11. rutinemæssigt EKG-monitorering bruges til at identificere hjertearytmi og defekter af cardiac overledning system12. Blandt patienter, epilepsi, er betydningen af at bruge ECG for at identificere potentielt livstruende arytmier forstærket, da de er væsentligt øget risiko for pludselige hjertestop, som pludselig uventet død i epilepsi13, 14,15.
Ud over deres kliniske applikationer, er EEG og ECG optagelser blevet et uundværligt redskab til at identificere hjernen og hjertet dysfunktion i musemodeller af sygdom. Selv om disse optagelser har traditionelt været udført separat, beskriver her vi en teknik til at optage video, EEG og ECG samtidig i mus. Den samtidige video-EEG-ECG metode detaljeret her udnytter en tøjrede optagelse konfiguration hvor indopereret elektrode på hovedet af musen er kabelforbundet til kontrolapparatet. Historisk set har dette tøjret, eller wired, konfiguration har været standard og mest flittigt brugt metode for EEG optagelser i mus; men trådløse EEG telemetri systemer er også blevet udviklet for nylig og er vinder i popularitet16.
I forhold til trådløse EEG systemer, besidder arrangementet tøjret adskillige tekniske fordele, der kan gøre det bedre afhængigt af det ønskede program. Disse fordele omfatter et større antal kanaler til optagelse af EEG eller andre biopotentials; lavere elektrode omkostninger; elektrode disposability; mindre følsomhed over for signal tab; og større frekvensbåndbredde (dvs., samplingfrekvens) optagelser17. Gennemstegt ordentligt, den tøjrede optagelse metode beskrevet her er i stand til at levere høj kvalitet, artifact-fri EEG og ECG data samtidigt, sammen med den tilsvarende video for adfærdsmæssige overvågning. Denne EEG og ECG data kan derefter være udvundet for at identificere neurale, hjerte, eller neurocardiac abnormiteter såsom kramper, ændringer i EEG power spectrum, cardiac overledning blokke (dvs., springes hjerteslag), og ændringer i hjertefrekvens variabilitet. For at demonstrere anvendelsen af disse EEG-ECG kvantitative metoder, præsenterer vi et eksempel eksperiment ved hjælp af en Kcna1 knockout (- / -) mus. Kcna1 - / - mus mangler spænding-gated Kv1.1 α-underenheder og som følge heraf udviser spontane anfald, cardiac dysfunktion og for tidlig død, hvilket gør dem en ideel model for samtidige EEG-ECG evaluering af skadelige, epilepsi-associerede neurocardiac dysfunktion.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle eksperimentelle procedurer bør gennemføres i overensstemmelse med retningslinjerne i National Institutes of Health (NIH), som er godkendt af din institution institutionelle Animal Care og brug udvalg (IACUC). De vigtigste kirurgiske værktøjer nødvendige for denne protokol er vist i figur 1.
1. forberede elektrode til Implantation
- Placer 10 sokler kvindelig nanoconnector (i.e, elektrode; Figur 2A) i en bordplade skruestik med 10 ledningerne opad og den sorte ledning i front. Bruger fine pincet, fold ned den første (sorte) ledning til højre og den anden (tan) ledning til venstre. Næste fold ned rød, orange, blå, og lilla ledninger skiftevis højre og venstre (figur 2B). Skær de gule, grønne, hvide og grå ledninger i bunden af deres vedhæftet fil.
- For at forberede ECG ledninger, skal du bruge en permanent markør til at gøre mærker på den lilla ledning på ~3.2 cm og ~3.5 cm fra bunden af elektrode og på den blå ledning på ~2.2 cm og ~2.5 cm (figur 2 c). Fjern elektroden fra skruestikken og udsætte den sølv filamenter mellem de markerede områder af stripping isolering på den ene side af wiren med en skalpel klinge (figur 2D).
Bemærk: Skrabning ledningerne bør ske under mikroskop. Forsigtighed bør anvendes til at sikre den sølv filamenter ikke er beskadiget som isolering er skrabet væk. - Sted elektrode tilbage i en skruestik. Anbringe et stykke dobbeltsidet montering tape, forud skårne til længde og bredde af elektrode til toppen af ledningerne ved hjælp af et tyndt lag af superlim.
Bemærk: Før vedhængende båndet, være sikker på, at ledningerne ligger fladt, stikker lige ud til siderne, og ikke snoet over hinanden. - Trim ledninger skal bruges til EEG i en let V-formede vinkel til en længde på ca. 7-9 mm, med tan og sorte ledninger skære den korteste. Ikke skære ledninger skal bruges til ECG (figur 2E).
- Pakke og sterilisere elektrode til senere brug.
2. forberedelse musen for kirurgi
- Veje musen. Indsprøjtes en 5 mg/kg dosis af Carprofen subkutant (s.c.). Bedøver dyret med en intraperitoneal (i.p.) injektion af musen bedøvelsesmiddel Cocktail indeholdende ketamin (80 mg/kg), xylazin (10 mg/kg) og Acepromazin (1 mg/kg).
- Når musen bliver bedøvede, anvende en tynd linje af veterinære oftalmologiske salve til hvert øje. Ved hjælp af en elektrisk trimmer, barbering to små områder (~ 2 cm2) på begge sider af stammen af musen, implanteret svarende til hvor ECG ledningerne bliver (figur 3A).
Bemærk: Det barberede område på højre side bør være placeret i en ca dorsolateral position lige bag højre "armhule" af dyret. På venstre side, bør den barberede område være placeret i en mere ventrolaterale retning langs siden af dyret, men ca 1 cm mere posterior end det barberede område i højre side (figur 3A). - Fjern klippet håret og rengør begge glatbarberet områder med en klorhexidin løsning.
3. fastgøre elektrode til kraniet
- Placere musen i den liggende position på scenen i dissekere mikroskop og bekræfte den passende dybde af anæstesi ved fravær af tå-knivspids refleks.
Bemærk: Trin 3.2 til 5.6 bør ske ved hjælp af et mikroskop. - Holder den hoved steady mellem tommel- og pegefinger, del pels ned i midten af hovedet fra mellem ørerne til lige bag øjnene med en vatpind dyppet i alkohol (figur 3B).
Bemærk: Selv om denne operation skal ske med aseptisk teknik, det er ikke en steril procedure da hovedbunden kan være glatbarberet og musen skal manipuleres under operationen. - Ved hjælp af en skalpel, lave en ~ 1-cm midterlinjen snit gennem hovedbunden mellem de skiltes pels fra lige foran ører til lige mellem øjnene (figur 3 c, D).
- Bruger enten side af en skalpel eller en bomuld tippes applikator, forsigtigt skrabe slimhinden på toppen af kraniet, indtil knoglen vises tørre.
- Plukke pels omkring omkredsen af incisionen danner en tynd kant af skaldede hud. Fjern forsigtigt nogen pels, der muligvis er faldet i den kirurgiske felt med et par pincet. Tørre overfladen af kraniet med en steril bomuld tippes applikator, anvende blid pres i flere sekunder, hvis det er nødvendigt.
- Gøre fire mærker på kraniet med en steriliseret permanent markør på de steder, hvor burr huller bliver boret (figur 3). Placer to mærker, en på hver side af den sagittal sutur foran bregma, ca 4 mm anterior og 5 mm lateral til bregma (over-frontale cortex), for reference og jorden ledningerne. Placer en anden to mærker, én på hver side af den sagittal sutur posteriort for bregma, ca. 2 mm bageste og 7 mm lateral til bregma (over parietotemporal cortex), for de to ledninger, EEG registrering.
Bemærk: Dette er ikke en stereotactic operation og de afstande er tilnærmelser, som vil variere afhængigt af størrelsen af musen. Sikre at hullerne er placeret langt nok lateralt til nemt at rumme base af elektrode implantatet, som vil blive anbragt med midterlinjen langs den sagittal sutur (figur 3F). - Ved hjælp af en steril mikro boremaskine, lave små burr huller på hver mark med en 0,8 mm diameter borehoved.
- Anvende blide pres, mens boring for at oprette små fordybninger på hver markeret stedet. Bore gennem kraniet af pulserende drill bit som hullet nærmer sig afslutningen, Sørg for ikke at anvende for meget pres, hvilket kan føre til gennemtrængende og skade den underliggende hjernevæv.
- Efter at alle huller er boret, tørres af området med en bomuld tippes applikator.
- For at overholde elektrode til toppen af kraniet, Fjern papiret opbakning fra dobbeltsidet montering tape på elektroden. Påfør et tyndt lag af superlim på båndet. Ved hjælp af et par pincet, fjerne elektroden fra skruestikken. Orientere det sådan, at når placeret langs den sagittal sutur, kortere EEG ledningerne er rostralt og længere ECG ledningerne er halefinne.
- Overholde elektrode til kraniet over den sagittal sutur mellem huller (figur 3F).
Bemærk: Kraniet skal være helt tør for lim på elektrode til at holde. Vær sikker på ikke at occlude burr huller i kraniet med elektrode eller lim. - Kort, holde elektrode på plads for at sikre vedhæftning til kraniet og derefter tillade limen tørre i 5-10 min.
- Overholde elektrode til kraniet over den sagittal sutur mellem huller (figur 3F).
4. implanterer ledningerne til EKG
- Rotere musen lidt på sin højre side samtidig holde hovedet oprejst. Tage lange ECG wiren på venstre side og udvide det ned side af musen til at de barberede område i venstre side. Visualisere, hvor udsatte wiren placeres, når det er tunnelforbindelsen under huden.
Bemærk: For reference, en lille mark kan foretages på huden med en permanent markør. - Ved hjælp af en skalpel, lave en ~ 1 cm snit i huden på det sted, hvor den udsatte ledning vil være placeret. Mens du holder indsnittet åben med Adson pincet, skal du bruge Dumont pincet til at løsne huden omkring indsnittet fra den underliggende bindevæv danner en lomme til wiren. Begynder på webstedet snit på siden af dyret, tunnel subkutant med et stykke sterilt polyethylen slanger (der er blevet udarbejdet ved at skære det til ~ 6 cm i længden med skrå forkant) indtil den skrå kant afslutter snit lavet på hovedet (< C0 > figur 4A, B).
- Feed ECG wiren gennem slangen ved hjælp af Dumont pincet (figur 4 c). Mens du fjerner slangen, skal du forstå elektrode wire med Adson pincet, som det afslutter den laterale indsnit. Træk ledningen henslængt (figur 4D).
- Fix ECG wiren på plads ved suturering det væv under huden med 6-0 Nylon (figur 4E). Med pincet og Olsen-Hegar nål indehavere, anvende en sutur over den udsatte filamenter og en anden sutur, enten før eller efter den udsatte del.
- Skære elektrode wire omkring 2-3 mm forbi de sidste sutur og guffe slutningen i lommen på huden dannes tidligere. Samle de to sider af snit og lukke med et sår klip anvendt ved hjælp af Crile-træ nål indehavere (figur 4F).
- Slå musen, så næsen peger i den modsatte retning. Rotere musen lidt på sin venstre side med hovedet stadig i den oprejst udsat position.
- Gentag trinene ovenfor for at placere de kontralaterale ECG wire.
Bemærk: For at tilnærme en bly II EKG-optagelse konfiguration, rigtige EKG ledning skal placeres lidt mere dorsale og forreste end den venstre ECG wire, som bør være lidt mere ventrale og posterior.
5. implanterer ledningerne til EEG
- Implantat ledningerne til EEG, placere musen fladt i den liggende stilling og holde hovedbunden indsnit åben med tommel- og pegefinger af ikke-dominerende hånd.
- Med pincet, fjerne enhver pels, der kan have været trukket under huden af slangen. Hvis det er nødvendigt, tørre kraniet igen med en bomuld tippes applikator. Bruger Dumont pincet, omhyggeligt øse ud og fjerne snavs eller blodpropper, der kan have indsamlet i burr huller.
- Starter med den mest forreste hul på den ene side, bøje den ledning, der er tættest på hul, så det er placeret direkte over hullet, men endnu ikke indsat. Forstå den nedre ende af wiren og fodre den så vandret som muligt ind i hullet indtil ~ 2-3 mm af wiren er under kraniet (figur 5A).
Bemærk: Ledningerne skal ligge vandret mellem kraniet og overfladen af hjernen. Ledninger bør ikke spidde hjernen. - Med udgangen af wiren sikker i hullet, forsigtigt fold ned den resterende del af ledningen så det ligger fladt mod kraniet.
- Fortsæt på samme måde med den bageste wire på samme side. Gentag for de forreste og bagerste ledninger på anden siden (figur 5B).
Bemærk: Wire konfiguration er sammenfattet i figur 5 c.
6. lukke Head snit med Dental Cement
- Bland to skefulde af strontiumpolycarboxylat pulver med ~ 5 dråber af strontiumpolycarboxylat væske. Rør blandingen med en tandstikker til at lave en pasta med den ønskede viskositet.
Bemærk: Efterfølgende trin 6.2 til 6.4 skal udføres hurtigt da den dental cement tørrer inden for 1 min efter blanding. - Pick up en stor dråbe af cement pasta med tandstikker og anvende det rundt i bunden af elektroden begynder caudally (figur 6A). Fortsat omkring elektroden så cement til at dryppe over ledningerne danner en cap omkring implantatet (figur 6B).
- Bruger Dumont pincet, trække pels på kanterne af snittet op over cement cap og tryk sammen, være omhyggelig med ikke at forstyrre ledningerne implanteret under. Tryk pels op i cement til at hjælpe med lukningen.
- Forsegle indsnit mellem øjnene af limning pels med dental cement (figur 6 c).
7. medvirken post-operative opsving
- Placere musen i et tomt bur på en cirkulerende varme pad. Overvåge musen, indtil det kommer til bevidsthed og kan vedligeholde brystbenet recumbency.
- Post-surgically, hus musen individuelt i et bur med mad pellets og fugtgivende gel placeret på gulvet i buret. Top bur med en mikro-isolator låg.
- På 24 timer efter operationen, injicere (s.c.) mus med 5 mg/kg Carprofen.
- Tillad ≥ 48 h i post-kirurgisk opsving før optagelse.
8. optagelse EEG-EKG-signalerne fra en tøjret mus
- Efter gendannelse, overføre den implanterede mus til en optagelse kammer med gennemsigtige vægge til at lette video overvågning. Til tether (dvs., "tilslutte") mus (figur 7A), sagte men fast hold musen i den ene hånd mens du bruger anden hånden til at indsætte 10-pin (mandlige) nanoconnector med guide indlæg i bøsningerne af EEG-ECG elektrode implantat (kvinde) på musens hoved.
- Sikre ledninger over salen ved hjælp af en støtte rod, sikre, at der er nok slæk i ledningen til at tillade musen til at flytte frit, men ikke så meget at ledningsnet trækker gulvet i salen.
- Tilslut ledninger fra 10-bens nanoconnector til en computer-forbindelse signal erhvervelse interface enhed med synkroniserede videooptagelse som afbilledet i figur 7B.
- Tariffastsættelse prøveudtagning for optagelse skal være ≥ 2 KHz for EKG og ≥ 500 Hz for EEG (dvs. mindst to gange frekvensen, at man er interesseret i at studere).
- For optimal visning af signal spor, gælder følgende filtre som tidligere gjort18: 60-Hz notch filter for alle data, en 75-Hz lav - og 0,3-Hz high-pass band filter til EEG og en 3-Hz high-pass filter til ECG.
- Optage samtidige video og EEG-ECG (figur 7C) og gemme den digitaliserede data offline analyser med signal behandling software.
- Når optagelserne er færdige, forsigtigt løsne musen og tilbage til sit hjem bur.
9. analysere EEG optagelser
- Udføre beslaglæggelse kvantificering analyse.
- Inspicér visuelt hele EEG registrering for at manuelt identificere beslaglæggelse episoder, defineret i denne model som high-amplitude (mindst to gange den oprindelige plan), rytmiske electrographic udledninger varighed større end 5 s (figur 8A). Undersøge den video, der svarer til de electrographic anfald til at identificere beslaglæggelse-associerede adfærd.
- For at beregne anfaldsfrekvensen (anfald/h), skal du opdele antallet af anfald af det samlede antal optagelse timer.
- For at beregne beslaglæggelse varighed, skal du måle den forløbne tid fra starten af electrographic beslaglæggelse indtil ophør af spiking (figur 8A).
- For at beregne beslaglæggelse byrde, defineret som det tidsforbrug beslaglæggelse i timen, sum beslaglæggelse varigheder og dividerer med de samlede optagelse timer.
- Udføre spektrale power analyse af præ- og post ictal EEG.
- Vælg en 30-min (eller andre ønskede varighed) segment af peri-ictal EEG data centreret omkring beslaglæggelse episoden undersøges. Eksportere de rå data (med filterindstillinger fjernet) som en ASCII datafil eller nogle andre fil type kompatibel med power spectrum software.
- Konvertere ASCII-fil til en tekstfil benytter en simpel tekst editor ansøgning.
- Åbne den resulterende tekstfil af EEG-segmentet i power spectrum software og angive følgende indstillinger: "ignorere ikke-numeriske linjer"; "komma som dataafgrænser"; og 1000 Hz standard samplingfrekvens.
- Når EEG-signalet vises i power spectrum software i dets respektive kanal, skal du klikke på rullemenuen kanal og vælge "digital filter." Anvende digitale sporgruppe-pass filtre svarer til de ønskede frekvenser der skal analyseres.
- Åbne "Spektrum View" fra menupanelet, vælge den passende EEG display kanal, analyseres, og klik derefter på "indstillinger". Under "indstillinger" Angiv følgende parametre for spektrogram og klik på "Luk" for at generere spektrogram (fig. 8 c): FFT størrelse: 8192, datavindue: Welch, vindue overlapning: 93,75%, Display Mode: effekttæthed, spektrogram farver: rainbow, Lol farver: 64, PSD gennemsnit: 1, Fjern nul frekvens komponent: kontrolleres som "on".
- Justere kolorimetriske skalaen, som er nødvendig for optimal visualisering af spektrogram.
- Åbn "Analysis Manager" fra menupanelet. Klik på "+ ny analyse" til at oprette to analyser (analyse 1 og analyse 2), som vil svare til de præ- og post ictal EEG segmenter analyseres. Angiv de ønskede pre og post ictal segmenter på spektrogram og knytte dem til analyse 1 og analyse 2, henholdsvis.
Bemærk: Kun EEG data uden støj og artefakter bør overvejes og perioder med EEG optagelser med betydelig artefakter bør fjernes fra analysen. - Når analyse segmenter er oprettet, skal du åbne "Datavisning Pad" fra menupanelet. Klik på den relevante EEG kanal til at åbne menuen "Data Pad kolonne Setup" for denne kanal.
- I "Data Pad kolonne Setup," Vælg indstillingen for "Spektrum" og derefter vælge "Procentdel samlede magt."
- I "Data Pad kolonne Setup," Klik på "indstillinger" og angive frekvensområde undersøges. Klik på "OK" i "Spektrum Data Pad muligheder" og "Data Pad kolonne Setup", og procent (%) strøm til det angivne frekvensbåndet vises i datavisningen Pad for det valgte analyse segment (dvs. analyse 1 eller analyse 2) som angivet i den " Analysis Manager. "
Bemærk: % Strøm eller relative magt, hver bandet er udtrykt som procentdelen af samlede spektrale magt inden for den angivne frekvensområde. - Gentag det forrige trin for hvert frekvensbånd der skal analyseres.
Bemærk: Hyppigt anvendte værdiskalaer for de fem vigtigste EEG frekvensbånd omfatter18: δ-band = 0,5-3 Hz, -band = 3,5-7 Hz, α-band = 8-12 Hz, β-band = 13-20 Hz og γ-band = 21-50 Hz.
10. analysere EKG optagelser
- Kvantificere springes hjerteslag.
- Inspicér visuelt hele ECG optagelsen for at manuelt identificere springes hjerteslag, defineret som en forlængelse af RR intervallet equaling ≥ 1,5 gange den tidligere R-R intervallet, som ofte er forbundet med en ikke-gennemført P-bølge vejledende af atrioventrikulær overledningsforstyrrelser blok (figur 9A).
- Hvis du vil beregne hyppigheden af springes hjerteslag pr. time, opdele det samlede antal springes beats under optagelsen session af den samlede varighed af optagelse timer.
- Udføre hjertefrekvens variabilitet (HRV) analyse.
- I data erhvervelse software, skal du ændre logføringsindstillingerne for til 1 epoke for ECG-kanal. Generere parser segmenter for ECG optagelser: en 5-min ECG segment hver 3 timer i 12-timers lys-fase periode, for i alt 4 segmenter.
Bemærk: ECG optagelser udvalgt til analyse skal være under tidspunkter, hvor dyret er stationære og dataene er fri for bevægelse artefakter. - Generere et regneark af R-R intervallet værdier fra valgte parsede EKG segmenter ved at klikke på "Gem parsede afledte data." Gennemse regnearket for eventuelle manglende data eller dårlig data og fjerne alle andre numeriske værdier bortset fra R-R intervallet data. Gem modificerede regnearket som en tekstfil, hvis du vælger indstillingen for "tabulatorsepareret."
- Åbne tekstfilen som en brugerdefineret ASCII-fil i HRV software, angivelse af følgende indstillinger: antallet af sidehoved linjer: 0, kolonnen Separator: fane / plads, datatype: RR, datakolonne: 1, dataenheder: ms og tid indekskolonne: ingen.
- Angiv indstillinger som beskrevet nedenfor i afsnittet Indstillinger i menuen.
- Angive indstillinger for analyse, som nævnt. R-R intervallet detrending, detrending metode: smoothn priors, gulvafslibning parameter: 500, HRV frekvens bands19, meget lav frekvens: 0-0,15 Hz, lav frekvens: 0,15-1,5 Hz og høj frekvens: 1,5-5 Hz
- Angive avancerede indstillinger, som nævnt. Spektrum skøn muligheder, Interpolation af RR serien: 20Hz, peger i frekvens domæne: 500 point/Hz, FFT spektrum Welchs periodogram metoder, vinduesbredde: 32s, og vinduet overlapning: 50%
- Køre HRV analyse for at generere tid domæne analyse værdier for betyde RR, STD RR (dvs. SDNN), RMSSD og frekvens domæne analyse værdier for HF magt, LF magt og forholdet mellem LF/HF magt. Hvis det ønskes, skal du gemme resultaterne som en PDF-fil.
- I data erhvervelse software, skal du ændre logføringsindstillingerne for til 1 epoke for ECG-kanal. Generere parser segmenter for ECG optagelser: en 5-min ECG segment hver 3 timer i 12-timers lys-fase periode, for i alt 4 segmenter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
For at demonstrere, hvordan man analysere data fra EEG-ECG optagelser til at identificere neurocardiac abnormiteter, resultaterne er vist for en 24-h EEG-ECG optagelse af et Kcna1-/- mus (2 måneder gammel). Disse mutant dyr, som er udviklet til at mangle spænding-gated Kv1.1 α-underenheder kodet af Kcna1 -genet, er en hyppigt anvendt genetiske model af epilepsi, da de udviser pålidelige og hyppige generaliseret tonisk-kloniske anfald aktivitet begyndelsen på omkring 2-3 uger af alder20. I tilføjelse til spontane anfald, Kcna1-/- mus også udviser for tidlig død sammenfaldende med udbruddet af epilepsi, samt interictal og beslaglæggelse-associerede hjerte dysfunktion21, 22., Kcna1-/- mus er også ofte bruges til at undersøge de potentielle patofysiologiske processer underliggende pludselig uventet død i epilepsi (SUDEP), den hyppigste årsag til epilepsi-relaterede dødelighed, som menes at inddrage beslaglæggelse-relaterede kardiorespiratorisk anholdelse af, som i endnu, forstået dårligt mekanismerne23.
I dette eksperiment, EEG komponent af optagelser fra Kcna1-/- mus viste hyppige spontane anfald, som observeres typisk som et indledende store AKs på beslaglæggelse debut efterfulgt af korte spænding depression, overgang i høj amplitude spiking og afsluttes i burst suppression mønstre (figur 8A). Ved hjælp af samtidig optaget video, blev disse electrographic anfald fundet til at falde sammen med beslaglæggelse-lignende adfærd, karakteriseret ved opdræt og forelimb clonus, som senere udviklede sig til hele kroppen tonisk-kloniske kramper. Af note er en af de vigtigste fordele ved EEG evnen til at identificere "tavse" electrographic anfald, der ikke er forbundet med indlysende adfærd, hvilket betyder, at de vil blive savnet af observatør scoring anfald baseret på adfærd alene. Kvantificering af beslaglæggelse forekomsten i denne særlige Kcna1-/- musen afslørede 15 anfald i løbet af perioden 24-h optagelse (fig. 8B). Varigheden af disse anfald i gennemsnit ~ 60 s, spænder fra omkring 15-105 s (fig. 8B). For at demonstrere relative spektrale power density analyse af perioden præ- og post ictal, en beslaglæggelse af 80-s varighed blev valgt for evaluering ved hjælp af power spectrum software og en peri-ictal spektrogram genereret (fig. 8 c). Frekvensbåndet delta post ictal relative spektrale magt blev øget ved ~ 50% i forhold til den pre ictal baseline (figur 8 d). Derudover udstillet den post ictal relative effekt af de andre højere frekvens EEG bands tilsvarende falder i forhold til perioden forud ictal (figur 8 d). Stigningen i post ictal delta magt og falder i post ictal magt af de andre bands er vejledende for EEG bremse, en karakteristisk for lange, svære anfald i denne model18.
Analysere komponenten ECG, optagelse fra Kcna1-/var- mus, antallet af interictal springes hjerteslag manuelt tælles som beskrevet ovenfor. Hyppigheden af springes hjerteslag i denne Kcna1-/- musen var 5.84/h (tabel 1), som er en > 5-fold stigning i forhold til WT mus i vores tidligere undersøgelser18,21. I EKG af Kcna1-/- -mus, udviser springes hjerteslag ofte en P-bølge, der ikke følges af en QRS-kompleks, som vist i figur 9A, der viser en atrioventrikulær (AV) overledningsforstyrrelser blok21. Næste, ved hjælp af HRV software, HRV blev analyseret for at give en foranstaltning af det autonome nervesystem indflydelse på hjertefunktion i dette dyr. De følgende tid domæne foranstaltninger af HRV blev beregnet for Kcna1-/- musen: standardafvigelsen af de beat-to-beat intervaller (SDNN), som er et indeks over samlede autonome variabilitet; og kvadratiske successive beat-to-beat forskelle (RMSSD), som er et indeks over parasympatiske tone. 24 ved hjælp af signal erhvervelse software-genereret R-R intervallet værdier for Kcna1-/- musen (figur 9B), beregnes HRV software en puls på 737 slag/min (tabel 1) , som er magen til WT mus i vores tidligere undersøgelser18. Værdierne for SDNN og RMSSD blev beregnet til 2,4 ms og 3,2 ms, henholdsvis (tabel 1), som er omkring 2 - til 3 - gange højere end en normal WT mus18. Den forhøjede tid domæne HRV foranstaltninger i denne Kcna1-/- musen viser øget parasympatiske tone, hvilket tyder på unormale autonom kontrol af hjertet. Næste, vi brugte HRV software til at beregne følgende værdier af HRV i frekvens domæne, som er sammenfattet i tabel 1: lav frekvens magt procentdel (LF); høj frekvens magt procentdel (HF); og LF/HF ratio. HF komponenter menes at afspejle parasympatiske graduering, hvorimod LF komponenter menes at afspejle en kombination af sympatiske og parasympatiske påvirker25. LF/HF ratio bruges til at fange den relative balance af parasympatiske og sympatiske aktivitet.
Endelig, ud over der følger kvantitative foranstaltninger af neurale og hjerte dysfunktion, EEG-ECG optagelser kan også analyseres kvalitativt for den tidsmæssige relation mellem EEG og ECG abnormiteter at identificere potentielle neurocardiac dysfunktion , som tidligere gjort21,26. For eksempel, når anfald eller interictal epileptiform udledninger er identificeret i EEG, kan tilsvarende EKG inspiceres for hjerte abnormiteter, såsom overledning blokke eller arytmier, der kan være fremkaldt af epileptiske hjerneaktivitet. I Kcna1-/- mus, fremkalde anfald undertiden bradykardi eller asystoli, der kan udvikle sig til dødelighed21,22. I en anden model, epilepsi forekomme Kcnq1 mutant musen, overledning blokke og asystoles samtidig med interictal EEG udledninger, hvilket tyder på de er en konsekvens af patologiske neurocardiac samspil26. Samtidige optagelser af EEG og ECG giver således, en mere komplet billede af samspillet mellem hjernen og hjertet, hvilket er særligt vigtigt i epilepsi, eftersom anfald kan fremkalde potentielt dødelige hjerte dysfunktion.
Figur 1. Kirurgiske værktøjer til brug for proceduren. (1) kirurgiske kniv #15; (2) skalpel håndtag #3; (3) Adson pincet; (4) Olsen-Hegar nål indehaveren; (5) fine saks; (6) Dumont #7 pincet; (7) Michel sår klip; (8) Crile-træ nål indehaveren; (9) micro boremaskine med 0,8 mm bit; (10) elektrisk trimmer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. Forberede implantation elektroden. (A) eksempel på en 10 sokler kvindelig nanoconnector (dvs. elektrode). (B) elektrode i den bordplade skruestik med ledninger til at blive implanteret for EEG og ECG foldet ned. Wire farver er angivet. De resterende ledninger, som er pegede opad, vil blive afskåret. Indsatsen viser et forstørret billede af ledningerne kommer ud af elektroden. (C) markerer den blå ECG ledning for at angive, hvor hen til krænge af isoleringen. (D) ved hjælp af en skalpel blade hen til krænge af den tråd isolering afslører den sølv filamenter inde. (E) den endelige konfiguration af rede elektroden, viser den trimmede EEG ledninger og strippet ECG ledningerne med monterings tape levet op til toppen. Indsatsen viser et forstørret billede af monterings tape og ledningerne kommer ud af elektroden. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3. Kirurgisk fastgørelse af elektrode til kraniet. (A) eksempel på en mus med siderne barberet (angivet med pile) for ECG wire implantation. (B) afsked af pels mellem øjne og ører til at gøre en vej for indsnit. (C) ved hjælp af en skalpel til at gøre en hovedbund snit. (D) hovedbunden indsnittet. (E) eksempel på de fire mærker på kraniet bruges til at angive drill websteder. (F) placering af elektrode på kraniet efter boring burr huller. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4. Tunnelføring og implantation af ECG ledninger. (A) eksempel på en polyethylen-rør, der er blevet skåret til omkring 6 cm og skrå den ene ende at lette subkutane tunneling. (B) Tunneling subkutant med polyethylen rør begynder på webstedet laterale indsnit. (C) fodring ECG wire fra elektrode på hovedet gennem røret. (D) trække ledningen henslængt efter at fjerne røret. (E) anvende en sutur til den uisolerede udsatte del af ECG ledning til at holde det på plads på det underliggende væv. (F) lukning af side snittet med en såret klip. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5. Implanterer EEG ledninger. (A) fatte den røde EEG ledning og fodre den vandret ind i burr hul i kraniet, følgende placering af sort jord ledning. (B) den endelige konfiguration af nanoconnector og ledninger efter implantation. (C) skematisk viser placeringen af bilaterale EEG og ECG ledninger samt reference (REF) og jorden (GND) ledninger. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6. Lukker den hoved indsnit. (A) anvendelse af dental cement rundt i bunden af elektrode begynder caudally og fortsætter rostrally. (B) eksempel på dental cement cap omgiver hele nanoconnector og ledninger, umiddelbart før det endelige lukning af incisionen. (C) eksempel på den endelige forseglede indsnit. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7. Optagelse af video EEG-EKG-signalerne. (A) eksempel på en tøjret mus under en optagelse. (B) skematisk viser udstyr konfiguration for in vivo tøjret video-EEG-ECG optagelse system. Ledninger fra en 10-pin mandlige nanoconnector, som sættes i den kvindelige nanoconnector implanterede på kraniet, er loddet til 1,5 mm kvindelige kabler, som er forbundet med en 12-kanals isolerede bio-potentiale pod interface. Denne pod er derefter forbundet via en seriel link kabel til en digital kommunikation modul (DCOM), hvilke overførsler digitaliserede data til et signal erhvervelse interface enhed (ACQ) der har forbindelse til en stationær computer med software til erhvervelse. Videoen er også samtidig erhvervet ved hjælp af en netværks videokamera placeret uden for og støder op til buret. Kameraet er forbundet til computeren via en power over Ethernet-omskifter. (C) repræsentative spor af typiske EEG og ECG signal data med følgende filtre anvendes: 60-Hz notch, 75 Hz lav og 0,3 Hz high-pass band filtre til EEG; og en 3-Hz high-pass filter til ECG. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 8. Analyse af EEG signaler. (A) en EEG spor viser et repræsentativt spontane anfald i en Kcna1-/- mus. (B) Plot af tid varighed af hver beslaglæggelse observeret i løbet af 24-h optagelse session i den Kcna1-/- mus. Barer svarer til gennemsnit ± standardafvigelse. (C) Peri-ictal spektrogram viser frekvens og power density før, under og efter den repræsentative beslaglæggelse. (D) sammenligning af den relative effekt i hver EEG frekvensbåndet perioder før og efter ictal afslører en stigning i relativ delta magt og falder i theta, alfa, beta og gamma magt. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 9. Analyse af EKG-signalerne. (A) en prøve ECG spor fra en Kcna1-/- mus viser normal sinusrytme forud for en atrioventrikulær overledning blok, som manifesterer sig som en P-bølge, der ikke følges af en QRS kompleks. En P bølge, QRS kompleks og R-R intervallet er mærket for reference. (B) en repræsentant plot af R-R intervallet serien fremstillet af ECG optagelsen af den Kcna1-/- mus viser udsving i tiden mellem beats. Den røde linje viser lavfrekvent tendens komponenter, der får fjernet fra R-R intervallet serie efter detrending. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
| Springes hjerteslag / h | Pulsvariationen (HRV) | |||||
| Tid domæne | Frekvens domæne | |||||
| HR | SDNN | RMSSD | LF | HF | LF/HF ratio | |
| (slag/min) | (ms) | (ms) | (%) | (%) | ||
| 5.84 | 736.8 | 2.4 | 3.2 | 52.27 | 46,38 | 1.127 |
Bord 1. Kvantificering af springes hjerte slår, puls (HR), og Pulsvariationen (HRV) i en Kcna1-/- mus. Gives der følgende tid domæne foranstaltninger af HRV: standardafvigelsen af beat-to-beat intervaller (SDNN) og kvadratiske successive beat-to-beat forskelle (RMSSD). I frekvens domæne, vises de følgende HRV foranstaltninger: lav frekvens magt procentdel (LF %); høj frekvens magt procentdel (HF %); og forholdet mellem lav frekvens magt til høj frekvens magt (LF/HF ratio).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
For at opnå høj kvalitet EEG-ECG optagelser, der er fri for artefakter, bør der træffes alle forholdsregler for at forhindre nedbrydning eller løsne indopereret elektrode og ledninger. Som et EEG hoved implantat bliver løs, vil wire kontakter med hjernen forringe fører til nedsat signal amplituder. Løs implantater eller dårlig wire kontakter kan også forårsage forvrængning af de elektriske signaler, at indføre bevægelse artefakter og baggrundsstøj til optagelserne. For at forhindre potentielle lempelser af implantatet, hoved, anvende en generøs mængde af dental cement rundt i bunden af implantatet ved lukning hovedbunden snit for at sikre maksimal styrke og vedhæftning. Pleje bør tages for at sikre fuldstændig fjernelse af pels fra kraniet, da fur rester kan forårsage post-operative betændelse fører til hævelse omkring implantatet og tidlig implantat detachement. Over tid har de hovedet implantater potentiale til at løsne på grund af den stress i forbindelse med gentagne plugging og unplugging af dyret. Derfor, hvis det er muligt, forsøge at bagatellisere antallet i gange dyret er tilsluttet/unplugged ved at udføre enkelt lang varighed optagelser snarere end flere kortvarige optagelser. En anden potentiel kilde til postsurgical implantat skader og efterfølgende dyr skade er fysisk kontakt mellem implantatet og wiretop i dyrets hjem bur. For at eliminere behovet for wiretops, mad kan pellets og fugtgivende gel placeres på bur gulv. Endelig, for at bevare integriteten af ECG kundeemner, håndtering af dyret bør minimeres, især langs siderne af kroppen hvor ECG ledninger løber.
I tilføjelse til nedbrydning af implantat eller wire kontakter er en anden potentiel komplikation af en tøjrede optagelse konfiguration mulighed for dyret at blive skilt (dvs., unplugged eller unhooked) under et eksperiment, der fører til signal tab. Udstationering kan være særligt generende for mus, der oplever alvorlig krampe anfald med kører og hoppe. For at minimere sandsynligheden for musen bliver frakoblet, optimere mængden af slæk i ledningen tether. Den bedste wire længde er normalt en balance mellem at give nok slæk for dyret til at udforske alle hjørner af buret, men ikke så lidt, at der er unødvendig spænding i de ledninger, der kunne fremme udstationering. Ved fastlæggelse af den optimale wire længde, sikre at der ikke er så meget slap at musen let kan tygge på den ledning, der kan føre til tab af signal, hvis ledningen er brudt. Ved hjælp af elektrode nanoconnector implantater med mindst 10-ledninger (dvs. 10-pin/socket par) er også vigtige for giver ekstra stabilitet til tøjret forbindelsen, som nanoconnectors med mindre end 10-ledninger tendens til at tage krogen oftere. For yderligere at reducere sandsynligheden for dyret at blive skilt, kan denne protokol nemt ændres ved at forbinde ledningerne fra musens hoved til en lav-drejningsmoment Kommutatoren suspenderet over optagelse kammer. Kommutatoren virker ved at dreje musen bevæger sig at lindre oprustning af deformation i wire, derved forhindre musen fra frakoble.
En styrke ved denne tøjret video-EEG-ECG protokol er evnen til at ændre metoden for yderligere programmer. Som beskrevet her, er kun seks af de tilgængelige ti elektrode ledninger udnyttet. De resterende fire ledninger kunne dog også være implanteret, som yderligere fire EEG fører til en bedre rumlige opløsning af hjerneaktivitet. Alternativt, to af de ubrugte ledninger kunne være sutureres i musklerne i halsen til at registrere electromyogram (EMG), som giver et mål for muskel aktivitet, der i kombination med EEG er vigtige til bestemmelse af søvn/vågner status. En anden mulig ændring ville være at optage dyret i en hel-krops plethysmography kammer, der er modificeret til at rumme wire tøjr. I plethysmography, lille trykændringer forbundet med inspiration og udløb er omdannet til respiratorisk bølgeformer. Derfor, ved at indarbejde plethysmography, det er teknisk muligt at opnå en simultan optagelse af video, EEG, EKG, EMG og respiration, hvilket ville repræsentere en udlæsning af adfærd og hjerne, hjerte, muskel og lunge aktiviteter. Sådanne omfattende i vivo fysiologiske optagelser er næsten umuligt i telemetri systemer i dag gør den tøjrede fremgangsmåde beskrevet her et særlig kraftfuldt værktøj til samtidige forhør af flere biosignalers i mus.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af borgernes United for forskning i epilepsi (grant nummer 35489); den National Institutes of Health (tildele numre R01NS100954, R01NS099188); og en Louisiana State University Health Sciences Center Malcolm Feist postdoc stipendium.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| VistaVision stereozoom dissecting microscope | VWR | ||
| Dolan-Jenner MI-150 microscopy illuminator, with ring light | VWR | MI-150RL | |
| CS Series scale | Ohaus | CS200 | for weighing animal |
| T/Pump professional | Stryker | recirculating water heat pad system | |
| Ideal Micro Drill | Roboz Surgical Instruments | RS-6300 | |
| Ideal Micro Drill Burr Set | Cell Point Scientific | 60-1000 | only need the 0.8-mm size |
| electric trimmer | Wahl | 9962 | mini clipper |
| tabletop vise | Eclipse Tools | PD-372 | PD-372 Mini-tabletop suction vise |
| fine scissors | Fine Science Tools | 14058-11 | ToughCut, Straight, Sharp/Sharp, 11.5 cm |
| Crile-Wood needle holder | Fine Science Tools | 12003-15 | Straight, Serrated, 15 cm, with lock - For applying wound clips |
| Dumont #7 forceps | Fine Science Tools | 11297-00 | Standard Tips, Curved, Dumostar, 11.5 cm |
| Adson forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | Serrated, Straight, 12 cm |
| Olsen-Hegar needle holder with suture cutter | Fine Science Tools | 12002-12 | Straight, Serrated, 12 cm, with lock |
| scalpel handle #3 | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| surgical blades #15 | Havel's | FHS15 | |
| 6-0 surgical suture | Unify | S-N618R13 | non-absorbable, monofilament, black |
| gauze sponges | Coviden | 2346 | 12 ply, 7.6 cm x 7.6 cm |
| cotton-tipped swabs | Constix | SC-9 | 15.2-cm total length |
| super glue | Loctite | LOC1364076 | gel control |
| Michel wound clips, 7.5mm | Kent Scientific | INS700750 | |
| polycarboxylate dental cement kit | Prime-dent | 010-036 | Type 1 fine grain |
| tuberculin syringe | BD | 309623 | |
| polyethylene tubing | Intramedic | 427431 | PE160, 1.143 mm (ID) x 1.575 mm (OD) |
| chlorhexidine | Sigma-Aldrich | C9394 | |
| ethanol | Sigma-Aldrich | E7023-500ML | |
| Puralube vet ointment | Dechra Veterinary Products | opthalamic eye ointment | |
| mouse anesthetic cocktail | Ketamine (80 mg/kg), Xylazine (10 mg/kg), and Acepromazine (1 mg/kg) | ||
| carprofen | Rimadyl (trade name) | ||
| HydroGel | ClearH20 | 70-01-5022 | hydrating gel; 56-g cups |
| Ponemah software | Data Sciences International | data acquisition and analysis software; version 5.2 or greater with Electrocardiogram Module | |
| 7700 Digital Signal conditioner | Data Sciences International | ||
| 12 Channel Isolated Bio-potential Pod | Data Sciences International | ||
| fish tank | Topfin | for use as recording chamber; 20.8 gallon aquarium; 40.8 cm (L) X 21.3 cm (W) X 25.5 cm (H) | |
| Digital Communication Module (DCOM) | Data Sciences International | 13-7715-70 | |
| 12 Channel Isolated Bio-potential Pod | Data Sciences International | 12-7770-BIO12 | |
| serial link cable | Data Sciences International | J03557-20 | connects DCOM to bio-potential pod |
| Acquisition Interface (ACQ-7700USB) | Data Sciences International | PNM-P3P-7002 | |
| network video camera | Axis Communications | P1343, day/night capability | |
| 8-Port Gigabit Smart Switch | Cisco | SG200-08 | 8-port gigabit ethernet swith with 4 power over ethernet supported ports (Cisco Small Business 200 Series) |
| 10-pin male nanoconnector with guide post hole | Omnetics | NPS-10-WD-30.0-C-G | electrode for implantation on the mouse head |
| 10-socket female nanoconnector with guide post | Omnetics | NSS-10-WD-2.0-C-G | connector for electrode implant |
| 1.5-mm female touchproof connector cables | PlasticsOne | 441 | 1 signal, gold-plated; for connecting the wiring from the head-mount implant to the bio-potential pod |
| soldering iron | Weller | WESD51 BUNDLE | digital soldering station |
| solder | Bernzomatic | 327797 | lead free, silver bearing, acid flux core solder |
| heat shrink tubing | URBEST | collection of tubing with 1.5- to 10-mm internal diameters | |
| heat gun | Dewalt | D26960 | |
| mounting tape (double-sided) | 3M Scotch | MMM114 | 114/DC Heavy Duty Mounting Tape, 2.54 cm x 1.27 m |
| desktop computer | Dell | recommended minimum requirements: 3rd Gen Intel Core i7-3770 processor with HD4000 graphics; 4 GB RAM, 1 GB AMD Radeon HD 7570 video card; 1 TB hard drive; Windows 7 OS | |
| permanent marker | Sharpie | 37001 | black color, ultra fine point |
| toothpicks | for mixing and applying the polycarboxylate dental cement | ||
| LabChart Pro software | ADInstruments | power spectrum software; version 8.1.3 or greater | |
| Kubios HRV software | Univ. of Eastern Finland | HRV analysis software; version 2.2 | |
| Notepad | Microsoft | simple text editor software |
References
- Fisch, B. J. Fisch and Spehlmann's EEG Primer. , Elsevier. Amsterdam, Netherlands. (1999).
- Constant, I., Sabourdin, N. The EEG signal: a window on the cortical brain activity. Paediatr. Anaesth. 22 (6), 539-552 (2012).
- Mendez, O. E., Brenner, R. P. Increasing the yield of EEG. J. Clin. Neurophysiol. 23 (4), 282-293 (2006).
- Smith, S. J. M. EEG in the diagnosis, classification, and management of patients with epilepsy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 76, Suppl 2. ii2-ii7 (2005).
- Bauer, G., Trinka, E. Nonconvulsive status epilepticus and coma. Epilepsia. 51 (2), 177-190 (2010).
- Hughes, J. R. Absence seizures: a review of recent reports with new concepts. Epilepsy Behav. 15 (4), 404-412 (2009).
- Mostacci, B., Bisulli, F., Alvisi, L., Licchetta, L., Baruzzi, A., Tinuper, P. Ictal characteristics of psychogenic nonepileptic seizures: what we have learned from video/EEG recordings--a literature review. Epilepsy Behav. 22 (2), 144-153 (2011).
- Smith, S. J. M. EEG in neurological conditions other than epilepsy: when does it help, what does it add? J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 76, Suppl 2. ii8-ii12 (2005).
- Kennett, R. Modern electroencephalography. J. Neurol. 259 (4), 783-789 (2012).
- Thaler, M. S. The Only EKG Book You'll Ever Need. , Lippincott Williams & Wilkins. (2012).
- Becker, D. E. Fundamentals of electrocardiography interpretation. Anesth. Prog. 53 (2), quiz 64 53-63 (2006).
- Luz, E. J. S., Schwartz, W. R., Cámara-Chávez, G., Menotti, D. ECG-based heartbeat classification for arrhythmia detection: A survey. Comput. Methods Programs Biomed. 127, 144-164 (2016).
- Bardai, A., et al. Epilepsy is a risk factor for sudden cardiac arrest in the general population. PloS One. 7 (8), e42749 (2012).
- Lamberts, R. J., et al. Increased prevalence of ECG markers for sudden cardiac arrest in refractory epilepsy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 86 (3), 309-313 (2015).
- Thurman, D. J., Hesdorffer, D. C., French, J. A. Sudden unexpected death in epilepsy: assessing the public health burden. Epilepsia. 55 (10), 1479-1485 (2014).
- Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System. J. Vis. Exp. (101), e52554 (2015).
- Bertram, E. H. Monitoring for Seizures in Rodents. Models of Seizures and Epilepsy. , Academic Press. 97-109 (2017).
- Mishra, V., et al. Scn2a deletion improves survival and brain-heart dynamics in the Kcna1-null mouse model of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Hum. Mol. Genet. 26 (11), 2091-2103 (2017).
- Thireau, J., Zhang, B. L., Poisson, D., Babuty, D. Heart rate variability in mice: a theoretical and practical guide. Exp. Physiol. 93 (1), 83-94 (2008).
- Smart, S. L., et al. Deletion of the K(V)1.1 potassium channel causes epilepsy in mice. Neuron. 20 (4), 809-819 (1998).
- Glasscock, E., Yoo, J. W., Chen, T. T., Klassen, T. L., Noebels, J. L. Kv1.1 potassium channel deficiency reveals brain-driven cardiac dysfunction as a candidate mechanism for sudden unexplained death in epilepsy. J. Neurosci. 30 (15), 5167-5175 (2010).
- Moore, B. M., Jerry Jou,, Tatalovic, C., Kaufman, M., S, E., Kline, D. D., Kunze, D. L. The Kv1.1 null mouse, a model of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Epilepsia. 55 (11), 1808-1816 (2014).
- Ryvlin, P., et al. Incidence and mechanisms of cardiorespiratory arrests in epilepsy monitoring units (MORTEMUS): a retrospective study. Lancet Neurol. 12 (10), 966-977 (2013).
- Stables, C. L., Auerbach, D. S., Whitesall, S. E., D'Alecy, L. G., Feldman, E. L. Differential impact of type-1 and type-2 diabetes on control of heart rate in mice. Auton. Neurosci. 194, 17-25 (2016).
- Gehrmann, J., Hammer, P. E., Maguire, C. T., Wakimoto, H., Triedman, J. K., Berul, C. I. Phenotypic screening for heart rate variability in the mouse. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 279 (2), H733-H740 (2000).
- Goldman, A. M., Glasscock, E., Yoo, J., Chen, T. T., Klassen, T. L., Noebels, J. L. Arrhythmia in heart and brain: KCNQ1 mutations link epilepsy and sudden unexplained death. Sci. Transl. Med. 1 (2), 2ra6 (2009).
