הקלטה EEG בחופשיות העברת חולדות neonatal בשיטת רומן
Summary
כאן, אנו מציגים טכניקה חדשנית שנועדה להקליט electroencephalography (EEG) בחופשיות נעורים אפילפטיים נעורים באופן חופשי ולתאר את הנהלים שלה, תכונות, ויישומים. שיטה זו מאפשרת אחד להקליט EEG במשך יותר מ 1 בשבוע.
Abstract
EEG היא שיטה שימושית לזיהוי פעילות חשמלית במוח. יתר על כן, זהו כלי אבחון בשימוש נרחב עבור תנאים נוירולוגיים שונים, כגון אפילפסיה והפרעות נוירודגנרטיבית. עם זאת, זה קשה מבחינה טכנית להשיג הקלטות EEG ב יילודים כפי שהוא דורש טיפול מיוחד טיפול רב. כאן, אנו מציגים שיטה חדש לרשום EEG ב גורים עכברוש ילודים (P8-P15). עיצבנו אלקטרודה פשוטה ואמינה באמצעות לוקוסים של המחשב; זה יכול להיות מושתל בקלות לתוך הגולגולת של גור עכברוש להקליט אותות EEG באיכות גבוהה במוח נורמלי אפילפטי. Pups קיבלו הזרקת intraperitoneal (IP) של חומצה kainic neurotoxin (KA) כדי לגרום התקפים אפילפטיים. השתלה כירורגית שבוצעה בהליך זה הוא זול יותר מאשר נהלים אחרים EEG עבור יילודים. שיטה זו מאפשרת להקליט אותות EEG באיכות גבוהה ויציבה במשך יותר משבוע אחד. יתר על כן, הליך זה יכול להיות מיושם גם על ra הבוגרתTs ועכברים כדי ללמוד אפילפסיה או הפרעות נוירולוגיות אחרות.
Introduction
ידוע היטב כי תקשורת מתמשכת בין נוירונים נדרשת כדי להשיג תפקוד תקין של המוח. תקשורת interneuronal מתרחשת בעיקר בסינפסות, שבו מידע נוירון אחד מועבר נוירון השני. שידור סינפטי זה מתווכת על ידי שני סוגים של הסדרים מבניים ייעודיים: סינפסות חשמליות או כימיות 1 . Electrophysiology הוא השדה אשר לוכד את הפוטנציאל החשמלי המיוצר במהלך תקשורת interneuronal כי השליטה על פונקציות הגוף הכולל והתנהגות 2 . EEG היא השיטה הנפוצה ביותר בין טכניקות אלקטרו רבות.
EEG היא טכניקה המשמשת לזהות שינויים אותות חשמליים המיוצרים על ידי גירויים פנימיים או חיצוניים. יתר על כן, זהו מבחן חיוני לאבחון קליני ולניבוי תוצאות של תנאים נוירולוגיים שונים כגון אפילפסיה, מחלת פרקינסון ואלצהיימרE, כמו גם ההשפעות של סוכני פרמקולוגיים וטוקסיקולוגיים 3 . בדרך כלל, חולה אפילפטי מראה היפראקסיסטיות וליקוי קישוריות תפקודית בתוך המוח; אלה מסוכמים כמו הפרשות epileptiform interictal (IEDs) והוא יכול להיות מוקלט על ידי EEG בצורה של קוצים חדים, חולף; גלים חדים; מתחמי גל ספייק; או polyspikes 4 . המאפיין העיקרי של המוח האפילפטי הוא ההתרחשות הספונטנית של התקפים אפילפטיים, אשר ניתן להקליט או מהקרקפת או מתוך פרנכימה במוח על מנת לאתר את אזור המוח האחראי על ההתקפים 5 . יתר על כן, EEG יש גם השלכות חשובות מאוד הפרעות ניווניות כמו מחלת אלצהיימר (AD). מחקרים מראים כי שינויי EEG השתנו ורשתות נכות נפגעות בחולי AD הם נפוצים. עם זאת, הידע שלנו על פתופיזיולוגיה של תנודות הרשת במחלות neurodegenerative iS מפתיע חלקית ואת צריכה להיות נוספת לחקור 6 .
בפרוטוקול זה, עיצבנו אלקטרודה פשוטה שבה ניתן להקליט EEG כדי להבין את התקשורת החשמלית הן במוח הנורמלי הפתולוגי. השתלה כירורגית בשיטה זו הוא זול יותר מאשר נהלים אחרים זמינים 7 . יתר על כן, שיטה זו יכולה לשמש כדי להקליט באיכות גבוהה ויציבה אותות EEG עבור timeframes יותר ( כלומר, 2-4 שעות בכל יום במשך שבוע 1). בנוסף, השתמשנו אלקטרודות מצית (במשקל של כ 26 מ"ג) המאפשרים לבעלי החיים להתנהג באופן טבעי יותר 8 . שיטה זו מיושמת באופן נרחב על המחקר של EEG ב גורים עכברוש ילודים הדורש את המגבר ואת digitizer, נפוץ במעבדה electrophysiology ואינו דורש שום התקנים נוספים.
Protocol
Representative Results
Discussion
כאן, אנו מדווחים על ניתוח והליכי ההקלטה לרכישת EEG בחופשיות העברת גורים עכברוש ילודים על ידי שיטת חוטית ( איור 3 ). זה כבר הציע כי גורד עכברוש P7-P12 הוא בגיל ההתפתחות המתאים לטווח קצר של היילוד האנושי 10 , 11 . זה קשה מבחינה טכנית להשיג …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן למדעי הטבע של סין (31171355) ואת הקרן למדעי הטבע של גואנגדונג (S2011010003403, 2014A030313440).
Materials
| Computer pin | |||
| Pincer | DELI Group Co., Ltd. | ||
| 502 super glue | DELI Group Co., Ltd. | 7144 | |
| Drying oven | Boxun | GZX-9140MBE | |
| Isofluorane | RWD Life Science | 902-0000-522 | |
| Stereotaxic apparatus | RWD Life Science | 900-0068-507 | |
| Anesthesia apparatus | RWD Life Science | 902-0000-510 | |
| Homeothermic Heating Device | Harvard Apparatus | K 024509 | |
| Amplifier Model 3000 | A-M Systems | 61558 | |
| Micro1401 Analog Digital converter | Cambridge Electronic Design Ltd. | 4383 | Data acquisition unit |
| Spike2 | Cambridge Electronic Design Ltd. |
References
- Pereda, A. E. Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nat Rev Neurosci. 15 (4), 250-263 (2014).
- Chorev, E., Epsztein, J., Houweling, A. R., Lee, A. K., Brecht, M. Electrophysiological recordings from behaving animals–going beyond spikes. Curr Opin Neurobiol. 19 (5), 513-519 (2009).
- Freeborn, D. L., McDaniel, K. L., Moser, V. C., Herr, D. W. Use of electroencephalography (EEG) to assess CNS changes produced by pesticides with different modes of action: effects of permethrin, deltamethrin, fipronil, imidacloprid, carbaryl, and triadimefon. Toxicol Appl Pharmacol. 282 (2), 184-194 (2015).
- Werhahn, K. J., Hartl, E., Hamann, K., Breimhorst, M., Noachtar, S. Latency of interictal epileptiform discharges in long-term EEG recordings in epilepsy patients. Seizure. 29, 20-25 (2015).
- Staba, R. J., Stead, M., Worrell, G. A. Electrophysiological biomarkers of epilepsy. Neurotherapeutics. 11 (2), 334-346 (2014).
- Nimmrich, V., Draguhn, A., Axmacher, N. Neuronal Network Oscillations in Neurodegenerative Diseases. Neuromolecular Med. 17 (3), 270-284 (2015).
- Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System. J Vis Exp. (101), e52554 (2015).
- Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system. J Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).
- Dzhala, V. I., et al. NKCC1 transporter facilitates seizures in the developing brain. Nat Med. 11 (11), 1205-1213 (2005).
- Tucker, A. M., Aquilina, K., Chakkarapani, E., Hobbs, C. E., Thoresen, M. Development of amplitude-integrated electroencephalography and interburst interval in the rat. Pediatr Res. 65 (1), 62-66 (2009).
- Savard, A., et al. Involvement of neuronal IL-1beta in acquired brain lesions in a rat model of neonatal encephalopathy. J Neuroinflammation. 10, 110 (2013).
- Cuaycong, M., et al. A novel approach to the study of hypoxia-ischemia-induced clinical and subclinical seizures in the neonatal rat. Dev Neurosci. 33 (3-4), 241-250 (2011).
