Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları

Domuzcuklar Nörobilim¹için gelişmekte olan bir modeli sistemi vardır. Translasyonel araştırma güçlendirmek için non-invaziv, klinik EEG'ler kontrolsüz domuz yavruları² (resim 1 ve Şekil 2) kaydetmek için bir yöntem icat. Non-invaziv bir metodoloji, benzer klinik ayarı ve sakinleştirici ya da anestezi perhiz EEG kayıtları, kortikal olgunlaşma ile ilişkili EEG desenleri ile ilgili translasyonel kullanımı için iki önkoşul vardır. Kendinden yapışkanlı elektrotlar ile birlikte tek kanallı telemetri sistemi³ yaklaşık 5 dk. sonra sabit olabilir, domuz yavruları hızlı bir şekilde işleme yordamdan yeniden elde etmek ve onların beslenme ve davranış için diğerinden uyku eşitlemek Domuz yavruları ve ekmek.

Olsa bile zaten uyuşturulmuş hayvanlar⁴non-invaziv EEG kayıtları kullanmak için girişimleri, hayvanlardan en elektroansefalografi çalışmaları invaziv yaklaşımlar ile yapılmaktadır. Bu yöntemler implante elektrotlar^5,6 etrafında iltihabi süreçleri ile ilgili yan etkileri vardır ve çoğunlukla, onlar implante EEG sistemi harici bileşenleri nedeniyle hayvanların sosyal bir ayırma gerektirir. Bu nedenle, bu verilerin klinik içeriğinde çeviri zordur. Translasyonel yaklaşımlar ihtiyacını açık gerçeği o hala nasıl bir "normal" beyin olgunlaşma ön Kortikal gelişim sırasında klinik, non-invaziv elektroansefalografi⁷tarafından temsil edilir bilinmiyor olduğunu haline geliyor. Bu bilgi boşluğu erken Doğum EEG kayıtları ile ilgili teknik sorunlar nedeniyle oluşur bebekler⁸. Hayvanların çoğu insan kortikal gelişimi⁹ile karşılaştırıldığında bir "erken beyin" doğuştan beri hayvan modeli sistemlerinde, desen erken Kortikal gelişim daha iyi, erişilebilir. Kortikal gelişme karşısında türler²korunmuş şekillerinin yanı sıra, bu son zamanlarda preterm bebeklerin EEG kayıtları sırasında daha sonra hayat^10,11bireysel klinik sonuçlar da tahmin edebilirsiniz gösterilmiştir. Burada açıklanan yöntemi gelişimsel nörolojik translasyonel yönleri için kullanışlıdır.

Tüm yordamlar Yerel Etik Komitesi (#23177-07/G10-1-010/G 15-15-011) tarafından kabul edildi ve ardından Avrupa ve Alman ulusal düzenlemeler (Avrupa Toplulukları Konsey Direktifi, 86/609/ECC; Tierschutzgesetz).

Tüm hayvan yordamları Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz hayvan bakımı komitenin Yönetmeliği uyarınca Tıp Merkezi yapıldı.

1. Kurulum

1. Deneme önce herhangi bir hat gürültüsü için kontrol ve kurulum ve anten için yeterli bir yer bulmak. Hat gürültüsü 60 veya 50 Hz sinüs dalga görünür.
   Not: Anten ve özellikle gönderici ve alıcı arasındaki mesafeyi yerleşimini sistemin iletim gücünü bağlıdır. Burada kullanılan ayarlanabilir sistemidir. Yaklaşık 3 m iletim aralığı nispeten düşük bir güç için ayarlandı. Ayrıca, çukuru metal çit sinyal nemlendirin ve parazit türleri neden olabilir. Bu durumda, anten metal kafesin içinde yerleştirmek gereklidir.
2. Bir kablo davul çizgi güç ile kurulum sağlamak için kullanın. Dizüstü bilgisayar, alıcı ünitesi ve analog dijital dönüştürücü (gerekirse) kullanılan belirli telsiz sistemi için bağlanın.
   Not: burada kullanılan telsiz sistemi için alıcı dijital veri gönderdi. Bu diğer sistemler için farklı olabilir.
3. Elektrotlar, yapıştırıcılar, pamuklu ve mendil yanı sıra karıştırma bloklar, ayrı bir masaya koyun.
4. Kısa kablolar ile elektrotları hazırlayın. Bunu yapmak için elektrotlar kesin ve onları tekrar hayvan büyüklüğüne bağlı olarak mümkün olduğunca kısa bir süre ile lehim. Kablolar istenilen kayıt pozisyonlar kafasına veri iletimini telemetric EEG birimi ile bağlamak yeterince uzun olmalıdır. Çok uzun kablolar olmalı çözüçü ve deri yapışkanlı silikon elastomer ile kaplı. Recoiled gerekir uzun kablolar silikon yama daha büyük ve daha ağır olun.

2. domuz yavrusu

1. Bir domuz yavrusu bacak veya toraks kapma yakalamak. Durun ve herhangi bir dışkılama ve işeme unutmayın.
2. Gerekiyorsa bir numarayla piglet işaretleyin.
3. Piglet bir havlu sarın. Piglet sakin. Piglet aşırı ısınma unutmayın.
4. Tek elle vücut veya önkol piglet tutun. Öte yandan burun tutmak için kullanın. Piglet aşırı ısınma farkında olmak ve düzgün nefes almak ücretsiz olduğundan emin olun.

3. elektrotlar

1. Elektrotlar eklemek ikinci bir kişi var.
2. Toprak su veya etanol ile cilt temizlemek. Gerekirse, kafasını tıraş.
3. Herhangi bir ölü deri hücreleri aşındırıcı bir EEG jel ve Q-tip kaldırın. Aşındırıcı jel sonra kaldırın. Alternatif olarak, zımpara kağıdı kullanın.
4. Kendinden yapışkanlı elektrotlar istenilen yerde düzeltmek. Zemin elektrot beyincik (kulak arasında) yukarıda yer ve referans elektrot burnuna. Kayıt elektrot istediğiniz konuma yerleştirin.
   Not: başvuru tarafsız bir konumda (burun) yerleştirildi çünkü bu durumda, tek kutuplu bir kayıt, gerçekleştirildi. Şu ana kadar domuz yavruları için kullanılabilir hiçbir standart sistem. Burada, parietal kayıt konumu (göz ve kulak arasında) sağ beyin yarım küre üzerinde kullanıldı.
5. Kablolar telemetri birimine bağlayın. Birimi açın. Kullanılan telemetri sistemine bağlı olarak, bu bir manyetik anahtar ya da radyo frekansı uyandırma sinyali olabilir.
6. Telemetri birim kapak ve tüm kablolar iki deri yapışkanlı silikon kauçuk ile de tüm elektrotlar ( Tablo malzemelerigörmek). Her iki bileşenin eşit miktarda karıştırma, kür saat 1 dk. gözleri menzilde olacak ve kirpik kauçuk ile örtülmelidir değil.
7. Silikon kauçuk tamamen tedavi kadar bekleyin.
8. Piglet çevrilmesin geri yerleştirin.
9. Bu süre (birkaç dakika) uzun bir süre içinde rahatsızlık belirtileri gösteriyor diye piglet gözlemlemek.

4. ölçüm

1. Piglet kurtarıldı ve davranışını bu (besleme, oynama, uyku), eşdeğerleri ile eşitlemeye başlar genellikle 30'dan sonra bekleyin s (Şekil 1).
2. Uyku aşamaları için isterseniz bekleyin. Kayıt süresi belirli bilimsel soru üzerine bağlıdır. Burada, 10 dk kayıt oturumları kullanılmıştır.
3. Telemetri birim 2'den fazla diğer domuz yavruları tarafından kapatılmışsa, sinyal alıcı için çok düşük olabilir. Yavaşça üstüne uyuyorlar mı Eğer domuz yavruları uzaklaştırmak. Ekmek unutmayın; agresif tepki.
4. Veri toplama yazılımı ile Kayýt iþlemini baþlatmak ( Tablo malzemelerigörmek).

5. bitiş

1. Kayıt (genellikle birkaç saat), yakaladıktan sonra piglet tekrar olarak adım 2 tanımlanmıştır. Ekmek unutmayın; agresif tepki.
2. Yavaşça silikon kauçuk bir kenarında kaldır. O zaman, silikon kauçuk elektrotlar ve telemetri birimi içeren tüm düzeltme ekini kaldırmak. Piglet's gözlerini ile dikkatli olun.
3. Piglet çevrilmesin geri yerleştirin.

Biz tipik EEG desenleri ile non - REM uykusu, iğ patlamaları veya delta fırçalar, özgürce hareket domuz yavruları (resim 1 ve Şekil 2) gibi ilişkili kaydetmek başardık. Biz çoğunlukla non - REM uykusu, sırasında temsilcisi desenleri baktılar ama REM gibi uyku12 ile çok düşük bir genlik aşamalarını da olmuştur (Şekil 3) kaydedildi. Fizyolojisi ve REM uyku miktarı türler13arasında farklılık gösterir. Bir kaç dakika aralığında kısa REM aşamaları domuz14için tipik örnekleridir. İyi kayıt kalitesi de (emzirme) (Şekil 4) besleme sırasında kullanılabilir. Davranış oynamaya gelince, güçlü kas aktivitesi kas eserler yol açar; Ancak, filtreler EEG bantları ayıklamak için tasarlanmıştır. Olası analitik araçlar daha fazla güç spektral yoğunluğu veya analitik araçlar olarak, örneğin, ağ etkinliğini odaklanan hesaplamalardır faz-genlik kancası. Bu analitik araçlar tek kanallı EEG kayıtları ile de kullanılabilir.

Şekil 1: telemetric EEG sistemi ile uyuyan bir domuzcuğa. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2: tipik EEG desenleri kaydedilen eşdeğerleri istirahat serbestçe hareket eden bir domuz yavrusu uyku aşamasında. Dört olaylar kutuları ile vurgulanır. Soldan sağa, ilk kutu tipik desenleri kas aktivitesi tarafından elde edildi görünür; Örneğin, uyku, yüksek miktarda hızlı gama etkinlik (yukarıda 80 Hz) ve bir patlama gibi bir görünüm tarafından karakterize twitches kısa. İkinci kutu delta etkinlik teta ve Alfa aralığın üst üste aktivite ile karakterize bir delta fırça benzeri Bölüm gösterir. Üçüncü ve dördüncü kutuları frekans bileşenlerinin Alfa, beta ve gama bantlarında karakterize gama patlamaları (uyku iğ gibi olaylar), kısa bölümlerini göster. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: REM uyku aşamalarında. İlk ve ikinci kutu yavaş-dalga uyku aşamaları gösterir. Üçüncü kutuyu yaklaşık 20 düşük-genlik EEG aşaması gösterir s süresi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4: içme piglet (emzirme) 10 dk EEG kaydı iz. 100 sonra yalak s var verici ve EEG kayıt sistemi alıcı arasındaki radyo iletişimi kısa bir kaybı nedeniyle. Daha sonra bazı kas veya taşıma eserler vardır. Kas yapıları çok yüksek delta grup genlikleri ile karakterizedir. Buna ek olarak, EEG etkinlik genlik iktidardan yavaş dalgalar (bkz, örneğin, 200 ve 250 s arasında) hızlı kademeli bir düşüş ile karakterizedir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Yazarlar ifşa gerek yok.