Vidéo-EEG-ECG simultané de surveillance afin d’identifier la dysfonction Neurocardiac dans des modèles murins de l’épilepsie

Électroencéphalographie (EEG) et Électrocardiographie (ECG) sont des techniques puissantes et largement utilisés pour l’évaluation in vivo de cerveau et la fonction cardiaque, respectivement. EEG est l’enregistrement de l’activité électrique cérébrale en attachant des électrodes sur le cuir chevelu¹. Le signal enregistré avec EEG non invasif représente les fluctuations de la tension résultant de la somme potentiels postsynaptiques excitateurs et inhibiteurs générées principalement par les neurones pyramidaux du cortex^1,2. EEG est le plus commun test diagnostique pour évaluer et gérer les patients atteints d’épilepsie^3,4. Il est particulièrement utile lorsque des crises d’épilepsie se produisent sans manifestations comportementales convulsives évidentes, telles que les crises d’absence ou de non convulsif état de mal épileptique^5,6. À l’inverse, non-épilepsie associés conditions qui mènent à des épisodes convulsifs ou perte de conscience peuvent être diagnostiquée à tort comme des crises d’épilepsie sans surveillance vidéo-EEG⁷. En plus de son utilité dans le domaine de l’épilepsie, EEG est également largement utilisé pour détecter l’activité anormale du cerveau associée aux troubles du sommeil, troubles de la mémoire et transmissibles, ainsi que de compléter l’anesthésie générale pendant les chirurgies^{2 , 8 , 9}.

Contrairement à l’EEG, ECG (ou EKG telle qu’elle est parfois abrégé) est l’enregistrement de l’activité électrique du coeur¹⁰. ECG est généralement effectués en attachant des électrodes aux extrémités de la branche et la paroi thoracique, qui permet de détecter les variations de la tension générée par le myocarde au cours de chaque cycle cardiaque de la contraction et la relaxation de^10,11. Les principaux composants de forme d’onde ECG d’un cycle cardiaque normal comprennent l’onde P, le complexe QRS et l’onde T, qui correspond à la dépolarisation auriculaire, ventriculaire dépolarisation et la repolarisation ventriculaire, respectivement^{10, 11}. monitoring ECG est couramment utilisé pour identifier des arythmies cardiaques et des anomalies de la conduction cardiaque système¹². Chez les patients épileptiques, l’importance d’utiliser des ECG pour identifier les arythmies potentiellement mortelle est amplifié car ils courent un risque considérablement accru d’arrêt cardiaque, mais aussi la mort subite inattendue dans l’épilepsie^{13, 14,15}.

En plus de leurs applications cliniques, enregistrements EEG et ECG sont devenues un outil indispensable pour l’identification des dysfonctionnement de cerveau et le coeur dans des modèles murins de la maladie. Bien que traditionnellement ces enregistrements ont été effectués séparément, nous décrivons ici une technique pour ECG, EEG et enregistrer des vidéos en même temps chez la souris. La méthode simultanée de vidéo-EEG-ECG détaillée ici utilise une configuration d’enregistrement captif dans laquelle l’électrode implantée sur la tête de la souris est câblé à l’appareil de contrôle. Historiquement, cela attachés ou câblé, configuration a été la norme et plus largement utilisé de méthode pour les enregistrements EEG chez la souris ; Cependant, des systèmes de télémétrie EEG sans fil ont également été développés récemment et gagnent en popularité,¹⁶.

Par rapport aux systèmes EEG sans fil, l’arrangement captif possède plusieurs avantages techniques qu’il peuvent être préférable selon l’application désirée. Ces avantages comprennent un plus grand nombre de canaux pour l’enregistrement EEG ou autres biopotentiels ; réduire les coûts électrode ; disponibilité de l’électrode ; moins de susceptibilité pour signaler la perte ; et une plus grande bande passante (i.e., taux d’échantillonnage) d’enregistrements¹⁷. Fait correctement, la méthode d’enregistrement captif décrite ici est capable de fournir de haute qualité, sans artefact EEG et ECG données simultanément, ainsi que la vidéo correspondante pour la surveillance comportementale. Ces données EEG et ECG peuvent alors être exploitées afin d’identifier les neurones, cardiaque, ou neurocardiac anomalies telles que des saisies, des changements dans l’EEG de puissance du spectre, les blocs de conduction cardiaque (i.e., ignoré des battements cardiaques) et les changements dans la variabilité du rythme cardiaque. Pour illustrer l’application de ces méthodes quantitatives de l’EEG-ECG, nous présentons une expérience d’exemple à l’aide d’un masquage de Kcna1 (- / -) souris. Kcna1 souris ^{– / –} manquent de voltage-dépendants Kv1.1 sous-unités α et présentent par conséquent saisies spontanées, une dysfonction cardiaque et une mort prématurée, ce qui les rend un modèle idéal pour l’évaluation simultanée de EEG-ECG de délétères associés à l’épilepsie dysfonction neurocardiac.