وقد تم تمويل هذا العمل من قبل ويلكوم ترست.

قبل أن تتم الموافقة على أي دراسات الرضع الأخلاقية وكتب عن علم موافقة الوالدين يجب أن يكون سعى. في دراسة هذه الموافقة الأخلاقية تم الحصول عليها من كلية جامعة جنة الأخلاقيات وأبلغت مستشفى موافقة خطية الأبوية تم الحصول عليها قبل كل الإجراء. هذه الدراسة تتفق مع المعايير التي حددها إعلان هلسنكي والمبادئ التوجيهية الممارسة السريرية الجيدة. 1. جمع البيانات -- الإعداد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الحد الأدنى من 16 فرد القابل للتصرف EEG أقطاب كوب حج / AgCl على رأس الرضيع بعد الإستعداد الجلد وفقا للنظام الكهربائي موضع 10-20 (الشكل 1A). ويمكن تحقيق تغطية أكثر شمولا باستخدام غطاء EEG مع أقطاب المضمنة. استخدام غطاء EEG يجعل العملية أسرع وأقل اضطراب ، وخصوصا مع أقطاب مستعدون الاستقرائي هلام قبل ان يضع غطاء على رأسه. التطبيق من الأقطاب الكهربائية EEG المتاح يتطلبلمزيد من الوقت والمهارة ، ولكن النتائج بشكل عام في وضع أفضل تسجيل. النظر في خفض عدد من الأقطاب الكهربائية إذا اقتصر الوصول إلى الأطفال الرضع ، ولكن دائما استخدام أقطاب خط الوسط (تشيكوسلوفاكيا ، وCPz FCz). استخدام FCz كما الإلكترود المرجعي للتسجيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام EEG لصق موصل كهربائي لتحسين / اقتران الجلد الكهربائية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان إقامة شبكة مرنة أكثر من الأقطاب لعقد لهم في المكان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط كهربائي يؤدي معا للحد من التداخل الكهربائي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع قطب كهربائي على الارض في الصدر أو الرأس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان أقطاب EMG على الفخذية ذات الرأسين من ساقيه بعد الإستعداد الجلد (الشكل 1B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتسجيل ECG يؤدي مكان النشاط 1 أقطاب ECG على الجسم بعد الإستعداد الجلد (واحد من القطب على الجانب الأيسر من الصدر ، واحد على اليمين واستخدام القطب الأرض نفسها بالنسبة للEEG). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع محول الحركة على البطن لقياس التنفس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع المسبار نبض oximeter على سفحلقياس تشبع الأكسجين ومعدل ضربات القلب. تأكد من أن يتم تأمين التحقيق في مكان والتي يتم تسجيلها إشارة مستمرة دون الانقطاع عن الدراسة. مقياس التأكسج التحقيق يحتاج إلى أن توضع على سفح هذا هو المقابل لسفح التي تنوي تحفيز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انشاء كاميرا محمولة على ترايبود لتأطير وجه الرضع حتى يمكن تسجيلها أن التغيرات في تعبيرات الوجه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الدايود باعث للضوء (LED) في إطار الكاميرا. يرتبط الصمام إلى الدائرة توقيت بحيث فلاش عندما يتم تقديم التحفيز لمزامنة EEG ، EMG وتسجيل الفيديو. </li></ol> 2. جمع البيانات -- تسجيل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تسجيل الفيديو. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تسجيل نبض oximetry. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء EEG / EMG التسجيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتظر حتى يتم تسوية الرضع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عقد القدم كما لو كان أداء لانس كعب ويدويا علامة الحدث تسجيلات EEG وفريق الإدارة البيئية. وسوف تستخدم هذه الحقبة لتحديد جزء من خلفية السيطرة EEGوفريق الإدارة البيئية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق التحفيز لمس من خلال استغلال طفيفة كدر المطاطية التي تعلق على ذراع المطرقة وتر ضد السطح من الكعب. تحفيز القدم التي لا تعلق على نبض oximeter. عندما يتم تحفيز الطفل يجب أن EEG / EMG وتسجيل الفيديو يكون الحدث بعلامات بغية تحديد الوقت في تسجيل عندما وقعت التحفيز. يمكن للتحفيز أن تلمس الحدث بعلامات عن طريق ربط رئيس لمقاومة المطرقة الوتر الذي يربط إلكترونيا مشجعا لمعدات التسجيل. تسجيل فيديو للأحداث التي تميزت فلاش LED. ويمكن تطبيق اللمسات المتكررة ويمكن تطبيقها في التحفيز على مناطق مختلفة من الجسم ، أي في الكتف </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق التحفيز تحكم غير المؤذية عن طريق تناوب انسيت 90 درجة ، ووضعه على قدم حتى أنه عندما يتم الإفراج عن شفرة بنابض أنه لا اتصال الجلد. يمكن أن يكون هذا الحدث وقت تخوض باستخدام التسارع التي تعلق على السطح العلوي من ركان لانس. في التسارع يكشف الاهتزاز الذي يحدث عندما يتم تحريرها النصل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نفذ انس كعب سريريا الأساسية وفقا للممارسة السريرية في وحدة الأطفال حديثي الولادة. انتظر حتى يتم تسوية النشاط الدماغي قبل القيام انس الكعب. لا يمكن أن يؤديها وقت قفل انس كعب في بنفس الطريقة لتحفيز السيطرة. عقب انس ​​كعب ، لا تضغط على الأقدام لمدة لا تقل عن 30 ثانية لضمان أن الردود المسجلة هي لسبب وحيد لانس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان أن يتم جمع الكمية اللازمة من الدم وتحضير عينات للتحليل السريرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ البيانات ووقف جميع التسجيلات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل المعلومات الرضيع الديموغرافية وتفاصيل التجريبية ومدخلات منهم في قاعدة بيانات لتخزين آمن وكمرجع في المستقبل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر هذا الإجراء في العينة المطلوبة للرضع. في هذا المثال عدد الرضع = 23. </li></ol> 3. EEG تحليل البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء العهود EEG 1.7 الثواني التي تتوافق مع كل لمسة التحفيز والمراقبة وانس والخلفية EEG. وينبغي بدء العهود 0.6 ثانية قبل كل حدث. يجب أن يكون عدد العهود المقابلة لكل طريقة تكون هي نفسها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأساس الصحيح للعهود وذلك بطرح خط الأساس يعني إشارة وارتفاع تمرير تصفية لهم عند 0.1 هرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> النظر في العهود CPz المسجلة في تشيكوسلوفاكيا أو لمزيد من التحليل واستبعاد العهود التي كانت ملوثة الحرفية الحركة. وتعرف الحركة الحرفية على أنه تغيير في السعة أكبر من 50μV في أقل من 50ms. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة آثار لتصحيح أنرفز الكمون بين 50 و 300 مللي آخر التحفيز وتحليل السلوك المكون الرئيسي (PCA) في هذا الفاصل الزمني لتحديد إمكانات اللمس (EEG أي نشاط متعلق ب التحفيز عن طريق اللمس). النظر في العهود أن المتغيرات والوقت نقطة الملاحظات. ووصف العناصر الرئيسية PCA تتحلل في العهود EEG في الطول الموجي الأساسية ، (أجهزة الكمبيوتر) وتمثل الاختلاف المنهجي في السعة للإشارة عبر نقاط الوقت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل في اتجاه واحد تحليل التباين (ANOVA) على أوزان كل من أجهزة الكمبيوتر 2 أولا لتحديد PC يمثل إمكانات اللمس. وسوف يكون هذا الكمبيوتر الذي الأوزان كانت أكبر بكثير التحفيز عن طريق اللمس التالية مقارنة مع خلفية EEG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة آثار لتصحيح أنرفز الكمون ما بين 300 و 700 مللي آخر التحفيز والسلوك PCA في هذا الفاصل الزمني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل ANOVA في اتجاه واحد على أوزان كل من أجهزة الكمبيوتر 2 أولا لتحديد PC يمثل المحتملة nociceptive محددة. وسوف يكون هذا الكمبيوتر الذي الأوزان كانت أكبر بكثير التحفيز الضارة التالية مقارنة التحفيز عن طريق اللمس والخلفية EEG. </li></ol> 4. EMG تحليل البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب الجذر يعني مربع (RMS) من إشارة EMG في تحفيز مللي 1000 أول مشاركة لمراقبة والمحفزات لانس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء اختبار t علىوRMS لتحديد القيم nociceptive محددة انسحاب منعكس الشوكي. </li></ol> 5. ممثل النتائج <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig1.jpg" /> <stرونغ&gt; الشكل 1 (أ) (ط) ومخطط (ب) صورة من المواضع الكهربائي للتسجيلات EEG (المعدل الدولي موضع القطب نظام 10/20) ؛ (ب) مخطط للمواضع الكهربائي للتسجيلات EMG على الفخذية ذات الرأسين . <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig2.jpg" /> . الشكل 2 (أ) استحضر أمثلة من إمكانات الحسية في تشيكوسلوفاكيا عن طريق اللمس في 3 رضع ؛ (ب) أمثلة من إمكانات nociceptive محددة في تشيكوسلوفاكيا التي حركها انس الضارة في 3 الرضع. <img alt="الشكل 3" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig3.jpg" /> الشكل 3. اوزان من اصل الاعتماد على أسلوب التحفيز PC في تشيكوسلوفاكيا (يعني ± SEM). الكمبيوتر التي تم الحصول عليها بين 5-30 مللي بعد ظهور التحفيز يمثل إمكانات اللمس وجهاز الكمبيوتر التي تم الحصول عليها بين 300-700 مللي بعد ظهور التحفيز يمثل المحتملة nociceptive محددة. ومضافين أجهزة الكمبيوتر (خطوط جريئة) على المعدلات الكبرىالحصول على جميع أنواع التحفيز (الخلفية ، المس EEG ، انس الضارة) بعد ان اثار محاذاة الفرد في الفترة الزمنية المذكورة. <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig4.jpg" /> الشكل 4 : (أ) مثال لنشاط فريق الإدارة البيئية في أحد الأطفال الرضع بعد (ط) الضارة انس كعب و (الثاني) لمسة من كعب. (ب) متوسط ​​(± SE) EMG الجذر يعني على مساحة النشاط EMG عند الرضع بعد كعب الضارة والمحفزات لمسة غير ضارة.

<ol>
	<li>Fitzgerald, M., Walker, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infant+pain+management:+a+developmental+neurobiological+approach.">Infant pain management: a developmental neurobiological approach.</a> Nat. Clin. Pract. Neurol. 5 (1), 35-35 (2009).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+sucrose+as+an+analgesic+drug+for+procedural+pain+in+newborn+infants:+a+randomised+controlled+trial.">Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial.</a> Lancet. 376 (9748), 1225-1225 (2010).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evoked+potentials+generated+by+noxious+stimulation+in+the+human+infant+brain.">Evoked potentials generated by noxious stimulation in the human infant brain.</a> Eur. J. Pain. 14 (3), 321-321 (2010).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Premature+infants+display+increased+noxious-evoked+neuronal+activity+in+the+brain+compared+to+healthy+age-matched+term-born+infants.">Premature infants display increased noxious-evoked neuronal activity in the brain compared to healthy age-matched term-born infants.</a> Neuroimage. 52 (2), 583-583 (2010).</li></ol>

الكتاب يعلن أن لديهم شيئا في الكشف عنها.

هذا الفيديو يبين كيف يمكن وصف ردود الكهربية ، التي حركها التحفيز عن طريق اللمس والضارة ، في الرضع الإنسان باستخدام تسجيلات EEG وفريق الإدارة البيئية. وهذا النوع من الدراسات تساعد على فهم التنمية ومعالجة الألم اللدونة الإنسان ، وتؤدي إلى تحسين التقييم السريري والعلاج من آلام الرضع 1 و 2. نجاح هذه التجارب يتطلب التعاون الوثيق بين فريق متعدد التخصصات. مطلوب خبرة في مجال حديثي الولادة ، والفسيولوجيا العصبية السريرية ، والهندسة الحيوية وعلم الأعصاب التنموي. فمن الضروري أن رعاية الرضيع تأخذ الأولوية القصوى عندما تجري هذه التجارب. ممرضة بحث أو الطبيب الذي ينفذ انس كعب المسؤولية عن رفاهية الطفل واحتياجاته لضمان أن تتم هذه التجربة وفقا للممارسة السريرية. موافقة من اللجنة الأخلاقية والمستشفى writteن موافقة الوالدين ضرورية للقيام بهذه الدراسات. لانس كعب هو حدث سريريا المطلوبة ، ويمكن أن لا تتكرر لغرض الدراسة. ولذا فمن الضروري أن يتم جمع وتسجيل بطريقة موثوقة وقوية لا تتداخل مع الممارسة السريرية 3 ، 4. على وجه الخصوص ، فمن الأهمية بمكان أن الطريقة المستخدمة لقفل وقت تحفيز موثوقة ولا تعيق جمع الدم السريرية. جميع التدابير التي من الألم الرضع غير مباشرة بالضرورة ، على هذا النحو من المهم التأكد من أن يتم على وجه التحديد أثار النشاط التي سجلتها الحدث الضارة والجوانب الأخرى للرعاية لا الرضيع 2. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق التصميم الفني الدقيق وآخر لتجهيز البيانات.

electrophysiological measurements and analysis of nociception in human infants

الألم هو تجربة غير سارة الحسية والعاطفية. منذ الرضع لا يمكن تقرير لفظيا تجاربهم ، وتستند الأساليب الحالية لتقييم ردود فعل الجسم على الألم والسلوكية والفيزيولوجية ، مثل البكاء حركات الجسم ، أو التغييرات في تعابير الوجه. في حين أن هذه التدابير تبين أن الأطفال الرضع لشن الاستجابة التالية تحفيز الضارة ، فهي محدودة : أنها تقوم على تفعيل مسارات جسدية وتحت القشرية الحركية اللاإرادية التي قد لا تكون مرتبطة بشكل صحيح لمعالجة الحسية المركزية في الدماغ. ويمكن معرفة كيفية عمل النظام العصبي المركزي ويستجيب للأحداث الضارة توفير نظرة ثاقبة على كيفية معالجة المعلومات nociceptive والألم في الأطفال حديثي الولادة. إجراءات الطعن كعب المستخدمة لاستخراج الدم من الأطفال الرضع في المستشفى يوفر فرصة فريدة لدراسة الألم في سن الطفولة. في هذا الفيديو نحن تصف كيفية تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والكهربائي (EMG) وقت تخوض CA هذا الإجراءن أن تستخدم للتحقيق في نشاط nociceptive في الدماغ والحبل الشوكي. هذا النهج التكاملي لقياس الألم الرضيع لديه القدرة على تمهيد الطريق لأداة القياس السريرية فعالة وحساسة.

Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants at JoVE.com

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

تقييم وعلاج الألم عند الرضع صعب لأن الرضع لا يمكن تقرير لفظيا تجربتهم. في هذا الفيديو وصفنا الطرق الكهربية الكمية وتقنيات التحليل التي يمكن استخدامها لقياس مدى الاستجابة للأحداث الضارة من الجهاز العصبي الرضع.

القياسات الكهربية وتحليل Nociception الإنسان في الرضع

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

electrophysiological-measurements-analysis-nociception-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

17.1K Views.  University College London. تقييم وعلاج الألم عند الرضع صعب لأن الرضع لا يمكن تقرير لفظيا تجربتهم. في هذا الفيديو وصفنا الطرق الكهربية الكمية وتقنيات التحليل التي يمكن استخدامها لقياس مدى الاستجابة للأحداث الضارة من الجهاز العصبي الرضع.

Video: Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively. These approaches have been exploited for getting a better understanding of insect chemical communication. The identified stimuli can then be used as either attractants or repellents in management strategies for insect pests.

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively.

القياسات الكهربية من نظام العثة الشم

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single ...

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To understand the behavior of neural progenitor cells in the complex in vivo environment, time-lapse live imaging of neural progenitor cells in an intact brain is critically required. In this video, we exploit the unique features of zebrafish embryos to visualize the development of forebrain neural progenitor cells in vivo. We use electroporation to genetically and sparsely label individual neural progenitor cells. Briefly, DNA constructs coding for fluorescent markers were injected into the forebrain ventricle of 22 hours post fertilization (hpf) zebrafish embryos and electric pulses were delivered immediately. Six hours later, the electroporated zebrafish embryos were mounted with low melting point agarose in glass bottom culture dishes. Fluorescently labeled neural progenitor cells were then imaged for 36hours with fixed intervals under a confocal microscope using water dipping objective lens. The present method provides a way to gain insights into the in vivo development of forebrain neural progenitor cells and can be applied to other parts of the central nervous system of the zebrafish embryo.

The present video demonstrates a method which takes advantage of the combination of electroporation and confocal microscopy to perform live imaging on individual neural progenitor cells in the developing zebrafish forebrain. In vivo analysis of the development of forebrain neural progenitor cells at a clonal level can be achieved in this way.

الوقت الفاصل بين التصوير حية من خلايا ذات صلة Clonally السلف العصبية في الدماغ المقدم اسماك الزرد النامية

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

التحقيق في الإدراك الاجتماعي في الرضع والبالغين باستخدام تخطيط كهربية الدماغ الكثيفة صفيف ( د EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

المحلية والعالمية طرق تقييم Nociception الحرارية في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

تسجيلات الكهربية المزدوجة للSynaptically-استجابات Astroglial والخلايا العصبية في الحصين شرائح الحاد

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Stereotaxic Injection of a Viral Vector for Conditional Gene Manipulation in the Mouse Spinal Cord

Intraparenchymal injection of a viral vector enables conditional gene manipulation in distinct populations of neurons or particular regions of the central nervous system. We demonstrate a stereotaxic injection technique that allows targeted gene expression or silencing in the dorsal horn of the mouse spinal cord. The surgical procedure is brief. It requires laminectomy of a single vertebra, providing for quick recovery of the animal and unimpaired motility of the spine. Controlled injection of a small vector suspension volume at low speed and use of a microsyringe with beveled glass cannula minimize the tissue lesion. The local immune response to the vector depends on the intrinsic properties of the virus employed; in our experience, it is minor and short-lived when a recombinant adeno-associated virus is used. A reporter gene such as enhanced green fluorescent protein facilitates monitoring spatial distribution of the vector, and the efficacy and cellular specificity of the transfection.

Viral vectors allow for targeted gene manipulation. We demonstrate a method for conditional gene expression or ablation in the mouse spinal cord, using stereotaxic injection of a viral vector into the dorsal horn, a prominent site of synaptic contact between primary somatosensory afferents and neurons of the central nervous system.

التجسيمي حقن ناقل للتلاعب الجيني الفيروسي شرطي في الحبل الشوكي ماوس

Intraparenchymal injection of a viral vector enables conditional gene manipulation in distinct populations of neurons or particular regions of the central ...

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological techniques, in the understanding of the underlying pathophysiology1. Here we describe a method to perform electrophysiological studies on mouse sciatic nerves in vivo.
The animals are anesthetized with isoflurane in order to ensure analgesia for the tested mice and undisturbed working environment during the measurements that take about 30 min/animal. A constant body temperature of 37 &#176;C is maintained by a heating plate and continuously measured by a rectal thermo probe2. Additionally, an electrocardiogram (ECG) is routinely recorded during the measurements in order to continuously monitor the physiological state of the investigated animals.
Electrophysiological recordings are performed on the sciatic nerve, the largest nerve of the peripheral nervous system (PNS), supplying the mouse hind limb with both motoric and sensory fiber tracts. In our protocol, sciatic nerves remain in situ and therefore do not have to be extracted or exposed, allowing measurements without any adverse nerve irritations along with actual recordings. Using appropriate needle electrodes3 we perform both proximal and distal nerve stimulations, registering the transmitted potentials with sensing electrodes at gastrocnemius muscles. After data processing, reliable and highly consistent values for the nerve conduction velocity (NCV) and the compound motor action potential (CMAP), the key parameters for quantification of gross peripheral nerve functioning, can be achieved.

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Measurements of nerve conduction properties in vivo exemplify a powerful tool to characterize various animal models of neuromuscular diseases. Here, we present an easy and reliable protocol by which electrophysiological analysis on sciatic nerves of anesthetized mice can be performed.

في القياسات الكهربية فيفو على الأعصاب ماوس الوركي

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory machinery, such as in patients experiencing peripheral neuropathy or injury-induced sensitization, are not well characterized. The genetically tractable Drosophila model has been used to study the cells and genes required for noxious heat detection, which has yielded multiple conserved genes of interest. Little is known however about the cells and receptors important for noxious cold sensing. Although, Drosophila does not survive prolonged exposure to cold temperatures (&#8804;10 &#186;C), and will avoid cool, preferring warmer temperatures in behavioral preference assays, how they sense and possibly avoid noxious cold stimuli has only recently been investigated.
Here we describe and characterize the first noxious cold (&#8804;10 &#186;C) behavioral assay in Drosophila. Using this tool and assay, we show an investigator how to qualitatively and quantitatively assess cold nociceptive behaviors. This can be done under normal/healthy culture conditions, or presumably in the context of disease, injury or sensitization. Further, this assay can be applied to larvae selected for desired genotypes, which might impact thermosensation, pain, or nociceptive sensitization. Given that pain is a highly conserved process, using this assay to further study&#160;thermal nociception will likely glean important understanding of pain processes in other species, including vertebrates.

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Here we demonstrate a novel assay to study cold nociception in Drosophila larvae. This assay utilizes a custom-built Peltier probe capable of applying a focal noxious cold stimulus and results in quantifiable cold-specific behaviors. This technique will allow further cellular and molecular dissection of cold nociception.

رواية الفحص لالباردة حس الألم في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of sciatic nerve injury rodent models. In this protocol, we describe a novel kinematic analysis method that uses a three-dimensional (3D) motion capture apparatus for functional evaluations using a rat sciatic nerve crush injury model. First, the rat is familiarized with treadmill walking. Markers are then attached to the designated bone landmarks and the rat is made to walk on the treadmill at the desired speed. Meanwhile, the posterior limb movements of the rat are recorded using four cameras. Depending on the software used, marker tracings are created using both automatic and manual modes and the desired data are produced after subtle adjustments. This method of kinematic analysis, which uses a 3D motion capture apparatus, offers numerous advantages, including superior precision and accuracy. Many more parameters can be investigated during the comprehensive functional evaluations. This method has several shortcomings that require consideration: The system is expensive, can be complicated to operate, and may produce data deviations due to skin shifting. Nevertheless, kinematic analysis using a 3D motion capture apparatus is useful for performing functional anterior and posterior limb evaluations. In the future, this method may become increasingly useful for generating accurate assessments of various traumas and diseases.

We introduce a kinematic analysis method that uses a three-dimensional motion capture apparatus containing four cameras and data processing software for performing functional evaluations during fundamental research involving rodent models.

3D تحليل الحركية للتقييم الوظيفي في نموذج الفئران من عرق النسا الأعصاب سحق الإصابة

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

Preparation of Acute Human Hippocampal Slices for Electrophysiological Recordings

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for sudden death. Despite an abundance of available treatment options, about 30% of patients are drug-resistant. Several novel therapeutics have been developed using animal models, though the rate of drug-resistant patients remains unaltered. One of probable reasons is the lack of translation between rodent models and humans, such as a weak representation of human pharmacoresistance in animal models. Resected human brain tissue as a preclinical evaluation tool has the advantage to bridge this translational gap. Described here is a method for high quality preparation of human hippocampal brain slices and subsequent stable induction of epileptiform activity. The protocol describes the induction of burst activity during application of 8 mM KCl and 4-aminopyridin. This activity is sensitive to established AED lacosamide or novel antiepileptic candidates, such as dimethylethanolamine (DMEA). In addition, the method describes induction of seizure-like events in CA1 of human hippocampal brain slices by reduction of extracellular Mg2+ and application of bicuculline, a GABAA receptor blocker. The experimental set-up can be used to screen potential antiepileptic substances for their effects on epileptiform activity. Furthermore, mechanisms of action postulated for specific compounds can be validated using this approach in human tissue (e.g., using patch-clamp recordings). To conclude, investigation of vital human brain tissue ex vivo (here, resected hippocampus from patients suffering from temporal lobe epilepsy) will improve the current knowledge of physiological and pathological mechanisms in the human brain.

The presented protocol describes the transport and preparation of resected human hippocampal tissue with the ultimate goal to use vital brain slices as a preclinical evaluation tool for potential antiepileptic substances.

إعداد شرائح فرس النهر البشري الحادة للتسجيلات الكهربية

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for ...