ניטור סימולטני של אלקטרופיזיולוגיה אלחוטית ומבחן התנהגותי של זיכרון ככלי לחקר נוירוגנזה בהיפוקמפוס
Summary
הפרוטוקול המוצג כאן מספק מידע על אלקטרואנצפלוגרפיה בו זמנית (EEG) והערכה התנהגותית בזמן אמת. דנו בכל השלבים הכרוכים בפרוטוקול זה כפתרון אטרקטיבי לחוקרים בתחומים רבים של מדעי המוח, במיוחד בתחומי למידה וזיכרון.
Abstract
משרעת גלי המוח המתקבלת מאלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) מוכרת היטב כבסיס ליכולת קוגניטיבית, זיכרון ולמידה על בעלי חיים ובני אדם. מנגנון נוירוגנזה למבוגרים קשור גם לשיפור הזיכרון והלמידה. באופן מסורתי, חוקרים נהגו להעריך פרמטרים של למידה וזיכרון במודלים של מכרסמים לפי משימות התנהגותיות. לכן, ניטור סימולטני של שינויים התנהגותיים ו- EEG מעניין במיוחד בקורלציה בין נתונים בין פעילות מוחית והתנהגויות הקשורות למשימה. עם זאת, רוב הציוד הנדרש לביצוע שני המחקרים הוא מורכב, יקר, או משתמש ברשת התקנה קווית המעכבת את תנועת בעלי החיים הטבעיים. במחקר זה, EEG נרשם באמצעות מכשיר אלקטרופיזיולוגיה אלחוטי יחד עם ביצוע משימת זיהוי אובייקטים חדשה (NORT). התנהגות החיה נוטרה בו זמנית על ידי מערכת מעקב וידאו. שתי ההקלטות נותחו באופן לא מקוון על ידי חותמות הזמן שלהן, שסונכרו כדי לקשר בין אותות EEG לבין פעולות החיה. הנבדקים מורכבים מחולדות וויסטאר בוגרות לאחר טיפול העשרה סביבתי לטווח בינוני. שש אלקטרודות בורג גולגולת היו קבועות בזוגות על שתי ההמיספרות מעל האזור המצחי, המרכזי והקודקודי והופנו לאלקטרודה הממוקמת בחלק האחורי של עצם האף. פרוטוקול NORT מורכב מחשיפת בעל החיים לשני חפצים זהים למשך 10 דקות. לאחר שעתיים ו -24 שעות, אחד החפצים הוחלף בחדש. זמן החיפוש של כל אובייקט נוטר על ידי תוכנת מעקב התנהגותית (BTS) ורישום נתוני EEG. ניתוח ה-EEG המסונכרן עם נתונים התנהגותיים מורכב מהערכות של עוצמת פס אלפא ובטא יחסית והשוואות בין זיהוי עצמים חדשים לעומת חקר עצמים מוכרים, בין שלושה שלבי ניסוי. בכתב יד זה דנו בתהליך ייצור אלקטרודות, ניתוח השתלת אלקטרודות אפידורליות, פרוטוקול העשרה סביבתית, פרוטוקול NORT, הגדרת BTS, צימוד EEG – BTS לניטור סימולטני בזמן אמת, וניתוח נתוני EEG המבוסס על זיהוי אירועים אוטומטי.
Introduction
מבחן התנהגותי הוא חיוני במחקר מדעי המוח עבור כמות גדולה של מידע שנוצר בהקשר in vivo. בהקשר זה, חוקרים השתמשו באופן נרחב במבחנים התנהגותיים שונים כדי לנתח תפקוד סנסורי-מוטורי, אינטראקציות חברתיות, התנהגות דמוית חרדה ודיכאון, תלות בחומרים וצורות שונות של תפקודים קוגניטיביים1. הקלטה ידנית של מבחנים התנהגותיים עשויה להיות קשה, מתישה ולא מדויקת אפילו עבור רוב הצופים המומחים. למרות שנעשו מאמצים מסוימים לפתח תוכנה חופשית וקוד פתוח לרישום התנהגות (למשל, אפליקציית sexrat male2 להתנהגות מינית), מספר חלופות מאפשרות רישום התנהגותי אוטומטי ובזמן אמת של מיני בעלי חיים שונים מדגים3 ועד מכרסמים 4,5,6. מעקב וידאו הוא שיטה חשובה להקלטת התנהגות מהירה ומדויקת המשמשת במגוון רחב של יישומים7. תכונה פוטנציאלית יותר באזור ההקלטה ההתנהגותית היא לחקור את הפעילות העצבית במהלך הביטוי ההתנהגותי. רישום סימולטני של פעילות עצבית (מתאים בודדים לאזורי המוח העיקריים) ומשימות התנהגותיות יכול להראות לנו כיצד המוח מייצר דפוסי התנהגות ספציפיים8. התנהגויות הן רצף של מרכיבים מינוריים שיכולים לחשוף קורלציה בין הפעילות העצבית לבין תנועות או פעולות. אם פעילות עצבית ודפוסים התנהגותיים יכולים להיות מתועדים בו זמנית באמצעות טווחי זמן מרובים, הם יכולים להסביר כיצד כל מצב מוחי מתואם עם כל התנהגות מסוימת (לבחינה מעמיקה יותר של רישום התנהגותי, ראו Datta et al., 2019 review8). לכן, רישום מסונכרן של פעילות התנהגותית ועצבית בקנה מידה רצוי (מנוירונים לאזורים גדולים במוח) נחשב ככלי שימושי ביותר. ישנן מספר מערכות המיועדות לשלב הקלטות התנהגותיות עם מדידות אחרות כפעילות עצבית 4,5.
למרות שאלקטרואנצפלוגרפיה נחשבת לאחת הטכניקות הנפוצות ביותר בתחום מדעי המוח הקליניים והמחקריים, הניידות הגבוהה יחסית, כמו גם גודלו של מכשיר ההקלטה EEG, הופכת טכניקה זו לייחודית ומאתגרת לזיהוי במקרה של דגמי in vivo9. כמה פתרונות לבעיה זו פותחו, למשל, שימוש בכבלים ובמכשירים מסתובבים המאפשרים לבעלי חיים לנוע בחופשיות בזירה. עם זאת, מערכות מבוססות כבלים מטילות לעתים קרובות בעיות לביצוע מחקרים, למשל, במהלך העברת בעל חיים מכלוב אחד למשנהו, נצפית הפרעה או הסתבכות של בעל החיים עם הכבלים. מכשירים טלמטריים פותחו עבור הקלטות אלקטרופיזיולוגיות אלחוטיות כדי להגדיל את הגמישות של מצב ההקלטה10,11. עם זאת, מערכות אלה הראו מגבלות ניכרות בשל מספרן הנמוך של ערוצי הקלטה ושיעורי דגימה נמוכים11. במחקר זה השתמשנו במערכת אלחוטית מסחרית השולחת אותות EEG מהחיה דרך חיבור Wi-Fi עם מערכת מכרסמים הנעה בחופשיות12. המכשיר שוקל 6 גרם ועומד עד 16 ערוצים שהוקלטו ב 1 kSps. מערכת זו מאפשרת רישום EEG או ספייק בסביבת בעלי החיים, עם הפרעה מופחתת, ומהווה פתרון חסכוני בהשוואה למערכות האלקטרופיזיולוגיות המסורתיות בשוק. בנוסף, סנכרנו נתונים אלה באמצעות תוכנת מעקב וידאו כדי לספק מתאם בין EEG לבין דפוסי התנהגות. סנכרון זה נעשה באופן לא מקוון על ידי יישור ואינטרפולציה של נתונים ואירועים בהתבסס על חותמות זמן שנוצרו על ידי שתי המערכות ומעובד ב- MATLAB.
נוירוגנזה בוגרת מוגדרת כהתפשטות, הישרדות והתמיינות בתאי עצב של תאים חדשים שנוצרו בבליטה המשוננת של בעלי חיים13,14. תהליך זה ידוע כקשור לשיפור הזיכרון והלמידה אשר מגביר נוירוגנזה של מבוגרים במכרסמים באמצעות תנאי סביבה מועשרת (EE)15. EE מורכב משיכון מכרסמים בקבוצות קטנות בתוך כלוב גדול המסופק עם צעצועים וצינורות, שבו לבעלי חיים יש חידושים ומורכבים אך ללא רלוונטיות ביולוגית15. למרות ש- EE מגרה נוירוגנזה בהיפוקמפוס, הוא משתנה גם בגורמים רבים כגון גיל, זן בעלי חיים, תנאי גירוי ספציפיים או הליך זיהוי נוירוגנזה. בעכברים בגיל העמידה שנחשפו לדיור EE במשך שבעה ימים, דווח על לידת תאים גרגיריים חדשים (GC) בבליטה המשוננת בהיפוקמפוס (DG)16. מחקרים המנסים לעבד נוירוגנזה בוגרת בחולדות בוגרות באופן סלקטיבי הציעו כי תאים גרגיריים חדשים בני שבוע עד שבועיים נדרשים בתגובה הנלמדת17. בסביבות 2 או 3 שבועות לאחר GC נולדים במבוגרים DG, כמה תכונות אופייניות כגון קוצים דנדריטיים, אשר חיוניים עבור שידור סינפטי מעורר18, מתחילים להופיע. Zhao et al. ביצעו ניתוח כמותי כדי להראות כי שיא צמיחת עמוד השדרה מתרחש במהלך 3 – 4 השבועות הראשונים19. מספר מחקרים אלקטרופיזיולוגיים in vivo מצביעים על כך שרק שלושה שבועות של תנאי דיור EE מייצרים שינויים בשידור הסינפטי של DG ומגבירים את עוררות התאים20. כמו כן, דווח כי חשיפה לסביבה מועשרת 1-4 שבועות לאחר זריקות BrdU הגדילה באופן משמעותי את צפיפות תאי BrdU/NeuN בשכבה הגרגירית DG בעכברים21. מחברים אלה מציעים כי תקופה קריטית קיימת בין שבוע לשלושה שבועות לאחר החשיפה ל- EE מאז נצפתה עלייה משמעותית במספר נוירונים חדשים21. מחקרים על נוירוגנזה של ההיפוקמפוס הבוגר (AHN) בבני אדם היו שנויים במחלוקת מכיוון שלא היו ראיות ישירות. עם זאת, דו”ח שפורסם לאחרונה תיאר את שלבי ההתפתחות של AHN במוח הבוגר האנושי, זיהה אלפי נוירונים לא בשלים ב- DG, ובכך הדגים את החשיבות של AHN במהלך ההזדקנות בבני אדם22. בהתבסס על הראיות שהוזכרו קודם לכן, המחקר של AHN במודלים של בעלי חיים חשוב יותר מאי פעם (לבחינה מעמיקה יותר של AHN, ראו Leal-Galicia et al., 2019 review15).
כאמור, ההיפוקמפוס נקשר לפונקציה בסיסית ביכולות למידה וזיכרון. היווצרות זיכרונות עוברת שלושה תהליכים נפרדים: קידוד (רכישת זיכרון), קונסולידציה (אחסון זיכרון) ושליפה (זיהוי זיכרון)23. זיכרון זיהוי בבני אדם נבדק באמצעות משימת השוואות חזותיות24. היסודות של מודלים אנושיים וחייתיים של זיכרון ואמנזיה הם המבחנים ההתנהגותיים המעריכים את היכולת לזהות גירויים שהוצגו קודם לכן25,26, כפי שעושה משימת ההשוואה הזוגית החזותית בבני אדם. לכן, אחד המבחנים ההתנהגותיים הנפוצים ביותר להערכת יכולתו של מכרסם לזהות גירוי שהוצג בעבר, כלומר, יכולת הלמידה והזיכרון הוא משימת זיהוי אובייקט ספונטנית חדשה (NORT)23,27. פרוטוקול NORT מורכב משני אובייקטים חדשניים זהים בזירה מוכרת למשך 10 דקות במשפט הרכישה. לאחר זמן מסוים בין 0 28 ל48 שעות29 (זמן משתנה על פי כל פרוטוקול), החיה מוחזרת לאותה זירה המכילה אחד מאותם חפצים מוכרים, ואובייקט חדש אחד. החיה חוקרת באופן ספונטני את האובייקט החדש אם האובייקט המוכר היה בעל פה26 . יחס ההעדפה משמש בדרך כלל להערכת ביצועי חיפוש. היא נקבעת על ידי חלוקת זמן חקר האובייקט הכולל מזמן החקירה של הרומן או האובייקט המוכר. ל- NORT יש כמה יתרונות על פני מבחני זיכרון זיהוי אחרים. והכי חשוב, זה לא דורש מוטיבציה חיצונית, תגמול או עונש. זה לא יוצר תנאים מלחיצים. לבסוף, אין צורך באימון כדי לעורר את ההתנהגות של חקירת האובייקטים (לבחינה מעמיקה יותר של NORT, ראה ref.23).
לכן, רישום סימולטני של אופני נתונים מרובים ושילובם בחקר הלמידה והזיכרון, כהשפעה של נוירוגנזה בהיפוקמפוס בוגר, אטרקטיבי ביותר ומספק פתרון משכנע לחוקרים בתחום. העבודה הנוכחית תחשוף את כל התהליכים המעורבים בהערכת מעקב וידאו התנהגותית בו זמנית (משימת זיהוי אובייקטים חדשנית) והקלטת אלקטרואנצפלוגרפיה אלחוטית. כאן סקרנו את תהליך ייצור האלקטרודות, ניתוח השתלת אלקטרודות אפידורליות (בורג גולגולת), פרוטוקול העשרה סביבתית (להשראת נוירוגנזה בהיפוקמפוס), פרוטוקול NORT, הגדרת BTS, צימוד EEG – BTS לניטור סימולטני בזמן אמת, וניתוח נתוני EEG והתנהגות המבוצע בסביבת מחשוב MATLAB.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקר התנהגותי ואלקטרואנצפלוגרפיה הוא קשה ומאתגר מטבעו. לכן, השילוב של שתי הטכניקות מציג צעדים קריטיים משמעותיים. לפיכך, שתי הטכניקות בו זמנית אינן בשימוש נרחב. בפועל, כל קבוצה בעולם מבצעת מבחני התנהגות עם מצבים מיוחדים, כמו בעלי חיים, פרמטרים מנותחים או טיפולים. האמור לעיל יוצר מחלוקות משמעותיות בתחום ואת הצורך בפיתוח נהלים סטנדרטיים הזמינים לכולם. כאן, הכנו נוהל מפורט זה עם כל השלבים הקריטיים והשיקולים המתודולוגיים שאינם מתוארים או מוזכרים בדרך כלל ברוב המאמרים המתפרסמים. אלה יידונו להלן.
ייצור החומרים הדרושים הוא צעד בסיסי בהצלחת טכניקה זו. בהקשר זה, האלקטרודה צריכה להיות בנויה מאפס באמצעות ברגי נירוסטה, כבלי נחושת ורתך כסף. קשה לרתך חומרים אלה יחד לצמיתות, באופן כזה שיש לוודא את המוליכות והחוזק של כל אלקטרודה לפני השימוש. ניתן להשתמש בסוג אחר של חוט להרכבת האלקטרודות; עם זאת, הנחושת גמישה מספיק כדי לתפעל את האלקטרודה כדי להכניס אותה למחבר המגבר. בהקשר זה, השימוש אלקטרודות מסחריות רצוי, אבל הרכישה שלהם יכול להיות מסובך ויקר. הניתוח הוא אחד השלבים הקריטיים ביותר בפרוטוקול זה. מומלץ מאוד ואף הכרחי להיעזר בכירורג מנוסה, במיוחד להשתלת אלקטרודות. מכיוון שהניתוח דורש לעיתים קרובות הארכת זמן ההרדמה ולעיתים גם יישום ריתוך במהלך הניתוח, על כל מעבדה לבצע את הבדיקות הנדרשות בהרדמה המתאימה (ניתן להשתמש בקוקטיילים שונים) לכל זן מכרסמים, במיוחד בתנאי ויבריום, הבדלים בין המלטות ואף הבדלים אינדיבידואליים בין בעלי חיים. תכנון והתחשבות נכונים יכולים למנוע אובדן בעלי חיים במהלך ניתוחים. השתלת אלקטרודות היא שלב מכריע נוסף. זה דורש זהירות רבה כדי למנוע אגרוף הגולגולת ולפגוע קרומי המוח או רקמת המוח. ברגים צריכים להיות ממוקמים כראוי, כלומר, קבוע לחלוטין בגולגולת, אחרת, רעש וממצאים יוצגו על אותות, כמו אלה הקשורים colocation או תנועה שאינה משתמשת ברישום EEG. תמיד יש לבצע ולצפות בטיפול ובתנאים לפני ואחרי הניתוח כדי למנוע את סבלו של המכרסם. לידוקאין תת עורי ניתן להשתמש על עור הראש לפני ביצוע החתך עם אזמל. טיפת מלח לעיני החיה תסייע במניעת יובש. כמו כן, תמיסת מלח חייבת להינתן בפה, ולאחר הניתוח, 1 מ”ל חייב להיות מנוהל או תת עורית או intraperitoneally כדי לפצות את מאזן הנוזלים של החיה ולמנוע התייבשות. מיד לאחר הניתוח, יש לתת תרופה אנטי דלקתית (להפחתת כאב), כמו גם אנטיביוטיקה באמצעות אנטיביוטיקה תת עורית או מקומית, ישירות בשולי הקרקפת שם נמצא כובע הצמנט הדנטלי (כדי להקטין את ההסתברות לזיהום). חזור על ההליך הנ”ל 24 שעות לאחר הניתוח. מיקום מגבר ה- EEG על גב החיה הוא הקושי העיקרי להקלטה בו זמנית. העיצוב והייצור של אפוד מבוססים במיוחד על גודל בעלי החיים. האפוד חייב לאפשר תנועה טבעית של המכרסם (ראה איור 5). זה האחרון יבטיח את היתרון העיקרי של הטכניקה, שהוא הקלטה של תנועות חופשיות. מאחר שבעלי החיים לא ניסו להסיר את האפוד, מחבר הראש או הכבלים לאחר הניתוח ובימים שלאחר מכן, ההנחה הייתה כי ההתקנה לא יצרה הגבלה משמעותית בתנועה או גרמה לכאב או אי נוחות. עבור פילוח EEG נכון בתקופות המבוססות על אירועים המסומנים על ידי BTS חובה לרשום פרוטוקול מוגדר היטב. ניתן למזג את הסימנים הזמניים על ידי מניפולציה של סדרות זמן מכיוון ששתי המערכות משתמשות באותו שעון כדי להגדיר את חותמות הזמן שלהן. האמור לעיל מרחיב את האפשרויות לניסויים בבעלי חיים תוך שילוב נתונים אלקטרופיזיולוגיים לניתוח.
הטכניקה המוצגת כאן יכולה לשמש בכל תחום מחקר במדעי המוח ועם מיני המורינים הנפוצים ביותר ואפילו מינים אחרים. הרבגוניות של תוכנת המעקב ההתנהגותי היא אחד היתרונות המשמעותיים ביותר מכיוון שניתן להשתמש בה ברבגוניות גדולה של מבוכים כמו מבוך מים מוריס, שדה פתוח, זיהוי עצמים חדשני, העדפת מקום מותנה, לוח חורים, מבוך מוגבה פלוס, מבוך Y, מבוך זרועות רדיאלי, מבוך בארנס ואחרים. ניתן להשתמש בו עד 16 מצלמות בו זמנית. בנוסף, ניתן לדווח על מאות מדדים שונים (למידע מפורט יותר ראו מדריכים31,32). קחו בחשבון שעבודה זו מתארת ניסויים עבור הקלטות EEG, כמה טכניקות אחרות כמו פוטנציאלי שדות מקומיים או הקלטה של יחידה אחת אפשריות. עם זאת, על המשתמשים לקחת בחשבון שההגדרה הכללית וכמה שלבי הכנה צריכים להשתנות למטרות אחרות. לכן, כאשר משתמשים בטכניקה זו יחד עם הקלטת EEG Wi-Fi, האפשרויות מורחבות, מכיוון שהיא מוסיפה פרספקטיבות חדשות למחקרים בבעלי חיים כמו אלה שבוצעו על בני אדם כדי להעריך מספר מאפיינים של אינטגרציה ודינמיקה של EEG, כמו קישוריות, עוצמת פס EEG או תגובות מעוררות. שלא כמו בני אדם, ניסויים בבעלי חיים אפשריים כדי להעריך מתן תרופות, שינויים גנטיים, או ביטוי, בין פרדיגמות ניסוי רבות אחרות. עבור ניתוח EEG, קחו בחשבון כי פרוטוקולים מסוימים יש מספר נמוך מאוד של חזרות על התנהגויות רצויות, אשר מגביל את האפשרות ממוצע תגובות ולקבל תוצאות אמינות. לכן, יש להקפיד לתכנן את פרוטוקולי ההקלטה והניתוח שהוא נחשב לבצע לפני תחילת הניסוי. עם זאת, יש לקחת בחשבון כי עבודה בניסויים בבעלי חיים אינה אפשרית למניעת תנועה, מה שמגדיל את מורכבות פרוטוקול הניסוי ואת השיקולים לניתוח אותות ומשימות התנהגותיות. נכון לעכשיו, ציוד למערכות מעקב מלאות והקלטות EEG אינו סטנדרטי או מודולרי, מה שאומר שההתקנה שלהם מיועדת לפרוטוקול יחיד והתאמות לחקור משימות התנהגותיות אחרות, מה שמרמז / מציע עלויות גבוהות יותר למספר רב של מעבדות. מצב זה יכול להיפתר על ידי ביצוע האפשרויות שהוסברו במחקר זה. עם זאת, מספר שיפורים יכולים להתממש עבור ניסויים אמינים יותר. ניתן לשפר את העבודה במספר שלבים, החל מייצור אלקטרודות דרך עיבוד התנהגותי ואותות. עם זאת, הוכח כי מעקב אחר בעלי חיים ורכישת EEG אפשריים באמצעות מערך היי-טק זול אך זול.
לסיכום, העבודה הנוכחית היא ניסיון לסייע למדענים, במיוחד בתחום מדעי המוח, להיות מסוגלים להשתמש בשתי טכניקות אלה שאינן נפוצות בשילוב. לטכניקת ההקלטה הסימולטנית של EEG ובדיקות התנהגותיות באמצעות תוכנת מעקב התנהגותי יש יתרונות רבים, והיא יכולה להיות שימושית במיוחד בתחומים רבים של מדעי המוח, במיוחד בתחומי למידה וזיכרון. בהתחשב בציוד זה יש יכולות אחרות כמו הקלטה עמוקה של מבנים subcortical כמו ההיפוקמפוס, אבל כאמור, כמה שלבי הכנה ישתנו. ציוד אלחוטי פותר כמעט את כל המגבלות של גישת חוטים קונבנציונלית, כגון בעיות ניידות של בעלי חיים מכלוב אחד למשנהו, בעלי חיים מעוכבים או מסובכים עם הכבלים. טכניקת התקנה זו ידידותית למשתמש, כמתואר לעיל, וקבוצה כמעט לא מאומנת או לא מתמחה של מומחים או יחידים יכולה להשתמש בתוכנה זו. מחיר ציוד EEG נמוך יותר ממגבר EEG רגיל. תוכנת מעקב התנהגותית היא גם אחת התוכנות הזולות ביותר למעקב וידאו בשוק. תוכנה זו דורשת רישיונות שנתיים. ניתן להשתמש בציוד ביותר ממערך ניסוי אחד, בעלי חיים שונים וסוג הרבגוניות. אנו מקווים כי מאמץ זה יסייע לקהילה המדעית ויספק גישה קלה לחקור בו זמנית את ההתנהגות ואת electroencephalography.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו רוצים להודות למר מיגל בורגוס ולמר גוסטבו לאגו על מתן סיוע טכני. אנו אסירי תודה ל- Stoelting Co. על כיסוי עלויות הפקת הווידאו, Jinga-hi, Inc. על מתן סיוע טכני, ו- División de Investigación y Posgrado של Universidad Iberoamericana Ciudad de México על הענקת כספים לעבודה זו.
Materials
| #2 Variable speed rotary tool tip | Reorder #310048, Lenght 44.5mm | SS White | For making the holes where the screws will be inserted |
| #4 Scalpel and blade | |||
| 50 X 50 X 50 cm Open Field Black Mate Arena | |||
| 8 pin Receptacle Housing Female | Amphenol FCI | 10147606-00008LF | |
| 8 pin Receptacle Housing Male | Amphenol FCI | 10147603-00008LF | |
| Acrylic Resin | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
| ANY-maze video tracking software | Stoelting, Co. | version 6.1 | http://www.anymaze.co.uk/) |
| benzalkonium chloride antiseptic solution | Benzal | Benzal | |
| Bulldog clamps | Cientifica VelaQuin | For retracting the skin | |
| Camera | Logitech | c920 | |
| Copper wire | |||
| Crimp contact | Amphenol FCI | 10147604-01LF | |
| DELL PC | DELL | ||
| Electrode | |||
| JAGA16 | Jinga-Hi, Inc. | JAGA16 | |
| Ketamine | PiSA Agropecuaria | ANESKET | For anesthesia |
| MATLAB | R2020a | MathWorks | Script was develop ped in collaboration with Jinga-Hi, Inc. |
| Monomer | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
| Neurophys software | Jinga-Hi, Inc./ Neurosys, LLC | Neurosys 3.0.0.7 | |
| Screwdrive | For inserting the screws into the skull | ||
| Screws | |||
| Screws equiped with electrode | |||
| Stereotaxic instrument | KOPF | For the surgery | |
| Variable speed rotary tool | Dremel 3000 | Dremel | For making the holes where the screws will be inserted |
| Voltmeter | PROAM | MUL-040 | For confirming that the electrode conducts electricity |
| Xilazine | PiSA Agropecuaria | PROCIN | For anesthesia |
Referências
- Hånell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 1-13 (2014).
- Buenrostro-Jáuregui, M., et al. SEXRAT MALE: A smartphone and tablet application to annotate and process live sexual behavior in male rodents. Journal of Neuroscience Methods. 320, 9-15 (2019).
- Jun, J. J., Longtin, A., Maler, L. Long-term behavioral tracking of freely swimming weakly electric fish. Journal of Visualized Experiments. (85), e50962 (2014).
- Shoji, H., Takao, K., Hattori, S., Miyakawa, T. Contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system in mice. Journal of Visualized Experiments. (85), e50871 (2014).
- Zheng, W., Ycu, E. A. A fully automated and highly versatile system for testing multi-cognitive functions and recording neuronal activities in rodents. Journal of Visualized Experiments. (63), e3685 (2012).
- Melo-Thomas, L., et al. A wireless, bidirectional interface for in Vivo recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats. Journal of Visualized Experiments. (129), e56299 (2017).
- Noldus, L. P. J. J., Spink, A. J., Tegelenbosch, R. A. J. Ethovision Video Tracking System. Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 33 (3), 398-414 (2001).
- Datta, S. R., Anderson, D. J., Branson, K., Perona, P., Leifer, A. Computational Neuroethology: A Call to Action. Neuron. 104 (1), 11-24 (2019).
- Medlej, Y., et al. Enhanced setup for wired continuous long-term EEG monitoring in juvenile and adult rats: application for epilepsy and other disorders. BMC Neuroscience. 20, 8 (2019).
- Weiergräber, M., Henry, M., Hescheler, J., Smyth, N., Schneider, T. Electrocorticographic and deep intracerebral EEG recording in mice using a telemetry system. Brain Research Protocols. 14 (3), 154-164 (2005).
- Etholm, L., Arabadzisz, D., Lipp, H. P., Heggelund, P. Seizure logging: A new approach to synchronized cable-free EEG and video recordings of seizure activity in mice. Journal of Neuroscience Methods. 192 (2), 254-260 (2010).
- . JAGA16 Wireless Electrophysiology Recording Device Available from: https://www.jinga-hi.com/hardware-jaga16 (2020)
- Kempermann, G., Kuhn, H. G., Gage, F. H. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature. 386 (6624), 493-495 (1997).
- Bruel-Jungerman, E., Laroche, S., Rampon, C. New neurons in the dentate gyrus are involved in the expression of enhanced long-term memory following environmental enrichment. European Journal of Neuroscience. 21 (2), 513-521 (2005).
- Leal-Galicia, P., Romo-Parra, H., Rodríguez-Serrano, L. M., Buenrostro-Jáuregui, M. Regulation of adult hippocampal neurogenesis exerted by sexual, cognitive and physical activity: An update. Journal of Chemical Neuroanatomy. 101, 101667 (2019).
- Trinchero, M. F., Herrero, M., Monzón-Salinas, M. C., Schinder, A. F. Experience-Dependent Structural Plasticity of Adult-Born Neurons in the Aging Hippocampus. Frontiers in Neuroscience. 13, 739 (2019).
- Shors, T. J., et al. Erratum: Neurogenesis in the adult is involved in the formation of trace memories (Nature (2001) 410 (372-376)). Nature. 414 (6866), 938 (2001).
- Song, H., et al. New neurons in the adult mammalian brain: Synaptogenesis and functional integration. Journal of Neuroscience. 25 (45), 10366-10368 (2005).
- Zhao, C., Teng, E. M., Summers, R. G., Ming, G. L., Gage, F. H. Distinct morphological stages of dentate granule neuron maturation in the adult mouse hippocampus. Journal of Neuroscience. 26 (1), 3-11 (2006).
- Irvine, G. I., Logan, B., Ecket, M., Abraham, W. C. Enriched environment exposure regulates excitability, synaptic transmission, and LTP in the dentate gyrus of freely moving rats. Hippocampus. 16 (2), 149-160 (2006).
- Tashiro, A., Makino, H., Gage, F. H. Experience-specific functional modification of the dentate gyrus through adult neurogenesis: A critical period during an immature stage. Journal of Neuroscience. 27 (12), 3252-3259 (2007).
- Moreno-Jiménez, E. P., et al. Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer’s disease. Nature Medicine. 25 (4), 554-560 (2019).
- Cohen, S. J., Stackman, R. W. Assessing rodent hippocampal involvement in the novel object recognition task. A review. Behavioural Brain Research. 285, 105-117 (2015).
- Fagan, J. Memory in the infant. Journal of Experimental Child Psychology. 9 (2), 217-226 (1970).
- Baxter, M. G., et al. I’ve seen it all before” Explaining age-related impairments in object recognition. Theoretical comment on Burke et al. Behavioral Neuroscience. 124 (5), 706-709 (2010).
- Antunes, M., Biala, G. The novel object recognition memory: Neurobiology, test procedure, and its modifications. Cognitive Processing. 13 (2), 93-110 (2012).
- Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioral data. Behavioural Brain Research. 31 (1), 47-59 (1988).
- Winters, B. D., Forwood, S. E., Cowell, R. A., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Double dissociation between the effects of peri-postrhinal cortex and hippocampal lesions on tests of object recognition and spatial memory: Heterogeneity of function within the temporal lobe. Journal of Neuroscience. 24 (26), 5901-5908 (2004).
- Forwood, S. E., Winters, B. D., Bussey, T. J. Hippocampal lesions that abolish spatial maze performance spare object recognition memory at delays of up 48 hours. Hippocampus. 15 (3), 347-355 (2005).
- Paxinos, G., Watson, C. . The rat brain in stereotaxic coordinates. , (1997).
- . Getting started with ANY-maze Setting up and starting work with ANY-maze Available from: https://www.braintreesci.com/images/ANYMaze.pdf (2006)
- . A detailed description of the ANY-maze measures Available from: https://www.braintreesci.com/images/ANYMaze.pdf (2010)
