Summary
Protokollet som presenteras här ger information om samtidig elektroencefalografi (EEG) och beteendebedömning i realtid. Vi har diskuterat alla steg som är involverade i detta protokoll som en attraktiv lösning för forskare inom många områden av neurovetenskap, särskilt inom inlärnings- och minnesområden.
Abstract
Hjärnvågornas amplitud erhållen från elektroencefalografi (EEG) har erkänts som en grund för kognitiv kapacitet, minne och lärande på djur och människor. Vuxen neurogenes mekanism är också kopplad till minne och lärande förbättring. Traditionellt brukade forskare bedöma inlärnings- och minnesparametrar i gnagarmodeller genom beteendeuppgifter. Därför är samtidig övervakning av beteendeförändringar och EEG särskilt intressant för att korrelera data mellan hjärnaktivitet och uppgiftsrelaterade beteenden. Men det mesta av utrustningen som krävs för att utföra båda studierna är antingen komplex, dyr eller använder ett trådbundet installationsnätverk som hindrar de naturliga djurens rörelse. I denna studie registrerades EEG med en trådlös elektrofysiologisk enhet tillsammans med utförandet av en ny objektigenkänningsuppgift (NORT). Djurets beteende övervakades samtidigt av ett videospårningssystem. Båda inspelningarna analyserades offline av sina tidsstämplar som synkroniserades för att länka EEG-signaler med djurets handlingar. Försökspersonerna består av vuxna Wistar-råttor efter behandling med miljöberikning på medellång sikt. Sex skalleskruvelektroder fixerades parvis på båda halvkärmen över frontala, centrala och parietala regioner och refererades till en elektrod belägen bakom näsbenet. NART-protokollet består av att utsätta djuret för två identiska föremål i 10 minuter. Efter 2 h och 24 h ersattes ett av föremålen med ett nytt. Utforskningstiden för varje objekt övervakades av en beteendespårningsprogramvara (BTS) och EEG-dataregistrering. Analysen av EEG synkroniserad med beteendedata består av uppskattningar av alfa- och beta-relativ bandkraft och jämförelser mellan ny objektigenkänning kontra bekant objektutforskning, mellan tre experimentella steg. I detta manuskript har vi diskuterat elektrodtillverkningsprocess, epiduralelektrodimplantationskirurgi, miljöanrikningsprotokoll, NORT-protokoll, BTS-installation, EEG - BTS-koppling för samtidig övervakning i realtid och EEG-dataanalys baserad på automatisk händelsedetektering.
Introduction
Beteendetest är avgörande inom neurovetenskaplig forskning för en stor mängd information som genereras i ett in vivo-sammanhang. I detta avseende har forskare i stor utsträckning använt olika beteendetester för att analysera sensorisk-motorisk funktion, sociala interaktioner, ångestliknande och depressivt beteende, substansberoende och olika former av kognitiva funktioner1. Manuell registrering av beteendetester kan vara svårt, ansträngande och felaktigt även för de flesta expertobservatörer. Även om vissa ansträngningar har gjorts för att utveckla gratis programvara med öppen källkod för beteenderegistrering (t.ex. sexrat man2-app för sexuellt beteende), möjliggör flera alternativ automatisk och realtidsbeteenderegistrering av olika djurarter från fisk3 till gnagare 4,5,6. Videospårning är en värdefull metod för snabb och exakt beteendeinspelning som används i en mängd olika applikationer7. En mer potentiell funktion i beteendeinspelningsområdet är att utforska neural aktivitet under beteendemässig manifestation. Samtidig registrering av neuronaktivitet (från enskilda celler till de stora hjärnområdena) och beteendeuppgifter kan visa oss hur hjärnan genererar specifika beteendemönster8. Beteenden är en sekvens av mindre komponenter som kan avslöja korrelat mellan neural aktivitet och rörelser eller handlingar. Om neuronal aktivitet och beteendemönster samtidigt kunde registreras genom flera tidsskalor skulle de kunna förklara hur varje hjärntillstånd korrelerar med varje enskilt beteende (för en mer djupgående undersökning av beteenderegistrering, se Datta et al., 2019 granskning8). Därför anses synkroniserad inspelning av beteendemässig och neuronal aktivitet i önskad skala (från neuroner till stora delar av hjärnan) betraktas som ett extremt användbart verktyg. Det finns flera system avsedda att integrera beteenderegistreringar med andra mätningar som neural aktivitet 4,5.
Även om elektroencefalografi anses vara en av de mest använda teknikerna inom klinisk och forskningsneurovetenskap, gör den relativt höga rörligheten, liksom storleken på EEG-inspelningsanordningen, denna teknik unik och utmanande för detektion vid in vivo-modeller9. Vissa lösningar på detta problem har utvecklats, t.ex. användning av kablar och svängbara anordningar som gör att djur kan röra sig fritt i arenan. Kabelbaserade system medför dock ofta problem för att genomföra studier, t.ex. under överföringen av ett djur från en bur till en annan observeras hinder eller intrassling av djuret med kablarna. Telemetriska enheter har utvecklats för trådlösa elektrofysiologiska inspelningar för att öka flexibiliteten i inspelningssituationen10,11. Sådana system har dock visat betydande begränsningar på grund av deras låga antal inspelningskanaler och låga samplingsfrekvenser11. I denna studie använde vi ett kommersiellt tillgängligt trådlöst system som skickar EEG-signaler från djuret via en Wi-Fi-anslutning med ett fritt rörligt gnagaresystem12. Apparaten väger 6 gram och tål upp till 16 kanaler inspelade vid 1 kSps. Detta system möjliggör EEG- eller spikregistrering i djurmiljön, med minskad störning, vilket fungerar som en ekonomisk lösning jämfört med de traditionella elektrofysiologiska systemen på marknaden. Dessutom har vi synkroniserat dessa data med hjälp av en videospårningsprogramvara för att ge korrelation mellan EEG och beteendemönster. Denna synkronisering görs offline genom justering och interpolering av data och händelser baserat på tidsstämplar som genereras av båda systemen och bearbetas på MATLAB.
Vuxen neurogenes definieras som proliferation, överlevnad och differentiering i neuroner av nygenererade celler i dentate gyrus hos djur13,14. Denna process är känd för att vara associerad med minnes- och inlärningsförbättring som ökar vuxen neurogenes hos gnagare genom anrikad miljö (EE) tillstånd15. EE består av att hysa gnagare i små grupper i en stor bur försedd med leksaker och rör, där djur har nya och komplexa men ingen biologisk relevans15. Även om EE stimulerar hippocampus neurogenes, varierar det också i många faktorer som ålder, djurstam, specifika stimuleringsförhållanden eller neurogenesdetekteringsprocedur. Hos medelålders möss som exponerats för EE-inhysning i sju dagar har födelsen av nya granulära celler (GC) i hippocampus dentate gyrus (DG) rapporterats16. Studier som försöker ablatera vuxen neurogenes hos vuxna råttor selektivt har föreslagit att nya granulära celler med cirka 1 - 2 veckors ålder krävs i det inlärda svaret17. Cirka 2 eller 3 veckor efter att GC är födda hos vuxna DG, börjar flera karakteristiska egenskaper som dendritiska ryggar, som är väsentliga för excitatorisk synaptisk överföring18, dyka upp. Zhao et al. utförde en kvantitativ analys för att visa att toppen av ryggradstillväxt inträffar under de första 3 - 4 veckorna19. Flera elektrofysiologiska in vivo-studier tyder på att endast tre veckors EE-inhysningsförhållanden ger förändringar i DG: s synaptiska överföring och ökar cellens excitabilitet20. Det har också rapporterats att exponering för en anrikad miljö 1–4 veckor efter BrdU-injektioner signifikant ökade densiteten av BrdU / NeuN-celler i DG-granulärt skikt hos möss21. Dessa författare föreslår att en kritisk period existerar mellan en och tre veckor efter EE-exponering eftersom en väsentlig ökning av antalet nya neuroner observerades21. Studier av vuxen hippocampus neurogenes (AHN) hos människor har varit kontroversiella eftersom det inte fanns några direkta bevis. En ny rapport beskrev emellertid utvecklingsstadierna av AHN i den mänskliga vuxna hjärnan, identifierade tusentals omogna neuroner i GD och visade därmed vikten av AHN under åldrande hos människor22. Baserat på de bevis som nämnts tidigare är studien av AHN i djurmodeller viktigare än någonsin (för en mer djupgående undersökning av AHN, se Leal-Galicia et al., 2019 review15).
Som tidigare nämnts har hippocampus kopplats till en grundläggande funktion i inlärnings- och minneskapacitet. Bildandet av minnen går igenom tre distinkta processer: kodning (minnesförvärv), konsolidering (minneslagring) och hämtning (minnesigenkänning)23. Igenkänningsminnet hos människor testas med hjälp av Visual Paired Comparisons Task24. Grunden för mänskliga och djurmodeller av minne och amnesi är beteendetesterna som bedömer förmågan att känna igen en tidigare presenterad stimuli25,26, som den visuella parade jämförelseuppgiften gör hos människor. Därför är ett av de mest använda beteendetesterna för att bedöma en gnagares förmåga att känna igen en tidigare presenterad stimulans, det vill säga inlärnings- och minneskapaciteten den spontana nya objektigenkänningsuppgiften (NORT)23,27. NART-protokollet består av två identiska nya objekt i en bekant arena under 10 minuter i förvärvsförsöket. Efter en viss tid mellan 0 28 och48 timmar29 (varierande tid enligt varje protokoll) återförs djuret till samma arena som innehåller ett av samma välbekanta föremål och ett nytt föremål. Djuret utforskar spontant det nya objektet om det välbekanta objektet memorerades26. Preferensförhållandet används ofta vid bedömning av prospekteringsprestanda. Det bestäms genom att dividera den totala objektutforskningstiden från utforskningstiden för det nya eller bekanta objektet. NORT har vissa fördelar jämfört med andra igenkänningsminnestester. Viktigast av allt, det kräver ingen yttre motivation, belöning eller straff. Det genererar inte stressiga förhållanden. Slutligen behövs ingen träning för att framkalla beteendet att utforska föremålen (för en mer djupgående undersökning av NORT, se ref.23).
Därför är samtidig inspelning av flera datamodaliteter och deras integration i studien av inlärning och minne, som en effekt av vuxen hippocampus neurogenes mycket attraktiv och ger en övertygande lösning för forskare inom området. Det aktuella arbetet kommer att avslöja alla processer som är involverade i samtidig beteendemässig videospårningsbedömning (ny objektigenkänningsuppgift) och trådlös elektroencefalografiinspelning. Här har vi granskat elektrodtillverkningsprocessen, epidural (skalleskruv) elektrodimplantationskirurgi, miljöanrikningsprotokoll (för hippocampus neurogenesinduktion), efter NORT-protokoll, BTS-installation, EEG - BTS-koppling för samtidig övervakning i realtid och EEG och beteendedataanalys utförd på MATLAB-datormiljö.
Protocol
Alla procedurer följer Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (NIH Publications N°. 8023, reviderad 1978) implementerad av nationella hälsoinstitutioner och lokala mexikanska lagar för att minska antalet djur som används för djurskydd och förbud mot djurlidande. Etikkommittén vid Universidad Iberoamericana godkände försöksprotokollen för användning av djur i denna studie.
1. Allmän inställning
- Installera beteendespårningsprogramvaran på en dator enligt tillverkningsanvisningarna.
- Montera kameran direkt ovanför enheten så att den är vänd nedåt. Kameran ska vara ansluten till datorn.
- Installera drivrutinens programvara som krävs av kameran (följ tillverkningsanvisningarna).
- Om kameran har zoomobjektiv justerar du dem så att de passar perfekt i kamerans display.
- Stäng av kamerans autofokusläge (AF) enligt tillverkningsprogramvaran.
- Se till att kameran fungerar korrekt i realtid och testa videoinspelningsläget tills den är redo att användas.
2. Protokoll för miljöanrikning (se figur 1)
OBS: Tre månader gamla manliga Wistar-råttor användes för detta experiment och upprätthölls under naturliga mörka ljusförhållanden.
- Placera sågspånsängkläder i en transparent akrylfyrkantig arena (500 x 500 x 500 mm).
- Sätt tre olika typer av leksaker på arenan för gnagare att interagera med (t.ex. aktivitetshjul, dubbeldäck, trappor etc.).
- Lägg till fyra 2-tums och fyra böjda grå ogenomskinliga PVC-rör.
- Ge mat- och vattenautomater ad libitum tillgång till djur.
- Placera tre gnagare per bur inuti vivariumrummet under regelbundna förhållanden.
- Lämna djuren på denna arena under den tid som krävs enligt motsvarande protokoll. I detta experiment bör djuren stanna inne i arenan i 20 dagar.
OBS: Efter elektrodimplantationsoperationen går djuren inte tillbaka till miljöberikningsbehandling. Istället placerades de i enkla burar tills det nya objektigenkänningstestet är klart.
3. Elektroder tillverkningsprocess
- Skär en bit koppartråd på cirka 2 cm och använd ett sandpapper för att gnugga cirka 0,5 cm från varje ände.
- Rulla ena änden av koppartråden till huvudet på en liten skruv (elektroder) och se till att den är ordentligt fixerad eftersom detta är ett avgörande steg. Korrekt kontakt mellan båda materialen måste garanteras för att undvika artefakter i EEG-signalerna.
- Sätt i den andra änden på kontaktens terminalspets och se till att den är ordentligt fixerad genom att förstärka med fina pincett. Detta tips ska anslutas med en förstärkarkabel.
- Mät lämplig konduktivitet från spetsen till skruven med en multimeter. Denna process garanterar att elektrodanslutningen är korrekt installerad.
4. Epidural (skalleskruv) elektroder implantationskirurgi
OBS: Efter 20 dagars miljöberikningsbehandling kommer djuren att genomgå operation enligt proceduren som beskrivs nedan:
- Injicera en cocktail av ketamin/xylazin (90/10 mg/kg, i.p.) till djuret.
OBS: För att undvika luftvägsobstruktion, vänta tills råttan slutar röra sig, ta sedan ut den ur buren och placera djuret på en plan yta. Injicera en icke-steroid antiinflammatorisk (meloxikam 1 mg/kg, s.c.) och ett antibiotikum (enrofloxacin 2,5 mg/kg, p.o.) som förebyggande analgesi. - När råttan är helt bedövad, raka råttans huvudområde.
OBS: Se till att djuret är helt bedövat innan du fortsätter med operationen. Nyp försiktigt ett av benen eller svansen. Om djuret reagerar på stimulansen, vänta några minuter och kläm fast det igen. Om djuret inte reagerar på nypan, gå till nästa steg. Om den nödvändiga utrustningen finns tillgänglig rekommenderas starkt användning av gasanestesi (såsom isofluran), eftersom det lättare titreras för säkerhet. - Placera djuret på den stereotaxiska apparaten genom att fixera båda öronen först med öronstängerna (var försiktig så att du inte skadar djurets inre öra). Slutligen placera framtänderna över bettstången och säkra nässtången.
OBS: Ge djuret en värmedyna för hela operationen eftersom anestesin som används i denna procedur vanligtvis orsakar hypotermi och andningsproblem. - Rengör toppen av huvudområdet med tre alternerande omgångar klorhexidin eller jodbaserad skrubb följt av saltlösning eller alkoholsköljning.
- Administrera lidokain subkutant (20 mg / ml) under huden på huvudområdet (0,5 ml).
- Sätt in en droppe oftalmisk lösning eller saltlösning i varje djurs ögon var 5-10: e minut för att hjälpa dem att inte torka ut.
- Använd en skalpell och gör ett snitt på cirka 2 cm från främre till bakre riktning för att korrekt exponera skallens övre region.
- Dra tillbaka huden med bulldogklämmor och skrapa vävnaden över skallen.
- Identifiera och registrera de erhållna bregma-koordinaterna.
- Börja från Bregma, med hjälp av stereotaxiska Paxinos och Watson Atlas30, lokalisera och markera positionen för var och en av de sju punkterna (koordinaterna) där elektroderna kommer att fixeras i.
OBS: I detta experiment, F3, F4 skruvar (+2,0 mm från Bregma, 2,25 mm lateralt från mittlinjen); C3, C4-skruvar (-3,0 mm från Bregma, 2,75 mm i sidled från mittlinjen); och P3, P4-skruvar (-7,0 mm från Bregma, 2,75 mm laterala från mittlinjen) installerades. En sjunde skruv var placerad bakom näsbenet (NZ), som markreferens (se figur 2). - Använd ett borrverktyg med variabel hastighet, gör ett hål med en spetsstorlek 2 (längd 44,5 mm) på vart och ett av märkena, var försiktig så att du inte tränger in i skallen helt.
- Sätt in elektroden i hålet och skruva försiktigt in den i skallen.
- Upprepa steg 4.10 och 4.11 tills alla sju skruvarna sitter fast på rätt sätt.
- Fäst alla 7 skruvarna med ett första lager tandcement. Sätt i varje elektrod i en kontakt. Täck ledningarna helt med ett andra lager tandcement (det förhindrar att djuret drar av skruvarna) och botten av kontakten. Täck vid behov med ett tredje lager tandcement och lämna EEG-kontakten ren för en korrekt anslutning, så att EEG-enheten kan anslutas på lämpligt sätt (se figur 3).
OBS: Efter att ha placerat varje par bilaterala skruvar kan dessa fixeras med tandcement (valfritt steg). - Lämna råttan i postoperativ vård över natten. Observera djuret och ge djuret en värmedyna i 1-2 timmar efter operationen, eftersom anestesin som används i denna procedur vanligtvis orsakar hypotermi och andningsproblem.
- Administrera 50 ml / kg / 24h (underhållsdos) saltlösning subkutant för att förhindra uttorkning. Injicera en icke-steroid antiinflammatorisk (meloxikam 2 mg/kg, s.c.) och ett antibiotikum (enrofloxacin 5 mg/kg, p.o.) efter operation och under de följande 24 timmarna.
- Efter operationen, håll råttorna i enstaka burar för full återhämtning under sju dagar innan du utför beteendetesterna.
- Manipulera försiktigt djuret regelbundet (minst en gång om dagen) för att minska stressen i framtida manipuleringar. Medan du håller råttan med ena handen appliceras fingertrycket försiktigt på djurets baksida och skjuter fingrarna genom pälsen. Kontrollera huvudsår, hälsotillstånd, beteende i allmänhet och kroppsvikt under en vecka efter operationen.
OBS: Om någon avvikelse eller tecken på sjukdom / stress finns hos djuret, meddela ansvarig veterinärmedicinsk läkare. Efter denna period, utför Novel object recognition test och EEG-inspelningsteknik.
5. Test av igenkänning av nya objekt (NORT)
OBS: Sju dagar efter operationen, fortsätt till beteendetester. Alla beteendeprocedurer i det presenterade experimentet utfördes mellan 14 h 00 min och 16 h 00 min, vilket motsvarar råttans ljuscykel.
- Placera en väst av mjukt tyg (till vilken EEG-enheten skulle placeras under beteendetestet) på råttan. Tillåt tillvänjning i 2-3 dagar innan du utför beteendetestet.
- Placera en svart fyrkantig akrylarena (500 x 500 x 500 mm) i ett svagt upplyst inspelningsrum.
- Fäst två identiska nya föremål på arenans golvcentrum med dubbelsidig tejp (för att förhindra att djuren förskjuter dem). Föremålen måste vara lika långt från varandra och arenans väggar.
- Rengör varje föremål noggrant i förväg med 50% etanol, samt arenans golv efter varje försök (för att undvika luktsignaler).
OBS: Överför alltid djuren till inhysningsrum (från vivariumrummet till försöksrummet) minst en halvtimme före varje session. Efter avslutad inspelningssession, lämna djuren i försöksrummet i ytterligare en timme. Detta för att undvika stress som kan påverka utförandet av detta test. - Anslut EEG-enheten innan du startar varje test. Håll försiktigt fast djuret och sätt fast kabeln i kontakten på djurets huvud med EEG-satsen fäst på djurets rygg (se figur 4). Endast en position är tillåten.
OBS: Mild tidigare manipulation av djuret kan bidra till att minska stressen hos djur under anslutningsproceduren. Annars ökar risken för skador på enheten eller djuren. Förladda enhetens batteri helt med en USB-port. - Testfaser för igenkänning av nya objekt
- Tillvänjning: Hantera djuret med 5 minuters mellanrum under två på varandra följande dagar, och omedelbart efter, placera djuret på arenan (utan några föremål) och låt dem utforska i 10 minuter fritt.
OBS: Innan några förvärvs- och minnestestsessioner utfördes hanterades råttor noggrant och anslöts till motsvarande EEG-enhet, som var ordentligt fixerad innan testet startades. - Förvärvssession: Placera djuret på arenan som vetter mot en av väggarna mittemot föremålen. Låt djuren utforska fritt i 10 minuter. Gå till steg 6.13 för testinspelning med beteendespårningsprogram.
OBS: Se till att EEG-enheten håller västen ordentligt fäst på råttans baksida (för att säkerställa korrekt spårning av djuret). För ytterligare förstärkning, använd maskeringstejp. - Korttidsminnestest (SMT): Ersätt ett av objekten med något annat helt annat i form, färg och struktur. Placera djuret, 2 h efter förvärvssessionen, i arenan som vetter mot en av väggarna mittemot föremålen. Låt djuret utforska fritt i 10 minuter. Gå till steg 6.13 för testinspelning med hjälp av beteendespårningsprogrammet.
- Långtidsminnestest (LMT): Ersätt objektet som används med någon annan helt annan form i färg, färg och struktur från korttidsminnestestet. Placera djuret 24 timmar efter förvärvssessionen, i arenan som vetter mot en av väggarna mittemot föremålen. Låt djuret utforska fritt i 10 min Gå till steg 6.13 för testinspelning med hjälp av beteendespårningsprogramvaran.
- Tillvänjning: Hantera djuret med 5 minuters mellanrum under två på varandra följande dagar, och omedelbart efter, placera djuret på arenan (utan några föremål) och låt dem utforska i 10 minuter fritt.
6. Installation av programvara för beteendespårning
- Öppna programvaran för beteendespårning.
- Logga in på kontot med institutionens användare och lösenord.
- Öppna kranen "Nytt tomt experiment" och välj ett namn för protokollet (t.ex. "NORT").
- Välj "Videospårningsläge."
I det här experimentet är kameran inställd på att strömma videospårningen live. Det finns dock ett ytterligare alternativ att välja förinspelade videor. - Gå till "Apparat". Definiera arenaområdet genom att justera den orange rektangeln till gränserna för den projicerade arenan. Bestäm objektets region och passa in de orange cirklarna vid objektgränsen inuti arenan som projiceras från kameran på skärmen.
- Ställ in skalan rörlig linjallinje till en position längs bildens kända längd (arenan). Ange objektets längd i millimeter i alternativet "Linjallinjens längd är" på inställningspanelen. I detta fall mäter arenan 500 x 500 mm.
- Gå till "Spårning och beteende." Fortsätt till "Zoner". Klicka på menyn "Lägg till objekt" och välj "Ny zon". Välj arenaområde och namnge den nya zonen (t.ex. "Fält").
- Upprepa föregående steg med objektområdet och namnge den nya zonen (t.ex. "Objekt").
- Gå till "Djurfärg" och välj alternativet "Djuren är ljusare än apparatbakgrunden".
OBS: Vita (Wistar) råttor användes för detta experiment. Programvaran har dock ytterligare alternativ för forskare som använder svarta och fläckiga råttor. Båda djurraserna kan användas i samma experiment. - Gå till "Spåra djurets huvud och svans" och välj "Ja, jag vill att djurets huvud och svans ska spåras."
- Gå till "Testning" | "Stages" och från menyn "Lägg till objekt" väljer du "Ny scen". Ge den nya fasen namnet "Förvärv". Definiera scenens varaktighet (t.ex. 600 s).
- Upprepa föregående steg i "Korttidsminnestest" och "Långtidsminnestest" steg.
OBS: I detta protokoll har alla steg samma varaktighet (10 min). - Gå till "Procedurer". Definiera de händelser som ska spåras för varje steg (förvärv, test av korttidsminne och test av långtidsminne).
- Starta testet (med varje djur). Gå till "Tester" (i den övre menyraden) och välj "Lägg till ett test (+)." Tilldela ett nummer för djuret som ska testas (t.ex. "1").
- Välj "Spela in" och namnge djuren och sessionen (t.ex. "M1 Acq").
- Innan du placerar djuret i arenan klickar du en gång på "Spela" -knappen. Ett meddelande "väntar på att starta" visas.
- Efter att ha placerat djuret i arenan klickar du en andra gång på "Spela" -knappen. Testet startar och slutar automatiskt.
- Upprepa steg 6.13-6.16 för korttidsminnestestet (2 timmar efter förvärvssessionen) och långtidsminnestestet (24 timmar efter förvärvssessionen).
7. Installation av trådlös elektrofysiologisk enhet
- Anslut modemet till en datorvärd och slå på det. Stäng av alla andra nätverksenheter på datorn. Helst tysta all annan trådlös kommunikation i registreringsrummet som Bluetooth, mobiltelefoner, andra modem eller till och med trådlösa telefoner.
- Fäst förstärkaren på råttans rygg, som nämns i steg 5.5.
- Slå på EEG-enheten genom att ansluta batteriet.
OBS: 2 s efter anslutning av enheten blinkar en röd lysdiod på EEG-förstärkaren, vilket indikerar att kommunikationen med modemet är aktiv och sedan slås grön lysdiod på. Om kommunikationen lyckas börjar lysdioderna på modemet blinka kontinuerligt. Förstärkaren är nu redo att skicka information till modemet. - Starta EEG-programvaran och ställ in den enligt tillverkarens instruktioner för att integreras i den trådlösa EEG-insamlingsenheten
- Tryck på knappen "Start Display". EEG-programvaran visar den faktiska signalinsamlingen.
Använd "Windows Aktivitetshanterare" för att tilldela prioritetsläget "Realtid" för att undvika att information saknas under experiment.
8. Registrering av elektroencefalografi (EEG)
- Efter att ha verifierat att EEG-programvaran samlar in data, starta beteendespårningsprogramvaran och ställ in experimentellt protokoll för att verifiera att djuret befinner sig i observationszonen och installationen fungerar korrekt.
- Starta nu EEG-programvaruinspelningen genom att trycka på "Start Record" -knappen. När du har kontrollerat att förvärvssignalen körs börjar du experimentera i BTS.
- När experimentet är slut, återgå till EEG-programvaran och stoppa inspelningsprocessen. Inspelningen sparas med ett standardnamn som består av inspelningsdatumet i följande format: "åååå-mmdd-hhmm_SubjectID_Ephys.plx". Som standard sparas alla inspelningar i mappen EEG-programvara (NeurophysData).
- Kontrollera att båda datafilerna har skapats. Registrera experimentloggen eller ändra namnet för att undvika förvirring.
9. Beteendeuppgift och EEG-signalsynkronisering
- Öppna MATLAB och kör kommandot: convert_plx2mat. En sådan funktion öppnar en webbläsarruta. Konverteringsfunktionerna tillhandahålls av tillverkaren och måste läggas till i MATLAB: s sökväg.
- Välj * .plx för att konvertera och tryck på "Enter" på MATLAB: s kommandorad för att konvertera den till standardparametrar.
- Öppna BTS-experimentfilen och gå till "Protokoll. " Klicka på alternativet "Resultat, rapporter och data" välj alla händelser för båda objekten och klicka på "Välj tidsformat för rapporten", välj det tredje alternativet: "Visa händelsetider som realtid i HH: MM: SS.sss - till exempel 13: 20: 14.791."
- Gå nu till "File" och klicka på "Exportera" och "Exportera experiment som XML", markera "Datum och tid för testet", klicka slutligen på "Skapa XML".
- Gå till "Exportera testdata" och klicka på "Spara data." En .csv fil med händelsetider skapas.
- Upprepa steg 9.1 till 9.5 för varje fil. I vårt fall var de tre experimenten: ACQ, STM och LTM.
- När EEG- och beteendefilerna har konverterats samlar du dem i en enda mapp. Mappen måste innehålla sex filer, de tre .mat-filerna respektive tre .csv. I vårt fall kallades filerna: PID_01_ACQ_N.mat, PID_02_STM_N.mat, PID_03_LTM_N.mat, PID_01_ACQ_M.csv, PID_02_STM_M.csv och PID_03_LTM_M.csv. ID hänvisar till ett djurs identifikationsnummer.
- Öppna "procesa_sujeto.m" -funktionen med MATLAB och justera den andra raden till djurets ID.
- Flytta nu MATLAB till en sådan mapp och kör: "procesa_sujeto" för att skapa figurer av alfa- och beta-relativa band till ström associerade med objektigenkänning på ACQ-, STM- och LTM-steg.
OBS: "procesa_sujeto" är en funktion som kör/kör flera signalbehandlingsanalyser. Dessa analyser sammanfattas enligt följande i steg 9.10 till 9.15. - Filtrera varje EEG-signal med ett 4: e ordningens Butterworth-bandpassfilter vid [5-40] Hz, med faskorrigering.
- Visuellt inspektera signaler före följande analys, och de kanaler med artefakter härledda från defekta elektroders placering eller feljustering genom djurrörelser uteslöts från vidare analys.
- Referenssignaler till vanligt medelvärde för att lindra rörelseartefakter.
- Segmentera EEG-signaler för att bilda epoker med 4 s längd synkroniserade med tidsstämplar härledda från BTS. Målhändelserna var utforskningen av objektet markerat av djurets avstånd till objektgränsen. Dessa händelser är markerade på BTS-tidsstämplarna och användes som identifierare för att fastställa fönstrens positioner. Så, EEG-epoker avgränsas med 1 s innan utforskningen börjar till 3 s efter. Vid denna tidpunkt användes ingen validering om prospekteringslängd, men det kommer att övervägas för framtida undersökningar.
- Uppskatta spektral effekttäthet på dessa epoker genom att använda Welchs periodogrammetod med hjälp av 1 s fönsterlängd, en överlappning på 90%, Hanning-fönster före Fourier-transformuppskattning, med dessa parametrar uppnåddes en upplösning på 1 Hz.
- Bedöm effektspektral på varje band genom att utvärdera arean under periodogram, och de presenterade värdena motsvarar relativ energi, det betyder att energin i varje EEG-band dividerades med epokens totala energi. Denna procedur minskar också felaktiga uppskattningar på grund av artefakter på EEG-signaler.
Representative Results
De metoder som beskrivs ovan användes för att registrera EEG- och råttaktivitet samtidigt efter miljöanrikningsbehandlingen. Tre månader gamla manliga Wistar-råttor var under ett medelfristigt miljöanrikningsbehandlingsprotokoll i 20 dagar, och de opererades för att fixera sex skalleskruvelektroder parade på frontal-, centrala och parietala regioner som refererades till en sjunde elektrod belägen vid NZ. Djur hölls under naturliga mörka ljusförhållanden, med ad libitum tillgång till mat och vatten. Detta arbete visar integrationen mellan EEG-systemet och beteendespårningsprogramvaran för en samtidig liveinspelning. Vi använde endast djur som behandlats enligt EE-protokollet eftersom vi inte låtsas jämföra effektiviteten av behandlingen, utan bara exemplifierar fördelarna med utrustningen. Som bevis för att det 20 dagars miljöberikande bostadsprotokollet som används stimulerar den vuxna neurogenesen, presenterar vi BrdU-positiva cellräkningsdata från djur under EE och djur som hålls under standardförhållanden från opublicerade data från vårt laboratorium. Tre månader gamla manliga Wistar-råttor användes. De injicerades tre gånger med BrdU med 12 timmar mellan varandra. Djuren bedövades (pentobarbital (50 mg/kg, i.p.) och avlivades genom transkardiell perfusion (se figur 5). För att säkerställa att västen som är ansluten till EEG-enheten inte begränsar djurrörelserna utförde vi det öppna fälttestet (OFT) i två grupper, en grupp genomgick operation medan vi bar utrustningen (väst och EEG-förstärkare) och den andra gruppen djur förblev intakta utan att bära hårdvaran. Vi fann inga signifikanta skillnader i den sträcka som djuren reste under 10 minuters testning (se figur 5). Det typiska NORT-protokollet består av presentationen av två objekt och ersättningen av en av dem med ett nytt objekt. Programvaran för beteendespårning övervakade utforskningstiden.
Behavioral Tracking Software registrerade en grupp djur för att utvärdera deras viktigaste prestandaparametrar. Därför använde vi tre parametrar för att utvärdera prospekteringsprestanda. Preferensförhållandet beräknades med hjälp av djurens huvudtid i objektzonen, som rapporterar den totala tiden som djurens huvud tillbringade i varje objekt. Vi beräknade också ett preferensförhållande för den tid som spenderades på att flytta mot objekten, vilket visar den totala tiden som spenderades på varje djur som rörde sig mot varje objektzon. Dessutom beräknades den spenderade tiden per besök på varje objekt. Figur 6 visar de tre parameterresultat som nämns ovan. I förvärvsförsöket fanns det inga skillnader mellan objekt i de tre bedömda parametrarna: huvudtid i objektzonen för de tre försöken, tid som rör sig mot objekten för de tre försöken och tid per besök i varje objekt. Det fanns inga skillnader i STM-studien. Under tiden, i LTM-studien, sågs ett prospekteringspreferensförhållande signifikant högre för det nya objektet. Dessutom, i LTM-försöket, kunde en preferens för det nya objektet i den tid som spenderas per besök (panel C) också ses. Video 1 visar ett representativt exempel på en råtta inspelad i experimentet medan Video 2 visar ett representativt exempel på samtidig EEG och beteenderegistrering.
Det var möjligt att matcha tidshändelser som spårades med beteendespårning och EEG-programvaruinspelning med datorns klocka. Figur 7 och figur 8 visar förändringarna i EEG-relativ effekt över alfa- och betaband. Dessa är relaterade till motorstyrning, koncentration och minne, vilket tyder på att utforskning bara är relaterad till dessa funktioner. Resultaten från djur 3 visar att alfaeffekten tenderar att minska på STM avseende ACQ och LTM, vilket tyder på en desynkronisering relaterad till utforskning eller minneshämtning. Antalet objektigenkänning (bearbetade epoker) var lågt. Vid denna tidpunkt är det inte möjligt att avgöra om ett statistiskt test skulle validera om en sådan skillnad är verklig, eller om en artefakt kunde producera sådana experimentella förhållanden. Ändå har epokersegmentering, märkning och analys blivit möjliga genom en tidslinje för samtidiga märkningshändelser hos djur och EEG-resultat som produceras för framtida forskningsprojekt. Genom att kombinera dessa system förhindras en felaktig identifiering av händelser genom en manuell märkningsprocess, vilket har blivit en viktig fråga i djurförsökssyfte. Kombinationen av BTS och elektrofysiologisk (EP) aktivitet kan exakt associeras med djurbeteende; Ändå kräver experimentella förhållanden användning av avancerade signalbehandlingstekniker för att eliminera rörelseartefakter och göra förbättringar i experimentuppställningen effektivt.
Figur 1: Exempel på bur för förhållanden i berikad miljö (EE). Bostäder försågs med leksaker och rör, där djur finner nya och komplexa men ingen biologisk relevans. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Epiduralelektrodernas positioner i råttskallen. Skruvarna användes samtidigt som ankare för headsetet och som elektroder. F = frontal; C = frontoparietal; P = parietal; 3 = vänster; 4 = rätt; NZ = som markreferens. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Representativa bilder av en epidural (skallskruv) elektroder implantationskirurgi. Bild som visar implanterade intrakraniella elektrodskruvar i råttor i olika stadier av operationen. Se till att aseptiska tekniker följs när du utför denna procedur. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: Representativa bilder av en råtta tillsammans med experimentuppställningen. Råttan fick bära västen fäst vid EEG-enheten med ett inbäddat batteri, inuti arenan som används för NORT-protokollet. Bilden visar headsetet och kabelkontakten installerad på huvudets råtta. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 5: Bevis på rörelseförmåga och stimulering av neurogenes hos vuxna med EE-protokoll. (A) Representativa bilder av djuraktiviteten under 10 minuter i Open Field Test (OFT) och det genomsnittliga avståndet som djur som bär utrustningen/operationen reste och djur utan utrustningen/Ingen operation. (B–E) Representativ GD-sektion med BrdU-märkta celler (intensivt mörker) för EE och standardbostadsgrupper. Panelerna B och D visar en låg förstoring av DG, och panelerna C och E visar boxområdet vid högre förstoring. Panelerna B och C är vävnad från EE-bostadsgruppen, panelerna D och E är från standardbostadsgruppen. Infällningen illustrerar det genomsnittliga antalet märkta celler i båda grupperna. ML - molekylärt lager; GCL – granulärt cellskikt; SGZ – subgranulär zon; pilar - BrdU + celler. Diagrammen visar medelvärdet ± SEM. T-studenttestet användes för att jämföra grupper. * s≤0.05. Inga signifikanta skillnader hittades mellan grupperna i det öppna fälttestet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 6: Prospekteringsprestanda i NORT-bedömning. (A) Huvudtid i objektzonen för de tre försöken. (B) Tiden rör sig mot föremålen för de tre försöken. (C) Tid per besök i varje objekt. Graferna visar medelvärdet ± SEM. Tvåvägs upprepade mätningar ANOVA med Sidaks multipeljämförelsetest användes i alla parametrar. * p≤0,05, ** p≤0,01 mellan objekten i respektive försök. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 7: Förändringar över alfa-EEG-bandeffekt i samband med prospektering. Denna figur visar förändringar i relativ alfakraft, från halv sekund till 2,5 efter att djuret börjar utforska föremålen. De sex graferna motsvarade Frontal-, Central- och Parietalelektroder (uppifrån och ner) samt vänster och höger sida. Boxplots visar fördelningen av sådana tidsserier för varje villkorskombination av ett objekt: "Familiar" och "Novel" och stage: "ACQ", "STM" och "LTM". Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 8: Förändringar över beta-EEG-bandeffekt i samband med utforskning. Denna figur visar förändringar på relativ betaeffekt, från halv sekund till 2,5 efter att djuret börjar utforska föremålen. De sex graferna motsvarade Frontal-, Central- och Parietalelektroder (uppifrån och ner) samt vänster och höger sida. Boxplots visar fördelningen av sådana tidsserier för varje villkorskombination av ett objekt: "Familiar" och "Novel" och stage: "ACQ", "STM" och "LTM". Klicka här för att se en större version av denna figur.
Video 1: Representativ video som visar en råtta inspelad i experimentet. Råttan var inne i arenan som används för NORT-protokollet. Råttan bar västen fäst vid EEG-enheten med ett inbäddat batteri. Klicka här för att ladda ner den här videon.
Video 2: Representativ video som visar samtidig EEG- och beteenderegistrering. EEG-signalen visades på vänster sida medan beteendetestet (NORT) visades på höger sida av videon. Klicka här för att ladda ner den här videon.
Discussion
Beteende- och elektroencefalografiforskning är svår och utmanande av naturen. Därför presenterar kombinationen av båda teknikerna betydande kritiska steg. Således används inte båda samtidiga teknikerna i stor utsträckning. I verklig praxis utför varje grupp runt om i världen beteendetester med speciella förhållanden, såsom djur, analyserade parametrar eller behandlingar. Ovanstående skapar betydande kontroverser på området och behovet av att utveckla standardförfaranden som är tillgängliga för alla. Här har vi förberett denna detaljerade procedur med alla kritiska steg och metodologiska överväganden som vanligtvis inte beskrivs eller nämns i de flesta publicerade artiklarna. Dessa diskuteras nedan.
Produktion av de nödvändiga materialen är ett grundläggande steg i framgången för denna teknik. I detta avseende måste elektroden byggas från grunden med skruvar av rostfritt stål, kopparkablar och silversvetsare. Dessa material är svåra att svetsa ihop permanent, på ett sådant sätt att konduktiviteten och styrkan hos varje elektrod måste verifieras före användning. Det är möjligt att använda en annan typ av tråd för elektrodaggregatet; Kopparn är dock tillräckligt flexibel för att manipulera elektroden för att sätta in den i förstärkarkontakten. I detta avseende är användningen av kommersiella elektroder önskvärd, men deras förvärv kan vara komplicerat och dyrt. Operationen är ett av de mest kritiska stegen i detta protokoll. Det rekommenderas starkt och till och med nödvändigt att ha en erfaren kirurg, särskilt för elektrodimplantation. Eftersom operationen ofta kräver förlängning av anestesitiden och ibland en svetsapplikation under operationen, måste varje laboratorium utföra de nödvändiga testerna med lämplig anestesi (olika cocktails kan användas) för varje stam av gnagare, särskilt under vivariumförhållanden, skillnader mellan kullar och till och med individuella skillnader mellan djur. Korrekt planering och övervägande kan förhindra att djur förloras under operationer. Elektrodimplantationen är ett annat viktigt steg. Det kräver stor försiktighet för att undvika att stansa skallen och skada hjärnhinnor eller hjärnvävnad. Skruvarna ska placeras korrekt, det vill säga helt fixerade i skallen, annars kommer brus och artefakter att presenteras på signaler, som de som är relaterade till en usel samlokalisering eller rörelse som inte använder EEG-inspelningen. Pre- och postoperativ behandling och tillstånd måste alltid utföras och observeras för att undvika gnagarens lidande. Subkutant lidokain kan användas på huvudhuden innan snittet görs med skalpellen. En droppe saltlösning till djurets ögon hjälper till att förhindra torrhet. Dessutom måste en saltlösning administreras i munnen, och efter operationen måste 1 ml administreras antingen subkutant eller intraperitonealt för att kompensera djurets vätskebalans och förhindra uttorkning. Omedelbart efter operationen måste ett antiinflammatoriskt läkemedel (för att minska smärta), liksom antibiotika via subkutana eller aktuella antibiotika, administreras direkt i periferin av hårbotten där tandcementlocket är beläget (för att minska sannolikheten för infektion). Upprepa ovanstående procedur 24 timmar efter operationen. Placeringen av EEG-förstärkaren på djurets rygg är den största svårigheten för samtidig inspelning. Designen och tillverkningen av en väst baseras specifikt på djurens storlek. Västen måste tillåta gnagarens naturliga rörelse (se figur 5). Den senare kommer att garantera den största fördelen med tekniken, vilket är inspelningen av fria rörelser. Eftersom djuren inte försökte ta bort västen, huvudkontakten eller kablarna efter operationen och under efterföljande dagar, antogs det att installationen inte genererade rörelsebegränsning signifikant eller orsakade smärta eller obehag. För en korrekt EEG-segmentering i epoker baserat på händelser markerade av BTS är det obligatoriskt att skriva ner ett väldefinierat protokoll. De tillfälliga markeringarna kan slås samman genom manipulering av tidsserier eftersom båda systemen använder samma klocka för att ställa in sina tidsstämplar. Ovanstående utökar möjligheterna för djurförsök som innehåller elektrofysiologiska data för analys.
Tekniken som presenteras här kan användas inom alla neurovetenskapliga forskningsområden och med de vanligaste murina arterna och till och med andra arter. Mångsidigheten hos beteendespårningsprogramvaran är en av de viktigaste fördelarna eftersom den kan användas i en stor mångsidighet av labyrinter som Morris vattenlabyrint, öppet fält, ny objektigenkänning, konditionerad platspreferens, hålbräda, förhöjd plus labyrint, Y-labyrint, radiell armlabyrint, Barnes labyrint och andra. Den kan användas upp till 16 kameror samtidigt. Dessutom kan hundratals olika åtgärder (för mer detaljerad information se manualerna31,32) rapporteras. Tänk på att detta arbete beskriver experiment för EEG-inspelningar, vissa andra tekniker som Local Fields Potentials eller inspelning av en enhet är möjliga. Användare måste dock tänka på att den allmänna installationen och flera förberedande steg måste ändras för andra ändamål. Så när denna teknik används tillsammans med EEG Wi-Fi-inspelning utökas möjligheterna, eftersom det lägger till nya perspektiv på djurstudier som de som utförs på människor för att utvärdera flera egenskaper hos EEG-integrationen och dynamiken, som anslutning, EEG-bandkraft eller framkallade svar. Till skillnad från människor är djurförsök möjliga för att utvärdera läkemedelsadministration, genmodifieringar eller uttryck, bland många andra experimentella paradigmer. För EEG-analys, anser att vissa protokoll har ett mycket lågt antal repetitioner av de önskade beteendena, vilket begränsar möjligheten att genomsnittliga svar och få tillförlitliga resultat. Var därför noga med att utforma de inspelnings- och analysprotokoll som det anses utföra innan experimentet påbörjas. Ändå måste det övervägas att arbete i djurförsök inte är möjligt att förhindra rörelse, vilket ökar komplexiteten i experimentprotokollet och överväganden för signalanalys och beteendeuppgifter. För närvarande är utrustning för fullständiga spårningssystem och EEG-inspelningar inte standardiserade eller modulära, vilket innebär att deras inställning är avsedd för ett enda protokoll och anpassningar för att utforska andra beteendeuppgifter, vilket innebär / föreslår högre kostnader för ett stort antal laboratorier. Denna situation kan lösas genom att följa de alternativ som förklaras i denna studie. Ändå kan flera förbättringar realiseras för mer tillförlitliga experiment. Arbetet kan förbättras i flera steg från elektrodtillverkning till beteende- och signalbehandling. Ändå är det visat att djurspårning och EEG-förvärv är möjliga med hjälp av en prisvärd högteknologisk men billig installation.
Sammanfattningsvis är detta arbete ett försök att hjälpa forskare, särskilt inom neurovetenskapsområdet, att kunna använda dessa två tekniker som inte vanligtvis används i kombination. Den samtidiga inspelningstekniken för EEG och beteendetestning med hjälp av beteendespårningsprogramvara har många fördelar, och det kan vara särskilt användbart inom många områden inom neurovetenskap, särskilt inom inlärnings- och minnesområden. Med tanke på att denna utrustning har andra funktioner som en djup inspelning av subkortikala strukturer som hippocampus, men som nämnts kommer flera förberedande steg att förändras. Trådlös utrustning löser nästan alla begränsningar i en konventionell trådstrategi, såsom djurs rörlighetsproblem från en bur till en annan, hindrade eller intrasslade djur med kablarna. Denna installationsteknik är användarvänlig, som beskrivits ovan, och en nästan otränad eller icke-specialiserad grupp experter eller individer kan använda denna programvara. Priset för EEG-utrustningen är lägre än en vanlig EEG-förstärkare. Behavioral Tracking Software är också en av de mest prisvärda programvarorna för videospårning på marknaden. Denna programvara kräver årliga licenser. Utrustningen kan användas i mer än en experimentell installation, olika djur och typen av mångsidighet. Vi hoppas att denna insats kommer att hjälpa det vetenskapliga samfundet och ge en enkel tillgång till samtidig studie av beteende och elektroencefalografi.
Disclosures
Dr Sylvia Ortega-Martinez arbetar som anställd hos Stoelting Co., ett företag som tillhandahöll och sponsrade produktionen och öppen tillgång till denna artikel.
Acknowledgments
Vi vill tacka Miguel Burgos och Gustavo Lago för teknisk hjälp. Vi är tacksamma mot Stoelting Co. för att täcka videoproduktionskostnaderna, Jinga-hi, Inc. för att tillhandahålla tekniskt bistånd och División de Investigación y Posgrado vid Universidad Iberoamericana Ciudad de México för att bevilja medel till detta arbete.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| #2 Variable speed rotary tool tip | Reorder #310048, Lenght 44.5mm | SS White | For making the holes where the screws will be inserted |
| #4 Scalpel and blade | |||
| 50 X 50 X 50 cm Open Field Black Mate Arena | |||
| 8 pin Receptacle Housing Female | Amphenol FCI | 10147606-00008LF | |
| 8 pin Receptacle Housing Male | Amphenol FCI | 10147603-00008LF | |
| Acrylic Resin | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
| ANY-maze video tracking software | Stoelting, Co. | version 6.1 | http://www.anymaze.co.uk/) |
| benzalkonium chloride antiseptic solution | Benzal | Benzal | |
| Bulldog clamps | Cientifica VelaQuin | For retracting the skin | |
| Camera | Logitech | c920 | |
| Copper wire | |||
| Crimp contact | Amphenol FCI | 10147604-01LF | |
| DELL PC | DELL | ||
| Electrode | |||
| JAGA16 | Jinga-Hi, Inc. | JAGA16 | |
| Ketamine | PiSA Agropecuaria | ANESKET | For anesthesia |
| MATLAB | R2020a | MathWorks | Script was develop ped in collaboration with Jinga-Hi, Inc. |
| Monomer | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
| Neurophys software | Jinga-Hi, Inc./ Neurosys, LLC | Neurosys 3.0.0.7 | |
| Screwdrive | For inserting the screws into the skull | ||
| Screws | |||
| Screws equiped with electrode | |||
| Stereotaxic instrument | KOPF | For the surgery | |
| Variable speed rotary tool | Dremel 3000 | Dremel | For making the holes where the screws will be inserted |
| Voltmeter | PROAM | MUL-040 | For confirming that the electrode conducts electricity |
| Xilazine | PiSA Agropecuaria | PROCIN | For anesthesia |
References
- Hånell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 1-13 (2014).
- Buenrostro-Jáuregui, M., et al. SEXRAT MALE: A smartphone and tablet application to annotate and process live sexual behavior in male rodents. Journal of Neuroscience Methods. 320, 9-15 (2019).
- Jun, J. J., Longtin, A., Maler, L. Long-term behavioral tracking of freely swimming weakly electric fish. Journal of Visualized Experiments. (85), e50962 (2014).
- Shoji, H., Takao, K., Hattori, S., Miyakawa, T. Contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system in mice. Journal of Visualized Experiments. (85), e50871 (2014).
- Zheng, W., Ycu, E. A. A fully automated and highly versatile system for testing multi-cognitive functions and recording neuronal activities in rodents. Journal of Visualized Experiments. (63), e3685 (2012).
- Melo-Thomas, L., et al. A wireless, bidirectional interface for in Vivo recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats. Journal of Visualized Experiments. (129), e56299 (2017).
- Noldus, L. P. J. J., Spink, A. J., Tegelenbosch, R. A. J. Ethovision Video Tracking System. Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 33 (3), 398-414 (2001).
- Datta, S. R., Anderson, D. J., Branson, K., Perona, P., Leifer, A. Computational Neuroethology: A Call to Action. Neuron. 104 (1), 11-24 (2019).
- Medlej, Y., et al. Enhanced setup for wired continuous long-term EEG monitoring in juvenile and adult rats: application for epilepsy and other disorders. BMC Neuroscience. 20, 8 (2019).
- Weiergräber, M., Henry, M., Hescheler, J., Smyth, N., Schneider, T. Electrocorticographic and deep intracerebral EEG recording in mice using a telemetry system. Brain Research Protocols. 14 (3), 154-164 (2005).
- Etholm, L., Arabadzisz, D., Lipp, H. P., Heggelund, P. Seizure logging: A new approach to synchronized cable-free EEG and video recordings of seizure activity in mice. Journal of Neuroscience Methods. 192 (2), 254-260 (2010).
- Jinga-hi. JAGA16 Wireless Electrophysiology Recording Device. , Available from: https://www.jinga-hi.com/hardware-jaga16 1 (2020).
- Kempermann, G., Kuhn, H. G., Gage, F. H. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature. 386 (6624), 493-495 (1997).
- Bruel-Jungerman, E., Laroche, S., Rampon, C. New neurons in the dentate gyrus are involved in the expression of enhanced long-term memory following environmental enrichment. European Journal of Neuroscience. 21 (2), 513-521 (2005).
- Leal-Galicia, P., Romo-Parra, H., Rodríguez-Serrano, L. M., Buenrostro-Jáuregui, M. Regulation of adult hippocampal neurogenesis exerted by sexual, cognitive and physical activity: An update. Journal of Chemical Neuroanatomy. 101, 101667 (2019).
- Trinchero, M. F., Herrero, M., Monzón-Salinas, M. C., Schinder, A. F. Experience-Dependent Structural Plasticity of Adult-Born Neurons in the Aging Hippocampus. Frontiers in Neuroscience. 13, 739 (2019).
- Shors, T. J., et al. Erratum: Neurogenesis in the adult is involved in the formation of trace memories (Nature (2001) 410 (372-376)). Nature. 414 (6866), 938 (2001).
- Song, H., et al. New neurons in the adult mammalian brain: Synaptogenesis and functional integration. Journal of Neuroscience. 25 (45), 10366-10368 (2005).
- Zhao, C., Teng, E. M., Summers, R. G., Ming, G. L., Gage, F. H. Distinct morphological stages of dentate granule neuron maturation in the adult mouse hippocampus. Journal of Neuroscience. 26 (1), 3-11 (2006).
- Irvine, G. I., Logan, B., Ecket, M., Abraham, W. C. Enriched environment exposure regulates excitability, synaptic transmission, and LTP in the dentate gyrus of freely moving rats. Hippocampus. 16 (2), 149-160 (2006).
- Tashiro, A., Makino, H., Gage, F. H. Experience-specific functional modification of the dentate gyrus through adult neurogenesis: A critical period during an immature stage. Journal of Neuroscience. 27 (12), 3252-3259 (2007).
- Moreno-Jiménez, E. P., et al. Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer's disease. Nature Medicine. 25 (4), 554-560 (2019).
- Cohen, S. J., Stackman, R. W. Assessing rodent hippocampal involvement in the novel object recognition task. A review. Behavioural Brain Research. 285, 105-117 (2015).
- Fagan, J. Memory in the infant. Journal of Experimental Child Psychology. 9 (2), 217-226 (1970).
- Baxter, M. G., et al. I've seen it all before" Explaining age-related impairments in object recognition. Theoretical comment on Burke et al. Behavioral Neuroscience. 124 (5), 706-709 (2010).
- Antunes, M., Biala, G. The novel object recognition memory: Neurobiology, test procedure, and its modifications. Cognitive Processing. 13 (2), 93-110 (2012).
- Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioral data. Behavioural Brain Research. 31 (1), 47-59 (1988).
- Winters, B. D., Forwood, S. E., Cowell, R. A., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Double dissociation between the effects of peri-postrhinal cortex and hippocampal lesions on tests of object recognition and spatial memory: Heterogeneity of function within the temporal lobe. Journal of Neuroscience. 24 (26), 5901-5908 (2004).
- Forwood, S. E., Winters, B. D., Bussey, T. J. Hippocampal lesions that abolish spatial maze performance spare object recognition memory at delays of up 48 hours. Hippocampus. 15 (3), 347-355 (2005).
- Paxinos, G., Watson, C. The rat brain in stereotaxic coordinates. , Academic Press. (1997).
- Stoelting Co. Getting started with ANY-maze Setting up and starting work with ANY-maze. , Available from: https://www.braintreesci.com/images/ANYMaze.pdf (2006).
- Stoelting Co. A detailed description of the ANY-maze measures. , Available from: https://www.anymaze.co.uk/a-detailed-description-of-the-any-maze-measures.pdf (2010).
