Summary

تسجيلات التخطيط الدماغي موسع من الانتقال بحرية الخنازير

Published: July 13, 2018
doi:

Summary

هنا، نحن حاليا بروتوكول لسجل القياس البعدي اليكترونسيفالوجرامس (EEGs) من الانتقال بحرية الخنازير مباشرة في مكان قذر دون استخدام المسكنات، مما يجعل من الممكن لتسجيل أنماط EEG نموذجي أثناء غير-REM النوم، مثل مغزل رشقات نارية.

Abstract

يسمح الأسلوب تسجيل عالية الجودة اليكترونسيفالوجرامس (EEGs) من الانتقال بحرية الخنازير مباشرة في مكان قذر. نحن نستخدم نظام واحد-قناة المخ القياس البعدي في تركيبة مع الأقطاب القياسية هيدروجيل ذاتية اللصق. الخنازير هدأت دون استعمال المهدئات. وبعد الإفراج عنهم إلى مكان قذر، الخنازير تتصرف بشكل طبيعي — أنهم الشراب والنوم في نفس دورة كأشقائهم. وتستخدم مراحلها النوم لتسجيلات التخطيط الدماغي.

Introduction

الخنازير نظام نموذج ناشئ عن علم الأعصاب1. من أجل تعزيز البحوث متعدية الجنسيات، ونحن اخترع طريقة لتسجيل الدماغ غير الغازية، والسريرية من الخنازير غير المقيد2 (الشكل 1 و الشكل 2). شرطين أساسيين باستخدام متعدية لتسجيلات التخطيط الدماغي، فيما يتعلق بأنماط التخطيط الدماغي المرتبطة مع نضوج القشرية، منهجية غير الغازية، مماثلة للإعداد السريرية، والامتناع عن ممارسة الجنس من المهدئات أو التخدير. نظام القياس عن بعد واحد-القناة3 في تركيبة مع أقطاب لاصقة يمكن أن تكون ثابتة في حوالي 5 دقيقة بعد ذلك، وسوف يتعافى سريعاً من إجراء معالجة الخنازير ومزامنة التغذية والنوم السلوك لأن الطرف الآخر الخنازير والسبك.

على الرغم من أن هناك بالفعل محاولات لاستخدام تسجيلات التخطيط الدماغي غير الغازية من الحيوانات مخدراً4، تجري معظم دراسات المخ من الحيوانات مع النهج الغازية. هذه الأساليب لها آثار جانبية فيما يتعلق بعمليات تحريضية حول أقطاب مزروع5،6 ، وفي معظم الحالات، أنها تتطلب فصل الاجتماعي بين الحيوانات بسبب المكونات الخارجية لنظام التخطيط الدماغي مزروع. ومن ثم فمن الصعب ترجمة هذه البيانات إلى سياق السريرية. الحاجة إلى اتباع نهج متعدية الجنسيات أصبحت واضحة بحقيقة أنه ما زال لا يعرف كيف يمثل نضج الدماغ “طبيعية” أثناء وضع القشرية المبكر المخ السريرية، وغير الغازية7. هذه الفجوة في المعرفة بسبب التحديات التقنية المرتبطة بتسجيلات التخطيط الدماغي من الولادة قبل الأوان الرضع8. في نظم نموذج الحيوان، وأنماط التنمية القشرية المبكر بشكل أفضل موجوداً، حيث يولد معظم الحيوانات مع “الدماغ قبل الأوان” بالمقارنة مع التنمية البشرية القشرية9. بالإضافة إلى أنماط التنمية القشرية عبر الأنواع2مصانة، قد قد تبين مؤخرا أن تسجيلات التخطيط الدماغي من الرضع الخدج يمكن أيضا التنبؤ بالنتائج السريرية الفردية خلال10،الحياة بعد11. الأسلوب الموصوفة هنا مفيدة بشكل خاص للجوانب المتعدية لعلم الأعصاب التنموي.

Protocol

جميع إجراءات أقرتها لجنة الأخلاقيات المحلية (#23177-07/G10-1-010/G 15-15-011) ويتبع الاتحاد الأوروبي واللوائح الوطنية الألمانية (توجيه مجلس الجماعات الأوروبية، 86/609/ECC؛ تيرشوتزجيسيتز). وأجريت جميع الإجراءات الحيوانية وفقا للمركز الطبي للنظام الأساسي للجنة رعاية الحيوان يوهانز جوتنبرج ?…

Representative Results

كنا قادرين على تسجيل أنماط التخطيط الدماغي النمطية المرتبطة غير النوم REM, مثل رشقات نارية باتجاه محور الدوران أو فرش دلتا، من الانتقال بحرية الخنازير (الشكل 1 و الشكل 2). نحن مهتمون معظمها في أنماط الممثل أثناء غير-REM النوم، لكن مراحل النوم RE…

Discussion

هو خطوة حاسمة في البروتوكول الاتصال الجلد كافية مع الأقطاب، لا سيما مسرى الأرض، تحقيقا لتسجيلات مستقرة مع انخفاض مستوى الضجيج. وعلاوة على ذلك، منذ الخنازير رشيقة جداً، من المهم أن يشمل النظام بأكمله مع سيليكون المطاط لحماية الأقطاب ووحدة القياس. وعلاوة على ذلك، إذا كانت التجارب تجري في م?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نود أن نشكر شو هلموت لإتاحة الفرصة لإجراء ابحاثنا في مكان قذر في Neumühle هوفجوت.

Materials

Disposable adhesive
surface silver/silver chloride electrodes
Spes
Medica S.r.l., Genova, Italy
Self adhesive hydrogel electrode
Abralyt HiCl Easycap GmbH Abrasive cream
Body Double fast Smooth On Inc. Skin adhesive silicone
Telemetry system Internal development
Picolog 1216 Pico Technology AD converter
Laptop Panasonic Rugged laptop
Receiver Internal development

Referências

  1. Conrad, M. S., Sutton, B. P., Dilger, R. N., Johnson, R. W. An in vivo three-dimensional magnetic resonance imaging-based averaged brain collection of the neonatal piglet (Sus scrofa). PLoS ONE. 9 (9), e107650 (2014).
  2. de Camp, N. V., Hense, F., Lecher, B., Scheu, H., Bergeler, J. Models for preterm cortical development using non invasive clinical EEG. Translational Neuroscience. 8, 211-224 (2017).
  3. Lapray, D., Bergeler, J., Dupont, E., Thews, O., Luhmann, H. J., Barculo, D., Daniels, J. A novel telemetric system for recording brain activity in small animals. Telemetry: Research, Technology and Applications. , 195-203 (2009).
  4. Kim, D., Yeon, C., Kim, K. Development and experimental validation of a dry non- invasive multi-channel mouse scalp EEG sensor through visual evoked potential recordings. Sensors. 17, 326 (2017).
  5. Moshayedi, P., et al. The relationship between glial cell mechanosensitivity and foreign body reactions in the central nervous system. Biomaterials. 35, 3919-3925 (2014).
  6. Barrese, J. C., et al. Failure mode analysis of silicon-based intracortical microelectrode arrays in non-human primates. Journal of Neural Engineering. 10, 066014 (2013).
  7. Hellström-Westas, L., Rosén, I. Electroencephalography and brain damage in preterm infants. Early Human Development. 81, 255-261 (2005).
  8. Lloyd, R. O., Goulding, R. M., Filan, P. M., Boylan, G. B. Overcoming the practical challenges of electroencephalography for very preterm infants in the neonatal intensive care unit. Acta Paediatrica. , 152-157 (2015).
  9. Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. Extrapolating brain development from experimental species to humans. Neurotoxicology. 28, 931-937 (2007).
  10. Iyer, K. K., et al. Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants. Brain. 138, 2206-2218 (2015).
  11. Luhmann, H., de Camp, N., Bergeler, J. Monitoring brain activity in preterms: mathematics helps to predict clinical outcome. Brain. 138, 2114-2125 (2015).
  12. Dragomir, A., Akay, Y., Curran, A. K., Akay, M. Complexity measures of the central respiratory networks during wakefulness and sleep. Journal of Neural Engineering. 5, 254-261 (2008).
  13. Peever, J., Fuller, P. M. The biology of REM sleep. Current Biology. 27, R1237-R1248 (2017).
  14. Robert, S., Dallaire, A. Polygraphic Analysis of the sleep-wake states and the REM Sleep periodicity in domesticated pigs (Sus scrofa). Physiology & Behavior. 37 (2), 289-293 (1986).

Play Video

Citar este artigo
de Camp, N. V., Dietze, S., Klaßen, M., Bergeler, J. Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets. J. Vis. Exp. (137), e58226, doi:10.3791/58226 (2018).

View Video