متزامنة الفيديو-EEG-ECG الرصد لتحديد الخلل نيوروكاردياك في نماذج الماوس من الصرع

Summary

نقدم هنا، بروتوكول تسجيل الدماغ والقلب الإشارات الحيوية في الفئران باستخدام الفيديو المتزامنة، المخ (EEG)، وكهربيه (ECG). ونحن أيضا وصف أساليب لتحليل تسجيلات التخطيط الدماغي-ECG الناتجة للمضبوطات والتخطيط الدماغي القدرة الطيفية ووظيفة القلب وتقلب معدل ضربات القلب.

Abstract

في الصرع، مضبوطات يمكن أن تثير اضطرابات ضربات القلب مثل التغيرات في معدل ضربات القلب، وكتل التوصيل، أسيستوليس، وعدم انتظام ضربات القلب، التي يمكن أن تزيد خطر الوفاة المفاجئة غير المتوقعة في الصرع (سوديب). المخ (EEG) وكهربيه (ECG) أدوات التشخيص السريري المستخدمة على نطاق واسع لمراقبة الدماغ الشاذة وايقاعات القلب في المرضى. وهنا يتم وصف تقنية لتسجيل الفيديو، EEG، وتخطيط القلب في وقت واحد في الفئران لقياس السلوك والدماغ، وأنشطة القلب، على التوالي،. يستخدم أسلوب الموضحة هنا المربوطة (أي، السلكية) تسجيل التكوين الذي مسرى مزروع على رأس الماوس السلكية لمعدات تسجيل. بالمقارنة مع القياس اللاسلكية أنظمة تسجيل، الترتيب المربوطة تمتلك العديد من المزايا التقنية مثل أكبر عدد ممكن من القنوات لتسجيل EEG أو بيوبوتينتيالس أخرى؛ انخفاض تكاليف القطب؛ وأكبر تردد عرض النطاق الترددي (أي، معدل أخذ العينات) من التسجيلات. يمكن أيضا تعديل أساسيات هذه التقنية بسهولة لاستيعاب تسجيل بيوسيجنالس الأخرى، مثل الكهربائي (EMG) أو بليثيسموجرافي من أجل تقييم العضلات ونشاط الجهاز التنفسي، على التوالي. بالإضافة إلى وصف كيفية إجراء تسجيلات التخطيط الدماغي-الرسم الكهربائي للقلب، ونحن أيضا بالتفصيل أساليب لقياس البيانات الناتجة عن المضبوطات والتخطيط الدماغي القدرة الطيفية ووظيفة القلب، وتقلب معدل ضربات القلب، التي تبين لنا في تجربة مثال استخدام ماوس مع الصرع بسبب حذف الجينات Kcna1 . فيديو-EEG-ECG الرصد في نماذج الماوس من الصرع أو غيره من الأمراض العصبية يوفر أداة قوية لتحديد الخلل على مستوى الدماغ والقلب، أو تفاعلات المخ-القلب.

Introduction

المخ (EEG) وكهربيه (ECG) تقنيات قوية والمستخدمة على نطاق واسع لتقييم في فيفو الدماغ ووظيفة القلب، على التوالي. التخطيط الدماغي هو تسجيل نشاط الدماغ الكهربائية عن طريق ربط كهربائي ل فروة الرأس¹. الإشارات المسجلة مع EEG غير الغازية يمثل الجهد التقلبات الناجمة عن إمكانات بوستسينابتيك ضادات والمثبطة سوماتيد الناتجة أساسا عن الخلايا العصبية الهرمية القشرية^1،2. التخطيط الدماغي هو اختبار نيورودياجنوستيك الأكثر شيوعاً لتقييم وإدارة المرضى المصابين بالصرع^3،4. أنها مفيدة بشكل خاص عندما تحدث نوبات الصرع دون المظاهر السلوكية التشنجية واضحة، مثل غياب النوبات أو حالة غير التشنجية ابيليبتيكوس^5،6. على العكس من ذلك، غير الصرع المتعلقة بالظروف التي تؤدي إلى الحلقات التشنجية أو فقدان الوعي قد تشخص كنوبات الصرع دون رصد EEG الفيديو⁷. وبالإضافة إلى فائدتها في مجال الصرع، EEG كما يستخدم على نطاق واسع للكشف عن نشاط الدماغ الشاذة المرتبطة باضطرابات النوم، والاعتلال، واضطرابات الذاكرة، فضلا عن استكمال التخدير العام أثناء العمليات الجراحية^{2 , 8 , 9}.

على النقيض من التخطيط الدماغي، تخطيط القلب (أو في بعض الأحيان يتم اختصار رسم القلب كما) هو تسجيل النشاط الكهربائي ل القلب¹⁰. اكجس تتم عادة عن طريق ربط كهربائي للأطراف أطرافهم وجدار الصدر، الذي يتيح الكشف عن التغييرات الجهد التي تولدها في عضلة القلب أثناء كل دورة قلبية للانكماش والاسترخاء^10،11. تشمل مكونات الموجي ECG الابتدائي دورة القلب العادي موجه P وقيود الكمية المعقدة، وموجه T، التي تقابل أذينية depolarization و depolarization البطين البطين ريبولاريزيشن، على التوالي^{10، 11}-رصد ECG تستخدم بشكل روتيني لتحديد عدم انتظام ضربات القلب، وعيوب نظام التوصيل القلب¹². يتم تضخيمه بأهمية استخدام تخطيط القلب لتحديد عدم انتظام ضربات القلب تهدد الحياة بين مرضى الصرع، نظراً لأنهم معرضون لخطر متزايد إلى حد كبير لسكتة قلبية مفاجئة، فضلا عن الموت المفاجئ غير متوقعة في الصرع^{13، ،}من ¹⁴¹⁵.

بالإضافة إلى تطبيقاتها السريرية، تسجيلات التخطيط الدماغي وتخطيط القلب قد أصبحت أداة لا غنى عنها لتحديد الخلل في الدماغ والقلب في نماذج الماوس من المرض. على الرغم من أن عادة هذه التسجيلات قد أجريت بشكل منفصل، هنا يصف لنا تقنية لتسجيل الفيديو، والتخطيط الدماغي، وتخطيط القلب في وقت واحد في الفئران. يستخدم الأسلوب الفيديو-EEG-ECG المتزامنة مفصلة هنا تكوين تسجيل المربوطة فيها مسرى مزروع على رأس الماوس hard-wired إلى معدات تسجيل. وتاريخيا، هذا المربوطة، أو سلكية، تكوين تم القياسية وتستخدم الأسلوب الأكثر على نطاق واسع لتسجيلات التخطيط الدماغي في الفئران؛ ومع ذلك، نظم القياس EEG اللاسلكية كما وضعت مؤخرا، وتكتسب شعبية¹⁶.

بالمقارنة مع نظم التخطيط الدماغي اللاسلكية، الترتيب المربوطة تمتلك العديد من المزايا التقنية التي قد تجعل من الأفضل الاعتماد على التطبيق المطلوب. وتشمل هذه المزايا عدد أكبر من القنوات لتسجيل EEG أو بيوبوتينتيالس أخرى؛ انخفاض تكاليف القطب؛ ديسبوسابيليتي القطب؛ أقل قابلية لإشارة الخسارة؛ وأكبر تردد عرض النطاق الترددي (أي.، معدل أخذ العينات) من تسجيلات¹⁷. القيام به بشكل صحيح، يتم تسجيل المربوطة الطريقة الموضحة هنا قادرة على توفير جودة عالية وخالية من القطع الأثرية التخطيط الدماغي وتخطيط القلب البيانات في نفس الوقت، جنبا إلى جنب مع الفيديو المقابلة للرصد السلوكي. يمكن ثم أنها ملغومة هذه البيانات التخطيط الدماغي وتخطيط القلب لتحديد العصبية، وأمراض القلب، أو شذوذ نيوروكاردياك مثل المضبوطات، تغييرات في التخطيط الدماغي السلطة الطيف، كتل التوصيل القلب (أي.، تخطي دقات القلب)، والتغييرات في تقلب معدل ضربات القلب. تثبت تطبيق هذه الأساليب الكمية في التخطيط الدماغي-تخطيط القلب، نقدم تجربة مثال بالضربة قاضية Kcna1 (-/-) باستخدام الماوس. Kcna1 الفئران ^-/- تفتقر إلى بوابات الجهد Kv1.1 α-مفارز ونتيجة لذلك معرض المضبوطات عفوية والخلل في القلب والوفاة قبل الأوان، مما يجعلهم نموذجا مثاليا لتقييم التخطيط الدماغي-ECG المتزامنة الضارة المرتبطة بالصرع خلل نيوروكاردياك.

Protocol

جميع الإجراءات التجريبية ينبغي أن يتم وفقا للمبادئ التوجيهية للوطنية معاهد للصحة (المعاهد الوطنية للصحة)، كما وافقت عليها "رعاية الحيوان المؤسسية" للمؤسسة الخاصة بك واستخدام اللجنة (إياكوك). ويبين الشكل 1الأدوات الجراحية الرئيسية اللازمة لهذا البروتوكول.

1. إعداد قطب كهربائي لغرس

1. ضع نانوكونيكتور 10-مأخذ الإناث (أي، الكهربائي؛ الشكل 2 (أ)) في القبضة منضدية مع الأسلاك 10 مواجهة والسلك الأسود في الجبهة. استخدام الملقط غرامة، إضعاف أسفل السلك الأول (أسود) بالحق والسلك الثاني (تان) إلى اليسار. التالي إضعاف أسفل الأحمر، والبرتقالي، والأزرق والأرجواني الأسلاك التناوب يميناً ويساراً (الشكل 2). قطع الأسلاك الأصفر والأخضر والأبيض والرمادي في قاعدة تمسكهم.
2. إعداد الأسلاك ECG، استخدام علامة دائمة لوضع علامات على السلك الأرجواني في سم ~3.2 و ~3.5 سم من قاعدة القطب وعلى السلك الأزرق في سم ~2.2 و ~2.5 سم (الشكل 2). إزالة مسرى من العكس وكشف خيوط الفضة بين المناطق ملحوظ بتجريد العزل على جانب واحد من الأسلاك بشفرة المبضع (الشكل 2D).
   ملاحظة: ينبغي أن يتم إلغاء الأسلاك تحت المجهر. يجب توخي الحذر لضمان لا تلف خيوط الفضة كما العزل هو كشط بعيداً.
3. ضع مسرى مرة أخرى في العكس. إلصاق قطعة من الشريط المتصاعدة على الوجهين، بريكوت على طول وعرض القطب، إلى الجزء العلوي من الأسلاك باستخدام طبقة رقيقة من superglue.
   ملاحظة: قبل الانضمام الشريط، يمكن التأكد من أن الأسلاك يكذبون مسطحة، تخرج مباشرة للجانبين، ولا الملتوية فوق بعضها البعض.
4. قطع الأسلاك التي ستستخدم للتخطيط الدماغي في زاوية بطول حوالي 7-9 ملم، ومع تان قليلاً على شكل V وقطع الأسلاك السوداء أقصر. لا تقطع الأسلاك التي ستستخدم لتخطيط القلب (الشكل 2E).
5. إنشاء حزمة وتعقيم مسرى لاستخدامها في وقت لاحق.

2-إعداد الماوس لجراحة

1. وزن الماوس. حقن جرعة 5 ملغ/كغ من والايبوبروفين تحت الجلد (الليبي). تخدير الحيوان مع حقن داخل (القائمة) "الماوس كوكتيل مخدر" تتضمن الكيتامين (80 ملغ/كغ) وإكسيلازيني (10 مغ/كغ) و Acepromazine (1 مغ/كغ).
2. حالما يصبح تخديره من الماوس، تطبيق خط رفيع من مرهم العيون البيطرية لكل عين. استخدام ماكينة تشذيب الشعر كهربائية، حلق المناطق الصغيرة اثنين (~ 2 سم²) على كلا جانبي جذع الماوس، تناظر فيه أسلاك ECG مزروع (الشكل 3A).
   ملاحظة: ينبغي أن تقع منطقة حلق على الجانب الأيمن في موقف dorsolateral تقريبا خلف حق "الإبط" الحيوان. على الجانب الأيسر، يجب أن يكون موجوداً في منطقة حلق في اتجاه أكثر فينترولاتيرال على طول الجانب من الحيوانات، ولكن أكثر الخلفي من ناحية حلق على الجانب الأيمن (الشكل 3A) حوالي 1 سم.
3. إزالة الشعر قص وتنظيف كل المناطق حلق بمحلول الكلورهيكسيدين.

3-ربط الكهربائي للجمجمة

1. ضع الماوس في الموقف الذي عرضه في مرحلة مجهر تشريح وتأكيد عمق كاف للتخدير بسبب غياب منعكس تو-قرصه.
   ملاحظة: الخطوات 3.2 إلى 5.6، وينبغي أن يتم بمساعدة المجهر.
2. عقد رئيس المطردة بين الإبهام والسبابة، غارقة جزء الفراء أسفل المركز الرأس بين الأذنين للتو وراء العينين مع مسحه القطن في الكحول (الشكل 3B).
   ملاحظة: على الرغم من أن هذه العملية ينبغي أن تتم بالأسلوب العقيم، ليس إجراء عقيمة حيث لا يكون حلق فروة الرأس ويجب معالجته الماوس أثناء الجراحة.
3. استخدام مشرط، جعل شق خط الوسط ~ 1 سم عن طريق فروة الرأس بين الفراء افترقنا من عادل أمام الأذنين فقط بين العينين (الشكل 3د).
   1. استخدام الجانب من دون مشرط أو قضيب القطن ذات الرؤوس، بلطف كشط الغشاء المخاطي على رأس الجمجمة حتى يظهر العظام الجافة.
   2. نتف الفراء حول محيط شق تشكيل حدود رقيقة من الجلد الأصلع. بعناية إزالة أي الفراء قد سقطوا في ميدان العمليات الجراحية مع زوج من الملقط. الجاف على سطح الجمجمة بقضيب القطن ذات الرؤوس عقيمة، تطبيق ضغط لطيف لعدة ثوان إذا لزم الأمر.
4. جعل أربع علامات في الجمجمة مع علامة دائمة معقمة في المواقع التي سيكون فيها الثقوب لدغ حفر (3E الشكل). وضع علامتي، واحدة على كل جانب من خياطة السهمي عرفت بريجما، حوالي 4 مم الأمامي والجانبي 5 مم إلى بريجما (فوق قشرة أمامي)، للأسلاك المرجعية والأرض. ضع علامتي آخر، واحدة على كل جانب من خياطة السهمي الخلفي بريجما، حوالي 2 مم الخلفي والجانبي 7 ملم إلى بريجما (فوق قشرة باريتوتيمبورال)، لاثنين من الأسلاك تسجيل EEG.
   ملاحظة: هذه ليست جراحة المناظير باستخدام الأشعة ونظرا لبعد المسافات تقريبية التي سوف تختلف باختلاف حجم الماوس. ضمان أن الثقوب توضع الآن يكفي جانبياً لتستوعب بسهولة القاعدة لزرع قطب كهربائي الذي سيتم إضافته على خط الوسط على طول خياطة السهمي (3F الشكل).
5. استخدام حفر صغيرة عقيمة، جعل الثقوب لدغ صغيرة في كل علامة مع قليلاً حفر قطرها 0.8 ملم.
   1. يتم تطبيق ضغط لطيف أثناء الحفر لإنشاء استراحة صغيرة في كل علامة موضعية. التصفح من خلال الجمجمة بالنبض مثقاب الحفرة مع اقتراب الانتهاء، يجري التأكد من عدم تطبيق الكثير من الضغوط التي يمكن أن تؤدي إلى اختراق وإلحاق الضرر بأنسجة المخ الكامنة.
   2. بعد أن يتم حفر ثقوب جميع، مسح المنطقة نظيفة بقضيب القطن ذات الرؤوس.
6. التمسك بمسرى إلى الجزء العلوي من الجمجمة، إزالة ورق النسخ من الشريط المتصاعدة على الوجهين على مسرى. تطبيق طبقة رقيقة من superglue على الشريط. استخدام زوج من الملقط، إزالة مسرى من العكس. توجيه أن، عند وضعه على طول خياطة السهمي، أسلاك EEG أقصر روسترال والأسلاك ECG أطول والذيلية.
   1. الالتزام مسرى الجمجمة على خياطة السهمي بين الثقوب (3F الشكل).
      ملاحظة: يجب أن تكون جافة تماما للغراء على مسرى التمسك الجمجمة. تأكد من عدم أوككلودي لدغ ثقوب في الجمجمة مع قطب كهربائي أو الغراء.
   2. بإيجاز، عقد الكهربائي في مكان لضمان التصاق الجمجمة والسماح ثم الغراء لتجف لمدة 5-10 دقائق.

4-غرس الأسلاك لتخطيط القلب

1. قم بتدوير الماوس قليلاً على الجانب الأيمن مع إبقاء الرأس منتصبا. اتخاذ السلك ECG طويلة على الجانب الأيسر وتوسيعه أسفل الجانب من الماوس إلى منطقة حلق على الجانب الأيسر. تصور حيث سيتم وضع الأسلاك المكشوفة بمجرد أنه هو نفق تحت الجلد.
   ملاحظة: للإشارة، علامة صغيرة يمكن إجراء على الجلد مع علامة دائمة.
2. استخدام مشرط، جعل شق ~ 1 سم في الجلد في الموقع حيث سيتم وضع الأسلاك المكشوفة. أثناء الضغط الشق مفتوحة مع الملقط أدزون، استخدام الملقط دومون لتخفيف الجلد حول الشق من النسيج الضام الكامنة لتشكيل جيب للأسلاك. بداية في موقع شق على جانب الحيوان، نفق تحت الجلد مع قطعة من أنابيب البولي إثيلين العقيمة (الذي تم إعداده بقطع عليه إلى ~ 6 سم في الطول مع طليعة مشطوب) حتى حافة مشطوفة إنهاء شق على رأسه (< c0 > الشكل 4A، ب).
3. تغذية سلك ECG عن طريق الأنابيب استخدام الملقط دومون (الشكل 4). أثناء إزالة الأنبوب، فهم السلك الكهربائي بالملقط أدزون كما أنه يخرج الشق الأفقي. سحب سلك مشدود (الشكل 4).
4. إصلاح السلك ECG في المكان بخياطة إلى الأنسجة تحت الجلد مع النايلون 6-0 (4E الشكل). استخدام الملقط وأصحاب إبرة هيجار أولسن، تطبيق خياطة واحدة عبر خيوط المكشوفة وخياطة آخر قبل أو بعد الجزء المكشوفة.
5. قطع السلك الكهربائي حوالي 2-3 ملم في الماضي خياطة الماضي وشد النهاية إلى الجيب الجلد التي شكلت سابقا. سحب الجانبين من الشق معا والوثيق مع مقطع جرح تطبيق استخدام أصحاب إبرة كريلي الخشبية (الشكل 4F).
6. إيقاف الماوس بحيث يشير الآنف في الاتجاه المعاكس. مع رئيس لا يزال في موقف المعرضة تستقيم، قم بتدوير الماوس قليلاً على جانبها الأيسر.
7. كرر الخطوات المذكورة أعلاه لوضع الأسلاك الرسم الكهربائي للقلب كونترالاتيرال.
   ملاحظة: لتقريب رائد ECG الثاني تسجيل التكوين، ECG حق الأسلاك ينبغي أن توضع قليلاً أكثر الظهرية والامامي من الأسلاك الرسم الكهربائي للقلب الأيسر، الذي ينبغي أن يكون أكثر قليلاً البطني والخلفي.

5-غرس الأسلاك للتخطيط الدماغي

1. لزرع الأسلاك للتخطيط الدماغي، ضع الماوس ثابتاً في موقف المعرضة باستمرار شق فروة الرأس المفتوحة مع الإبهام وسبابة اليد غير المهيمنة.
2. مع الملقط، قم بإزالة أي الفراء أنه قد تم انتشال تحت الجلد بالأنابيب. إذا لزم الأمر، جاف الجمجمة مرة أخرى مع قضيب القطن ذات الرؤوس. استخدام الملقط دومون، يستخرج بعناية وإزالة أي الحطام أو الجلطات الدموية التي قد جمعت في الثقوب لدغ.
3. بدءاً من الحفرة الأكثر الأمامي على جانب واحد، ثني الأسلاك التي الأقرب إلى تلك الحفرة حيث أن وضعه مباشرة فوق الحفرة ولكن لم يتم بعد إدراج. فهم الطرف الأدنى من الأسلاك وإطعام أفقياً قدر الإمكان في الحفرة حتى ~ 2-3 مم السلك تحت الجمجمة (الشكل 5A).
   ملاحظة: ينبغي أن تقع الأسلاك أفقياً بين سطح الدماغ والجمجمة. وينبغي أن أسعد الأسلاك لا الدماغ.
4. مع نهاية السلك آمنة في الحفرة، بلطف إضعاف أسفل الجزء المتبقي من السلك حيث أن تقع شقة ضد الجمجمة.
5. تستمر بنفس الطريقة مع السلك الخلفي على نفس الجانب. كرر الأسلاك الأمامي والخلفي على الجانب الآخر (الشكل 5 (ب)).
   ملاحظة: يرد التكوين الأسلاك في الشكل 5.

6-إغلاق شق الرأس مع الأسمنت الأسنان

1. يخلط المجارف اثنين من مسحوق بوليكاربوكسيلاتي ~ 5 قطرات سائل بوليكاربوكسيلاتي. يقلب الخليط مع مسواك لجعل عجينة مع اللزوجة المطلوبة.
   ملاحظة: اللاحقة 6.2 إلى 6.4 يجب تنفيذ الخطوات بسرعة منذ أن يجف الأسمنت الأسنان داخل 1 دقيقة بعد الاختلاط.
2. التقاط قطره كبيرة من عجينة الأسمنت مع المسواك وتطبيقه حول قاعدة القطب تبدأ كودالي (الشكل 6A). تواصل حول مسرى السماح للإسمنت بالتنقيط عبر الأسلاك تشكل غطاء حول عملية الزرع (الشكل 6B).
3. استخدام الملقط دومون، سحب الفراء على حواف الشق أكثر من غطاء الأسمنت واضغط معا، مع الحرص على عدم الإخلال بالأسلاك مزروع تحت. اضغط الفراء يصل إلى الأسمنت للمساعدة في إغلاق.
4. ختم شق بين العينين بالترابط والفراء مع الأسمنت الأسنان (الشكل 6).

7-مساعدة الإنعاش بعد الجراحة

1. ضع الماوس في قفص فارغ على لوح حرارة المتداولة. رصد الماوس حتى يستعيد وعيه ويمكن الحفاظ على ريكومبينسي القصية.
2. بوستسورجيكالي، وضع البيت الماوس منفردة في قفص مع الأغذية الكريات وجل ترطيب على أرضية القفص. أعلى القفص مع غطاء الصغرى-المعزل.
3. في 24 ساعة بعد جراحة، حقن (الليبي) الماوس مع 5 ملغ/كغ والايبوبروفين.
4. تسمح ≥ ح 48 من الانتعاش بعد الجراحة قبل التسجيل.

8-تسجيل إشارات EEG-ECG من ماوس المربوطة

1. وعقب الانتعاش، نقل الماوس مزروع إلى دائرة تسجيل مع الجدران شفافة لتيسير رصد الفيديو. للحبل (أي، "توصيل") الماوس (الشكل 7 أ)، بلطف ولكن بحزم أمسك الماوس في يد واحدة أثناء استخدام اليد الأخرى لإدراج نانوكونيكتور 10-دبوس (الذكور) مع دليل وظيفة إلى المآخذ زرع قطب كهربائي EEG ECG (أنثى) على رأس الماوس.
2. تأمين الأسلاك فوق الدائرة باستخدام قضيب دعم، وضمان وجود فترة سماح كافية في سلك للسماح بالماوس للتحرك بحرية ولكن ليس كثيرا أن الأسلاك يتم سحب أرض الدائرة.
3. الاتصال الأسلاك من نانوكونيكتور 10 دبوس وحدة واجهة الحصول على إشارة اتصال الكمبيوتر مع تسجيل كما هو مبين في الشكل 7Bفيديو متزامن.
4. تعيين معدلات أخذ العينات للتسجيل أن يكون ≥ 2 كيلو هرتز لتخطيط القلب و ≥ 500 هرتز للتخطيط الدماغي (أي، مرتين على الأقل تردد أن أحد مهتمة بدراسة).
5. للحصول على العرض الأمثل لآثار الإشارات، تطبيق عوامل التصفية التالية كما فعلت سابقا¹⁸: عامل تصفية الشق 60 هرتز لجميع البيانات وعامل تصفية فرقة عالية تمرير 75 هرتز منخفضة-و 0.3-هرتز للتخطيط الدماغي وعامل تصفية عالية تمرير 3-هرتز لتخطيط القلب.
6. تسجيل الفيديو المتزامنة والتخطيط الدماغي-ECG (الشكل 7)، وحفظ البيانات الرقمية لتحليلات دون اتصال مع برامج معالجة الإشارات.
7. بمجرد إكمال التسجيلات، بعناية unhook الماوس وإعادته إلى قفصة المنزل.

9-تحليل تسجيلات التخطيط الدماغي

1. إجراء التحليل الكمي الاستيلاء.
   1. افحص بصريا تسجيل EEG كامل يدوياً تحديد الحلقات الاستيلاء، يعرف عالية السعة (مرتين على الأقل الأساس)، في هذا النموذج الإيقاعي تصريفات اليكتروجرافيك دائم أكبر من 5 s (الشكل 8 أ). بحث الفيديو الذي يتوافق مع المضبوطات اليكتروجرافيك لتحديد السلوكيات المرتبطة بالاستيلاء.
   2. لحساب تردد الاستيلاء (مضبوطات/h)، تقسيم عدد المضبوطات بالعدد الإجمالي لساعات التسجيل.
   3. لحساب مدة الحجز، قياس الوقت المنقضي منذ البداية للاستيلاء على اليكتروجرافيك حتى وقف التشويك (الشكل 8 أ).
   4. لحساب عبء الاستيلاء، ويعرف الوقت الذي يقضيه الاستيلاء على كل ساعة، مجموع المدد الاستيلاء والقسمة ساعات التسجيل الإجمالي.
2. القيام بتحليل القدرة الطيفية لما قبل وما بعد ictal EEG.
   1. حدد 30-دقيقة (أو أي دولة أخرى المدة الزمنية المطلوبة) الجزء المحيطة ictal EEG البيانات تتمحور حول الحلقة الاستيلاء لفحصها. تصدير البيانات الخام (مع إزالة إعدادات التصفية) كملف بيانات ASCII أو بعض أخرى ملف نوع متوافق مع البرمجيات الطيف السلطة.
   2. تحويل ملف ASCII إلى ملف نصي باستخدام تطبيق محرر نص بسيط.
   3. فتح الملف النصي الناتج من الجزء المتعلق بالتخطيط الدماغي في البرمجيات الطيف السلطة وتحديد الإعدادات التالية: "تجاهل الأسطر غير رقمية"؛ "فاصلة كمحدد البيانات"؛ و 1000 هرتز الافتراضي معدل أخذ العينات.
   4. بمجرد إشارة التخطيط الدماغي يظهر في البرنامج الطيف السلطة في قناة كل منها، انقر فوق القائمة المنسدلة قناة وحدد "عامل التصفية الرقمية." تطبيق مرشحات تمرير الفرقة الرقمية المقابلة للنطاق الترددي المطلوب يتم تحليلها.
   5. فتح "عرض الطيف" من لوحة القائمة، حدد التخطيط الدماغي عرض القناة الملائمة يتم تحليلها، وثم انقر فوق "إعدادات". تحت "إعدادات"، حدد المعلمات التالية الطيفية وانقر فوق "إغلاق" لتوليد الطيفية (الشكل 8): "حجم الاتحاد الفرنسي للتنس": 8192، إطار البيانات: ولش، تداخل النافذة: 93.75%، "وضع العرض": كثافة الطاقة، الألوان الطيفية: قوس قزح، لا. الألوان: 64، مديرية الأمن العام في المتوسط: إزالة صفر 1، تردد المكون: التحقق ك "على".
   6. ضبط مقياس قياس الألوان حسب الحاجة للتصور الأمثل الطيفية.
   7. فتح "إدارة تحليل" من لوحة القائمة. انقر فوق "+ تحليل جديد" لإنشاء تحليلين (1 تحليل والتحليل 2)، التي سوف تقابل قطاعات التخطيط الدماغي ما قبل وما بعد إيكتال يتم تحليلها. تحديد الجزء المطلوب قبل وبعد إيكتال على الطيفية وإقرانها بتحليل 1 و 2 تحليل، على التوالي.
      ملاحظة: ينبغي أن تعتبر بيانات التخطيط الدماغي فقط دون ضجيج والتحف وفترات من تسجيلات التخطيط الدماغي مع القطع الأثرية الهامة ينبغي إزالتها من التحليل.
   8. حالما يتم إنشاء فئات التحليل، فتح "لوحة عرض البيانات" من لوحة القائمة. انقر فوق التخطيط الدماغي القناة الملائمة لفتح القائمة "لوحة بيانات العمود" الإعداد لهذه القناة.
   9. بيانات لوحة العمود "برنامج الإعداد"، حدد الخيار "الطيف"، ثم حدد "النسبة المئوية إجمالي الطاقة."
   10. بيانات لوحة العمود "برنامج الإعداد"، انقر فوق "خيارات" وحدد نطاق التردد لفحصها. انقر فوق "موافق" في "خيارات لوحة بيانات الطيف" وفي "إعداد عمود بيانات لوحة"، وسوف تظهر قوة النسبة المئوية (%) لنطاق التردد المحدد في "طريقة عرض لوحة البيانات" للجزء المحدد التحليل (تحليل 1 أو 2 تحليل) كما هو محدد في " إدارة التحليل. "
       ملاحظة: % الطاقة، أو القوة النسبية، لكل فرقة عن كنسبة مئوية من مجموع القدرة الطيفية ضمن نطاق التردد المحدد.
   11. كرر الخطوة السابقة لكل نطاق التردد يتم تحليلها.
       ملاحظة: كثيرا ما تستخدم النطاقات الترددية التخطيط الدماغي الرئيسية الخمسة تشمل¹⁸: δ-باند = 0.5-3 هرتز،--باند = 3.5-7 هرتز، α-الفرقة = 8-12 هرتز، β-الفرقة = 13-20 هرتز، والفرقة γ = 21-50 هرتز.

10-تحليل تسجيلات ECG

1. قياس دقات القلب تم تخطيها.
   1. افحص بصريا تسجيل تخطيط القلب كامل يدوياً تحديد دقات القلب تم تخطيها، يعرف إطالة فترة RR تساوي الفاصل ≥ 1.5 مرات سابقة R-R، الذي كثيرا ما يرتبط مع جدول إرشادي موجه ف غير أجرى من بي كتلة التوصيل (الشكل 9 ألف).
   2. لحساب تواتر دقات القلب تم تخطي كل ساعة، قسمة العدد الإجمالي ليدق المتخطاة أثناء الدورة تسجيل المدة الإجمالية لتسجيل ساعات.
2. إجراء تحليل التباين (HRV) معدل ضربات القلب.
   1. في البرنامج الحصول على البيانات، قم بتغيير إعدادات التسجيل إلى عصر 1 للقناة ECG. إنشاء شرائح محلل للتسجيلات ECG: الجزء ECG 5-دقيقة واحدة كل 3 ساعات أثناء فترة الضوء-المرحلة 12 ساعة، لما مجموعة 4 شرائح.
      ملاحظة: ينبغي أن تكون التسجيلات ECG المختارة للتحليل أثناء أوقات عندما ثابتة الحيوان وخالية من القطع الأثرية حركة البيانات.
   2. إنشاء جدول بيانات قيم الفاصل الزمني R-R من تخطيط القلب المحدد الذي تم تحليله الشرائح بواسطة النقر فوق "حفظ البيانات المشتقة المحللة." استعراض جدول البيانات لأي فقدان البيانات أو البيانات التالفة وإزالة جميع القيم العددية الأخرى ما عدا البيانات الفاصل الزمني R-R. احفظ هذا تعديل جدول بيانات كملف نص عند تحديد الخيار "علامة التبويب بفواصل."
   3. فتح الملف النصي كملف ASCII مخصصة في برنامج HRV، تحديد الخيارات التالية: عدد الأسطر رأس: 0، "فاصل الأعمدة": التبويب/نوع البيانات الفضائية،: RR، عمود البيانات: 1، وحدات البيانات: مرض التصلب العصبي المتعدد، وعمود مؤشر الوقت: بلا.
   4. في المقطع تفضيلات من القائمة، اضبط الخيارات كما هو مفصل أدناه.
      1. تعيين خيارات التحليل كما ذكر. R-R الفاصل الزمني ديتريندينج، أسلوب ديتريندينج: بريورس سموثن، تجانس المعلمة: 500, HRV تردد عصابات¹⁹، الترددات المنخفضة جداً: 0-0.15 هرتز، منخفضة التردد: 0.15-1.5 هرتز وعالية التردد: 1.5-5 هرتز
      2. تعيين إعدادات متقدمة كما ذكر. خيارات تقدير الطيف، سلسلة الاستيفاء RR: 20 هرتز، يشير في مجال التردد: 500 نقطة/هرتز، الاتحاد الفرنسي للتنس الطيف باستخدام أساليب فيلكس بيريودوجرام، عرض النافذة: 32s، وتداخل النافذة: 50%
   5. قم بتشغيل تحليل هريفنا لتوليد قيم تحليل المجال الوقت يعني RR, RR STD (أي، سدنن), رمسد والتردد المجال تحليل قيم للطاقة ذات التردد العالي والطاقة LF ونسبة الطاقة LF/التردد. إذا رغبت في ذلك، حفظ النتائج كملف PDF.

النتائج

لشرح كيفية تحليل البيانات من تسجيلات التخطيط الدماغي-ECG لتحديد التشوهات نيوروكاردياك، يتم إظهار النتائج لتسجيل EEG-ECG 24-ح Kcna1^–/– الماوس (2 أشهر من العمر). هذه الحيوانات المسخ، الذي يتم إجراء هندسة عكسية إلى الافتقار إلى بوابات الجهد Kv1.1 α-مفارز مرمزة ب...

Discussion

للحصول على تسجيلات التخطيط الدماغي-ECG عالية الجودة خالية من القطع الأثرية، ينبغي اتخاذ كل الاحتياطات للحيلولة دون تدهور أو تفكك القطب مزروع والأسلاك. كما زرع رأس EEG تصبح فضفاضة، سوف تتحلل اتصالات سلكية مع الدماغ مما يؤدي إلى انخفاض إشارة ستريك. يزرع فضفاضة أو سلك سوء الاتصالات يمكن أيضا أن...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
VistaVision stereozoom dissecting microscope	VWR
Dolan-Jenner MI-150 microscopy illuminator, with ring light	VWR	MI-150RL
CS Series scale	Ohaus	CS200	for weighing animal
T/Pump professional	Stryker		recirculating water heat pad system
Ideal Micro Drill	Roboz Surgical Instruments	RS-6300
Ideal Micro Drill Burr Set	Cell Point Scientific	60-1000	only need the 0.8-mm size
electric trimmer	Wahl	9962	mini clipper
tabletop vise	Eclipse Tools	PD-372	PD-372 Mini-tabletop suction vise
fine scissors	Fine Science Tools	14058-11	ToughCut, Straight, Sharp/Sharp, 11.5 cm
Crile-Wood needle holder	Fine Science Tools	12003-15	Straight, Serrated, 15 cm, with lock - For applying wound clips
Dumont #7 forceps	Fine Science Tools	11297-00	Standard Tips, Curved, Dumostar, 11.5 cm
Adson forceps	Fine Science Tools	11006-12	Serrated, Straight, 12 cm
Olsen-Hegar needle holder with suture cutter	Fine Science Tools	12002-12	Straight, Serrated, 12 cm, with lock
scalpel handle #3	Fine Science Tools	10003-12
surgical blades #15	Havel's	FHS15
6-0 surgical suture	Unify	S-N618R13	non-absorbable, monofilament, black
gauze sponges	Coviden	2346	12 ply, 7.6 cm x 7.6 cm
cotton-tipped swabs	Constix	SC-9	15.2-cm total length
super glue	Loctite	LOC1364076	gel control
Michel wound clips, 7.5mm	Kent Scientific	INS700750
polycarboxylate dental cement kit	Prime-dent	010-036	Type 1 fine grain
tuberculin syringe	BD	309623
polyethylene tubing	Intramedic	427431	PE160, 1.143 mm (ID) x 1.575 mm (OD)
chlorhexidine	Sigma-Aldrich	C9394
ethanol	Sigma-Aldrich	E7023-500ML
Puralube vet ointment	Dechra Veterinary Products		opthalamic eye ointment
mouse anesthetic cocktail			Ketamine (80 mg/kg), Xylazine (10 mg/kg), and Acepromazine (1 mg/kg)
carprofen			Rimadyl (trade name)
HydroGel	ClearH20	70-01-5022	hydrating gel; 56-g cups
Ponemah  software	Data Sciences International		data acquisition and analysis software; version 5.2 or greater with Electrocardiogram Module
7700 Digital Signal conditioner	Data Sciences International
12 Channel Isolated Bio-potential Pod	Data Sciences International
fish tank	Topfin		for use as recording chamber; 20.8 gallon aquarium; 40.8 cm (L) X 21.3 cm (W) X 25.5 cm (H)
Digital Communication Module (DCOM)	Data Sciences International	13-7715-70
12 Channel Isolated Bio-potential Pod	Data Sciences International	12-7770-BIO12
serial link cable	Data Sciences International	J03557-20	connects DCOM to bio-potential pod
Acquisition Interface (ACQ-7700USB)	Data Sciences International	PNM-P3P-7002
network video camera	Axis Communications		P1343, day/night capability
8-Port Gigabit Smart Switch	Cisco	SG200-08	8-port gigabit ethernet swith with 4 power over ethernet supported ports (Cisco Small Business 200 Series)
10-pin male nanoconnector with guide post hole	Omnetics	NPS-10-WD-30.0-C-G	electrode for implantation on the mouse head
10-socket female nanoconnector with guide post	Omnetics	NSS-10-WD-2.0-C-G	connector for electrode implant
1.5-mm female touchproof connector cables	PlasticsOne	441	1 signal, gold-plated; for connecting the wiring from the head-mount implant to the bio-potential pod
soldering iron	Weller	WESD51 BUNDLE	digital soldering station
solder	Bernzomatic	327797	lead free, silver bearing, acid flux core solder
heat shrink tubing	URBEST		collection of tubing with 1.5- to 10-mm internal diameters
heat gun	Dewalt	D26960
mounting tape (double-sided)	3M Scotch	MMM114	114/DC Heavy Duty Mounting Tape, 2.54 cm x 1.27 m
desktop computer	Dell		recommended minimum requirements: 3rd Gen Intel Core i7-3770 processor with HD4000 graphics; 4 GB RAM, 1 GB AMD Radeon HD 7570 video card; 1 TB hard drive; Windows 7 OS
permanent marker	Sharpie	37001	black color, ultra fine point
toothpicks			for mixing and applying the polycarboxylate dental cement
LabChart Pro software	ADInstruments		power spectrum software; version 8.1.3 or greater
Kubios HRV software	Univ. of Eastern Finland		HRV analysis software; version 2.2
Notepad	Microsoft		simple text editor software