Summary

Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları

Published: July 13, 2018
doi:

Summary

Burada, biz bir protokol serbestçe domuz yavruları çevrilmesin sakinleştirici kullanmaya gerek kalmadan doğrudan içinde hareket üzerinden kayıt telemetric electroencephalograms (EEG’ler) mevcut, tipik EEG desenleri non – REM uykusu iğ gibi sırasında kaydetmek için yapım o olanaklı patlamaları.

Abstract

Yöntemi yüksek kaliteli electroencephalograms (EEG’ler) kayıt domuz yavruları doğrudan çukuru içinde serbestçe hareket etmesini sağlar. Biz bir tek kanallı telemetric elektroansefalografi sistemi standart kendinden yapışkanlı hidrojel elektrotlar ile kullanın. Domuz yavruları sakinleştirici kullanımı olmadan sakinleşti. Pigpen içine onların yayımlanmasından sonra normal domuz yavruları davranır — iç ve onların kardeşleri olarak aynı döngüsü uyku. Onların uyku aşamaları EEG kayıtları için kullanılır.

Introduction

Domuzcuklar Nörobilim1için gelişmekte olan bir modeli sistemi vardır. Translasyonel araştırma güçlendirmek için non-invaziv, klinik EEG’ler kontrolsüz domuz yavruları2 (resim 1 ve Şekil 2) kaydetmek için bir yöntem icat. Non-invaziv bir metodoloji, benzer klinik ayarı ve sakinleştirici ya da anestezi perhiz EEG kayıtları, kortikal olgunlaşma ile ilişkili EEG desenleri ile ilgili translasyonel kullanımı için iki önkoşul vardır. Kendinden yapışkanlı elektrotlar ile birlikte tek kanallı telemetri sistemi3 yaklaşık 5 dk. sonra sabit olabilir, domuz yavruları hızlı bir şekilde işleme yordamdan yeniden elde etmek ve onların beslenme ve davranış için diğerinden uyku eşitlemek Domuz yavruları ve ekmek.

Olsa bile zaten uyuşturulmuş hayvanlar4non-invaziv EEG kayıtları kullanmak için girişimleri, hayvanlardan en elektroansefalografi çalışmaları invaziv yaklaşımlar ile yapılmaktadır. Bu yöntemler implante elektrotlar5,6 etrafında iltihabi süreçleri ile ilgili yan etkileri vardır ve çoğunlukla, onlar implante EEG sistemi harici bileşenleri nedeniyle hayvanların sosyal bir ayırma gerektirir. Bu nedenle, bu verilerin klinik içeriğinde çeviri zordur. Translasyonel yaklaşımlar ihtiyacını açık gerçeği o hala nasıl bir “normal” beyin olgunlaşma ön Kortikal gelişim sırasında klinik, non-invaziv elektroansefalografi7tarafından temsil edilir bilinmiyor olduğunu haline geliyor. Bu bilgi boşluğu erken Doğum EEG kayıtları ile ilgili teknik sorunlar nedeniyle oluşur bebekler8. Hayvanların çoğu insan kortikal gelişimi9ile karşılaştırıldığında bir “erken beyin” doğuştan beri hayvan modeli sistemlerinde, desen erken Kortikal gelişim daha iyi, erişilebilir. Kortikal gelişme karşısında türler2korunmuş şekillerinin yanı sıra, bu son zamanlarda preterm bebeklerin EEG kayıtları sırasında daha sonra hayat10,11bireysel klinik sonuçlar da tahmin edebilirsiniz gösterilmiştir. Burada açıklanan yöntemi gelişimsel nörolojik translasyonel yönleri için kullanışlıdır.

Protocol

Tüm yordamlar Yerel Etik Komitesi (#23177-07/G10-1-010/G 15-15-011) tarafından kabul edildi ve ardından Avrupa ve Alman ulusal düzenlemeler (Avrupa Toplulukları Konsey Direktifi, 86/609/ECC; Tierschutzgesetz). Tüm hayvan yordamları Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz hayvan bakımı komitenin Yönetmeliği uyarınca Tıp Merkezi yapıldı. 1. Kurulum Deneme önce herhangi bir hat gürültüsü için kontrol ve kurulum ve anten için yeterli bir y…

Representative Results

Biz tipik EEG desenleri ile non – REM uykusu, iğ patlamaları veya delta fırçalar, özgürce hareket domuz yavruları (resim 1 ve Şekil 2) gibi ilişkili kaydetmek başardık. Biz çoğunlukla non – REM uykusu, sırasında temsilcisi desenleri baktılar ama REM gibi uyku12 ile çok düşük bir genlik aşamalarını da olmuştur (Şekil 3) kaydedildi. Fizyolojisi ve REM uy…

Discussion

Protokol bir kritik elektrotlar, özellikle toprak elektrodu düşük gürültü ile istikrarlı kayıtları elde etmek için yeterli deri temas adımdır. Ayrıca, domuz yavruları çok çevik olduğundan, tüm sistem elektrotlar ve telemetri birimi korumak için silikon kauçuk kapak önemlidir. Eğer istikrarlı bir çıtalı bir döşeme ile deneyler yaptı, Ayrıca, küçük cihazlar veya bağlayıcıları ile dikkatli olun.

Kendinden yapışkanlı hidrojel elektrotlar yetersiz bir kavram…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Helmut Scheu çukuru Hofgut Neumühle, bizim araştırma yapmak fırsat için teşekkür etmek istiyorum.

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

References

  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

Cite This Article
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