Grabaciones de EEG no invasivo se mueva libremente lechones
Summary
Aquí, presentamos un protocolo de registro telemétricos electroencefalogramas (EEGs) de libremente mover lechones directamente en el chiquero sin el uso de un sedante, lo que es posible grabar patrones EEG típicos durante no sueño del REM, como huso estalla.
Abstract
El método permite la grabación de alta calidad los electroencefalogramas (EEGs) de libremente mover lechones directamente en el chiquero. Utilizamos un sistema de electroencefalografía telemétrica de un canal en combinación con electrodos estándar hidrogel auto-adhesivo. Los lechones se calmaron abajo sin el uso de sedantes. Después de su lanzamiento en la pocilga, los lechones se comportan normalmente, beber y dormir en el mismo ciclo como sus hermanos. Sus fases de sueño se utilizan para las grabaciones de EEG.
Introduction
Lechones son un modelo emergente para Neurociencia1. Con el fin de fortalecer la investigación traslacional, hemos inventado un método para registrar el EEG no invasivo, clínica de lechones libre2 (figura 1 y figura 2). Son los dos requisitos para una utilización traslacional de las grabaciones de EEG, con respecto a patrones de EEG asociados con la maduración cortical, una metodología no invasiva, comparable a la clínica y la abstinencia de sedantes o anestesia. El sistema de telemetría de un canal3 en combinación con electrodos autoadhesivos pueden fijarse en unos 5 minutos después, los lechones se recuperan rápidamente del procedimiento manejo y sincronizar su alimentación y para dormir el comportamiento de la otra lechones y la cerda.
Aunque ya hay intentos de utilizar las grabaciones de EEG no invasivo de animales sedados4, estudios de electroencefalograma (EEG) la mayoría de los animales se llevan a cabo con métodos invasivos. Estos métodos tienen efectos secundarios en relación con procesos inflamatorios alrededor de los electrodos implantados5,6 y en la mayoría de los casos, requiere una separación social de los animales debido a los componentes externos del sistema implantado de EEG. Por lo tanto, la traducción de estos datos en el contexto clínico es difícil. La necesidad de enfoques traslacionales se está convirtiendo en claro por el hecho de que todavía no se sabe cómo una maduración cerebral “normal” durante el desarrollo cortical temprano está representada por electroencefalografía clínica, invasiva7. Esta brecha de conocimiento es causada por problemas técnicos asociados con las grabaciones de EEG de recién nacidos prematuros bebés8. En sistemas modelo animales, patrones de desarrollo cortical temprana mejor son accesibles, ya que la mayoría de los animales nacen con un cerebro”prematuro” en comparación con el desarrollo cortical humano9. Además conservados patrones de desarrollo cortical a través de la especie2, recientemente se ha demostrado que las grabaciones de EEG de recién nacidos prematuros también pueden predecir el resultado clínico individual durante más de10,de vida11. El método descrito aquí es especialmente útil para los aspectos traslacionales de la neurociencia del desarrollo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un paso crítico en el protocolo es el adecuado contacto con los electrodos, especialmente el electrodo de tierra, para lograr grabaciones estables con de poco ruido. Además, ya que los lechones son muy ágiles, es importante cubrir todo el sistema con caucho de silicona para proteger los electrodos y la unidad de telemetría. Además, si los experimentos se llevan a cabo en un establo con suelo de rejilla, ser cauteloso con los pequeños dispositivos o conectores.
En el caso de un agarre def…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría dar las gracias a Helmut Scheu por la oportunidad de llevar a cabo nuestra investigación en el chiquero en el Hofgut Neumühle.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Moshayedi, P., et al. The relationship between glial cell mechanosensitivity and foreign body reactions in the central nervous system. Biomaterials. 35, 3919-3925 (2014).
- 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).
- Hellström-Westas, L., Rosén, I. Electroencephalography and brain damage in preterm infants. Early Human Development. 81, 255-261 (2005).
- 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).
- Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. Extrapolating brain development from experimental species to humans. Neurotoxicology. 28, 931-937 (2007).
- Iyer, K. K., et al. Cortical burst dynamics predict clinical outcome early in extremely preterm infants. Brain. 138, 2206-2218 (2015).
- Luhmann, H., de Camp, N., Bergeler, J. Monitoring brain activity in preterms: mathematics helps to predict clinical outcome. Brain. 138, 2114-2125 (2015).
- 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).
- Peever, J., Fuller, P. M. The biology of REM sleep. Current Biology. 27, R1237-R1248 (2017).
- 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).
