Summary

Kontinuierliches Video-Elektroenzephalogramm während Hypoxie-Ischämie bei neonatalen Mäusen

Published: June 11, 2020
doi:

Summary

Dieses Manuskript beschreibt eine Methode zur kontinuierlichen Video-EEG-Aufzeichnung mit mehreren Tiefenelektroden bei neugeborenen Mäusen, die eine Hypoxie-Ischämie erleiden.

Abstract

Hypoxie-Ischämie ist die häufigste Ursache für neonatale Anfälle. Tiermodelle sind entscheidend für das Verständnis der Mechanismen und der Physiologie, die neonatale Anfälle und Hypoxie-Ischämie zugrunde liegen. Dieses Manuskript beschreibt eine Methode zur kontinuierlichen Überwachung des Videoelektroenzephalogramms (EEG) bei neugeborenen Mäusen, um Anfälle zu erkennen und den EEG-Hintergrund während einer Hypoxie-Ischämie zu analysieren. Die Verwendung von Video und EEG in Verbindung ermöglicht die Beschreibung der Anfallssemilologie und die Bestätigung von Anfällen. Diese Methode ermöglicht auch die Analyse von Leistungsspektrogrammen und EEG-Hintergrundmustertrends über den experimentellen Zeitraum. In diesem Hypoxie-Ischämie-Modell ermöglicht die Methode die EEG-Aufzeichnung vor der Verletzung, um eine normative Baseline und während der Verletzung und Genesung zu erhalten. Die Gesamtüberwachungszeit ist durch die Unfähigkeit begrenzt, Die Welpen länger als vier Stunden von der Mutter zu trennen. Obwohl wir in diesem Manuskript ein Modell hypoxisch-ischämischer Anfälle verwendet haben, könnte diese Methode zur neonatalen Video-EEG-Überwachung auf verschiedene Krankheits- und Anfallsmodelle bei Nagetieren angewendet werden.

Introduction

Hypoxische ischämische Enzephalopathie (HIE) ist eine Erkrankung, die jährlich 1,5 von 1000 Neugeborenen betrifft und die häufigste Ursache für neonatale Anfälle ist1,2. Säuglinge, die überleben, haben ein Risiko für verschiedene neurologische Behinderungen wie Zerebralparese, geistige Behinderung und Epilepsie3,4,5.

Tiermodelle spielen eine entscheidende Rolle beim Verständnis und der Untersuchung der Pathophysiologie von Hypoxie-Ischämie und neonatalen Anfällen6,7. Ein modifiziertes Vannucci-Modell wird verwendet, um eine Hypoxie-Ischämie (HI) am postnatalen Tag 10 (p10)7,8 zu induzieren. Mauswelpen dieses Alters übersetzen neurologisch grob auf den vollen Begriff menschliches Neugeborenes9.

Die kontinuierliche Überwachung der Videoelektroenzephalographie (EEG), die in Verbindung mit diesem Verletzungsmodell verwendet wird, ermöglicht ein weiteres Verständnis und eine Charakterisierung neonataler hypoxischer ischämischer Anfälle. Frühere Studien haben verschiedene Methoden zur Analyse neonataler Anfälle bei Nagetieren verwendet, einschließlich Videoaufnahmen, begrenzter EEG-Aufzeichnungen und Telemetrie-EEG-Aufzeichnungen10,11,12,13,14,15,16. Im folgenden Manuskript diskutieren wir ausführlich den Prozess der Aufzeichnung des kontinuierlichen Video-EEG bei Mauswelpen während einer Hypoxie-Ischämie. Diese Technik zur kontinuierlichen Video-EEG-Überwachung bei neonatalen Mauswelpen könnte auf eine Vielzahl von Krankheits- und Anfallsmodellen angewendet werden.

Protocol

Alle Tierversuche wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) der University of Virginia genehmigt. 1. Elektrodenbau/Kabelaufbau Verwenden Sie einen unipolar isolierten Edelstahldraht (0,005 “nackter Durchmesser, 0,008” beschichtet), um eine Elektrode herzustellen, die mit einem buchsenförmigen Steckverbinder (Buchsenanschluss 0,079) verbunden ist. Verwenden Sie ein spezielles, maßgefertigtes Kabel, um Tiere an den Verstärker anzuschließen. Sc…

Representative Results

Anfallssemilologie Die Neonatale Hypoxie-Ischämie-Exposition führt bei Mäusen sowohl zu generalisierten als auch zu fokalen Anfällen (Abbildung 1A-C). Video-EEG-Aufzeichnungen ermöglichen es, elektrographische Befunde mit dem Verhalten auf Video zu korrelieren. Diese Verhaltensweisen wurden mit einem zuvor veröffentlichten neonatalen Nagetier-Verhaltenskrampf-Score (BSS) bewertet16. Zusätzlich zu BSS kategor…

Discussion

Wir haben ein Modell für die kontinuierliche Video-EEG-Überwachung bei neonatalen Mäusen während hypoxisch-ischämischer Anfälle vorgestellt. Die Videoanalyse in Verbindung mit dem EEG ermöglicht die Charakterisierung der Anfallssemilologie. Die Analyse des EEG ermöglicht die Extraktion von Leistungsspektrogrammen und die Hintergrundamplitudenanalyse.

Die korrekte und sorgfältige Platzierung der Elektroden ist in diesem Protokoll von entscheidender Bedeutung, da Verletzungen während d…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir erkennen die folgenden Finanzierungsquellen an: NIH NINDS – K08NS101122 (JB), R01NS040337 (JK), R01NS044370 (JK), University of Virginia School of Medicine (JB).

Materials

SURGERY
Ball Point Applicator Metrex Research 8300-F i-bond applicator
Cranioplast (Powder/Resin) Coltene H00383 Perm Reline/Power
I-Bond Kulzer GmbH, Germany
LOOK Silk Suture Surgical Specialities Corporation SP115 LOOK SP115 Black Braided Silk Non absorbable surgical suture
RS-5168 Botvin Forceps Roboz Surgical Instrument RS5168 Forcep for surgery/ligation
RS-5138 Graefe Forceps Roboz Surgical Instrument RS5138 Forcep for surgery/ligation
UV light for I-Bond Blast Lite By First Media BL778 UV ligth for I-bond
Vannas Microdissecting Scissor Roboz Surgical Instrument RS5618 Scissor for ligation
Vet Bond 3M Vetbond 1469SB Vet Glue
HYPOXIA
Hypoxidial Starr Life Science
Oxygen sensor Medical Products MiniOxI- oxygen analyzer/sensor for hypoxia rig
EEG RECORDING
Female receptacle connector 0.079" Mill-Max Manufacturing Corp 832-10-024-10-001000 Ordered from Digikey
Grass Amplifier Natus Neurology Incorporated Grass Product
LabChart Pro ADI Instruments Software to run the system
Male Socket Connector 0.079" Mill-Max Manufacturing Corp 833-43-024-20-001000 Ordered from Digikey
Operational Amplifier Texas Instruments, Dallas, TX, USA TLC2274CD TLC2274 Quad Low‐Noise Rail‐to Rail Operational Amplifier
Operational Amplifier Texas Instruments, Dallas, TX, USA TLC2272ACDR TLC2274 Quad Low‐Noise Rail‐to Rail Operational Amplifier
Stainless Steel wire A-M Systems 791400 0.005" Bare/0.008" Coated 100 ft
Ultra-Flexible Wire McMaster-Carr 9564T1 36 Gauze wire of various color

Referências

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Wagley, P. K., Williamson, J., Skwarzynska, D., Kapur, J., Burnsed, J. Continuous Video Electroencephalogram during Hypoxia-Ischemia in Neonatal Mice. J. Vis. Exp. (160), e61346, doi:10.3791/61346 (2020).

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