Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der Simons Foundation (SFARI # 89638 zu RB) unterstützt.

Das folgende Protokoll hält sich an die Richtlinien der Universität von Washington Institutional Review Board. 1. Elektrophysiologische Bewertung <ol><li> Vorbereitung der Session <ol><li> Zimmer Zubereitung: Ort der Manipulationsvorrichtung (siehe Abbildung 1), ein Holzblock mit einem Sensor angebracht, der einen Zeitstempel versehen Marker, um Erfassungssoftware sendet, wenn sie innerhalb Greifen Reichweite des Teilnehmers erfasst, auf den Tisch. Aktivieren EEG-Erfassungssoftware und beginnen &quot;neue Sitzung&quot; (Abbildung S1). </li><li> Net Zubereitung: warmen Lösung von destilliertem Wasser (1 l), Kaliumchlorid (1 Esslöffel) und Baby-Shampoo (1 Teelöffel) bis 104 ° F. Soak 128-Elektrode dicht-Array EEG-System in der erwärmten Salzlösung. </li><li> Teilnehmer der Zubereitung: sicherzustellen, dass die Teilnehmer bequem ca. 75 cm von der Reizdarbietung Monitor und vollständig im Hinblick auf die Video-Cam sitzenÄra. Suchen und markieren Sie den Scheitelpunkt auf dem Kopf des Teilnehmers mit einem Hautmarker. Messung der Scheitel von der Schnittpunkt der Mittelpunkt zwischen dem Nasenwurzel und Inions und dem Mittelpunkt zwischen preauriculars. </li><li> Net-Anwendung: Positionieren Sie den EEG-Kappe auf dem Kopf des Teilnehmers, dass der Scheitelpunkt Elektrode direkt über den Scheitelpunkt Marke platziert. Überprüfen und sicherzustellen, dass Impedanzen Impedanzen unter dem Schwellenwert für die EEG-System verwendet wird (Abbildung S2) geeignet ist. </li><li> Beginnen Video Taping Sitzung. </li></ol></li><li> Aufnahme-Setup: Referenzsignal an den Scheitelpunkt-Elektrode. Analogfilter zwischen 0,1 und 100 Hz, das Signal zu verstärken, zu digitalisieren und in 500 Proben / sec. </li><li> Stimulus-Präsentation: Gegenwart Teilnehmer mit 3 Bedingungen: beobachten, auszuführen und zu ruhen, aus dem durch Muthukumaraswamy und Kollegen entwickelte Paradigma 5 angepasst. <ol><li> Beachten Zustand: Weisen Teilnehmer, still zu sitzen und beobachtenein Video von einer Person Ergreifen des Manipulations. Jeder Versuch sollte 6 Sekunden dauern. Zeit der aufgezeichneten Video für die Versuche genau beobachten, um sicherzustellen, dass der beobachtete Griff auf genau 3 sec auftritt. Überwachung visuelle Aufmerksamkeit des Teilnehmers während der Aufgabe, und markieren Studien, in denen sie nicht persönlich an, um den Bildschirm, um in der Nachbearbeitung verworfen werden. </li><li> Führen Zustand: Weisen Teilnehmer, ruhig mit der rechten Hand ruht nur unterhalb der Manipulations sitzen und beim Hören eine aufgezeichnete Gehör Cue, um die Manipulations Greifer aus dem Zustand beobachten Videoclip zu imitieren. Jeder Versuch sollte 6 Sekunden dauern. Stellen Sie sicher, dass die auditive Cue wird bei genau 3 sec durch die vorgezogene Aufnahme eine auditive Spur, hält präsentiert ein konsequent zeitlich ausführen Cue und Inter-Prozess-Intervall. Nutzen Sie einen Sensor an der Manipulations genau die Zeit, die der Teilnehmer zu erfassen auftritt (Abbildung S3) aufzeichnen. </li><li> Ruhezustand: Weisen Teilnehmer quie sitzently mit offenen Augen und passiv beobachten ein kleines Fadenkreuz auf dem Stimulus-Monitor. Rekord kontinuierliche EEG während der Ruhezustand für 3 min. </li><li> Für die beiden beobachten und ausführen Bedingungen, Gegenwart randomisierten Blöcken von zehn Studien mit insgesamt vierzig Versuchen pro Zustand. Stellen Sie sicher, dass das Bild des Manipulations bleibt auf dem Bildschirm in den Blöcken beobachten und ausführen, auch zwischen den Studien. Verabreichen Sie die Ruhezustand an der Fertigstellung der beobachten und ausführen Bedingungen. </li></ol></li><li> Datenverarbeitung <ol><li> Nach der Datensammlung, überprüfen Impedanzen. Hinweis Änderungen an Impedanzwerte. End Erfassungssoftware Aufnahme. </li><li> Post-Processing: Rereference EEG-Signal an den Durchschnitt. Segment kontinuierliche EEG-Daten in vierzig 6-Sekunden-Studien für jede Bedingung (Abbildung S4). </li><li> Führen Sie automatische Erkennung von Artefakten. Verwenden Sie automatisierte Algorithmen, um Segmente für Bewegungsartefakte durch die Identifizierung schnell durchschnittlichen Amplituden exceedin inspizieren200 g uV, Differential durchschnittliche Amplituden von mehr als 100 uV und null Varianz über eine gegebene Studie (Abbildung S5). </li><li> Führen Sie manuelle Artefakterkennung durch visuelle Inspektion von Daten und Bestätigung mit Video-Review der Sitzung, um alle Prüfungen in der Beobachtungsbedingung mit jeder Bewegung Artefakt und alle Prüfungen in der Ausführungsbedingung mit jeder Bewegung Artefakt in keinem Zusammenhang mit dem Zugriff Geste kontaminierten kontaminierten entfernen. Studien mit signifikanten ausschließen Artefakt aus Analyse. Entsorgen Sie alle Studien, die während der Akquisition gekennzeichnet wurden nicht besucht. Überprüfen und notieren Rate von Studien Ablehnung für jede Diagnosegruppe unter Analyse. </li></ol></li><li> Datenanalyse <ol><li> Pro Muthukumaraswamy et al. 5, Segment gereinigt Studien in 2 Sekunden Epochen bestehend aus 1 sec von Daten vor dem Zugriff und 1 s nach für beide beobachten (wie von der Photozelle markiert) und Ausführen (wie durch die Manipulationssensor markiert) Bedingungen. Segment clehnte 2 Sek. Epochen von der Ruhezustand. </li><li> Schnelle Fourier-Transformation (FFT) jedes Segments. Wählen Sie einen Cluster aus acht Elektroden auf jeder Hemisphäre rund um die Standard-C3-und C4-Positionen für statistische Analysen (nach Muthukumaraswamy et al. 5 und Bernier et al. 3) (Abbildung 2). Für jede Bedingung durchschnittlich die Macht über die eingeschlossenen Studien zu Leistungsspektren zu berechnen. </li><li> Berechnen mu Dämpfung durch die Untersuchung der Durchschnittsleistung während entweder die Ausführung oder Beobachtung eines Motors Aktion, bezogen auf die Durchschnittsleistung während der Ruhezustand, über den 13.8 Hz-Bereich. Verwenden Sie das Protokoll dieses Verhältnisses zu Dämpfungsgrad zu bestimmen. Hinweis: Ein negativer Wert bedeutet Dämpfung während der Ausführung oder Beobachtung, ein positiver Wert stellt Augmentation. Diese Methode berücksichtigt die Variabilität zwischen Individuen, und die Nicht-Normalität der Werte in Verhältnis Form ausgedrückt. &lt;br /&gt; Hinweis: Dieses Protokoll wurde mit einem 128-Elektroden-Array-dichte EEG-System mit Net Station-Software Version 4.1 entwickelt. Während die grundlegenden Schritte sind ähnlich über EEG-Systemen kann Erfassungs-und Analyseprotokolle variieren. </li></ol></li></ol> 2. Probencharakterisierung <ol><li> Identifizieren Sie potenzielle Patientenpopulation für die Teilnahme an Paradigma durch Forschung Register, frühere Teilnehmer einsehen, oder Empfehlungen aus dem Bereich Kliniken und Ärzten. </li><li> Bildschirm potenzielle Teilnehmer für Wahrscheinlichkeit die Diagnosekriterien für klinische Konstrukt (zB Autismus-Spektrum-Störung) und zu Ausschlusskriterien, wie z. B. Vorhandensein von Kopfverletzung, Tumor, Beschlagnahme der Geschichte, oder die Nutzung von Krampf oder Barbiturat Medikamente, die verzerren können identifizieren die elektrophysiologischen Signals. </li><li> Bestätigen Diagnosestatus Patientenpopulation durch die Verwendung von Gold-Standard-Diagnose-Instrumente (zB Autismus Diagnostic Interview-Rerevised (ADI-R-11) und der Autismus-Diagnose-Observation Schedule-Generika (ADOS G, 12), verabreicht von erfahrenen Kliniker folgende Diagnostische und Statistische Manual - 5. Edition (DSM-5) 13 Kriterien. </li><li> Identifizieren Kontrollprobe zu relevanten Variablen von Interesse, wie zum Beispiel Alter, Geschlecht, kognitive Fähigkeiten, usw. abgestimmt </li></ol>

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	<li>Kuhl, P. K., Coffey-Corina, S., Padden, D., Dawson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Links+between+social+and+linguistic+processing+of+speech+in+preschool+children+with+autism:+behavioral+and+electrophysiological.">Links between social and linguistic processing of speech in preschool children with autism: behavioral and electrophysiological.</a> 8, (2005).</li><li>McPartland, J., Dawson, G., Webb, S. J., Panagiotides, H., Carver, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-related+brain+potentials+reveal+anomalies+in+temporal+processing+of+faces+in+autism+spectrum+disorder.">Event-related brain potentials reveal anomalies in temporal processing of faces in autism spectrum disorder.</a> J. Child Psychol. 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Die Autoren erklären, keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Die erfolgreiche Akquisition, Verarbeitung und Analyse der elektrophysiologischen Daten an die mu Rhythmus und der Anwendung an klinischen Populationen verwandt erfordert 1) die Anwendung von EEG methodischen Werkzeuge, 2) vorsichtig Artefakterkennung und Datenreduktion, 3) eine genaue Identifizierung des mu Rhythmus, und 4) eine genaue Charakterisierung der klinischen Bevölkerung und die Identifizierung von geeigneten Kontrollgruppen. Entsprechende EEG-Methodik ...

Elektroenzephalographie (EEG) ist eine effektive, effiziente und nicht-invasive Methode zur Beurteilung und Aufzeichnung der Hirnaktivität. Wie Nervenzellen im Gehirn ausgelöst, kann die resultierende Spannung verstärkt werden, aufgezeichnet und grafisch dargestellt. Die zeitliche Auflösung der EEG erlaubt die Analyse selbst kurzzeitige Änderungen in der Schwingungsmuster des Gehirns sowie die Analyse der Reaktion des Gehirns auf bestimmte Reize. Obwohl er der älteste bildgebendes Verfahren, aus dem Ende des 19. Jahrhunderts, hat EEG immer noch weitreich Anwendbarkeit. Während der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) hat ausgezeichnete räumliche Auflösung, es hat relativ schlechte zeitliche Auflösung. Dies stellt eine große Einschränkung der fMRI Einschätzung angesichts der unglaublichen Geschwindigkeit, mit der Prozesse im Gehirn auftreten. EEG hat die Fähigkeit, elektrischen Hirnaktivität zu der Millisekunden-Ebene zu bewerten und bietet Potential iin die Phasen der Verarbeitung des Gehirns NSight. Entwickelnden Technologien sind auch die Anwendbarkeit der EEG erweitert. Eine Erhöhung der Dichte von Aufzeichnungssystemen hat für die Entwicklung der Quellenlokalisierung Techniken erlaubt, mildernde einige der EEG Einschränkungen hinsichtlich räumlicher Auflösung. Darüber hinaus haben moderne Systeme der einzelnen Teilnehmer Rüstzeiten deutlich reduziert, so dass für die Beurteilung der bisher nicht Bevölkerungen, wie Säuglings-und klinischen Proben 1-3,28-30. Angesichts der hervorragenden zeitlichen Auflösung kann EEG verwendet, um die neuronale Reaktion auf bestimmte Verhaltensweisen, Staaten oder äußere Reize Zusammenhang zu untersuchen. Ein Beispiel für dieses Programm ist die Bewertung des Spiegelneuronensystem (MNS) beim Menschen. Spiegelneuronen wurden ursprünglich bei Affen mit einzelnen Neurons Aufnahme 4 identifiziert, Nachweis einer Gruppe vonNeuronen, die sowohl für die Ausführung und Beobachtung von Kraft Aktionen reagiert. Diese direkte Aufnahme Methode der Platzierung von Elektroden im Gehirn ist nur selten in den Menschen, und nur im äußersten klinischen Fällen eingesetzt. EEG ist ein Verfahren zur Beurteilung der MNS durch Überwachen des EEG mu Rhythmus vorgesehen. Diese Schwingungsform im 8-12 Hz-Bereich hat sich gezeigt, EEG-Leistung in Reaktion auf die Ausführung und Beobachtung der Motor Aktionen, ähnlich der in Affen beobachtet 5-7 Aktivierungsmuster zu dämpfen. Ebenso Stimulation von mutmaßlichen MNS Hirnregionen durch transkranielle Magnetstimulation (z. B. die inferioren frontalen Gyrus) hebt EEG mu Rhythmus 8 und EEG-Rhythmus mu Unterdrückung korreliert mit BOLD fMRI-Signale von vermeintlichen Spiegelneuronen Regionen innerhalb der Subjekte 9, zusätzliche Unterstützung, dass dieser Rhythmus Indizes, zumindest teilweise, MNS-Aktivität. Bewertung des EEG mu Rhythmus für eine nicht-invasive Beurteilung des Spiegelneuronen Handlung erlaubtduktivität in den Menschen. EEG bietet eine einzigartige Methodik zur Untersuchung der Hirnaktivität und, wenn sie mit verhaltensbasierten Assays kombiniert, kann es ein leistungsfähiges Werkzeug für die Aufklärung Aspekte der sozialen Kognition, wie Imitation, in klinischen Populationen. Ferner ermöglicht Einblick in Fähigkeiten der Personen, für die anderen bildgebenden Verfahren oder Verhaltensparadigmen möglicherweise weniger erfolgreich nutzen, die Anwendbarkeit des EEG für die Verwendung mit Populationen mit kognitiven oder Sprachstörungen. Das beschriebene Protokoll bietet eine Allee zu sozial-kognitiven Funktionen theoretisch dem Spiegelneuronensystem bei Personen mit typischen und atypischen Entwicklung, wie Autismus-Spektrum-Störung verbunden zu untersuchen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="994">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:267px;">Geodesic EEG System</td>
			<td style="width:71px;">EGI</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:539px;">Any EEG system, not only EGI based systems, is applicable for the described study</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:267px;">MATLAB software</td>
			<td style="width:71px;">MATLAB</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any mathematical, statistical software that can work with matrices is applicable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:267px;">Netstation software</td>
			<td style="width:71px;">EGI</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any EEG acquisition software is applicable for the described study</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:267px;">Manipulandum</td>
			<td style="width:71px;">custom</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Any object that is co-registered with data acquisition software to signal a successful grasp</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

eeg mu rhythm in typical and atypical development

Elektroenzephalographie (EEG) ist eine effektive, effiziente und nicht-invasive Methode zur Beurteilung und Aufzeichnung der Hirnaktivität. Angesichts der hervorragenden zeitlichen Auflösung kann EEG verwendet, um die neuronale Reaktion auf bestimmte Verhaltensweisen, Staaten oder äußere Reize Zusammenhang zu untersuchen. Ein Beispiel für dieses Programm ist die Bewertung des Spiegelneuronensystem (MNS) beim Menschen durch die Prüfung des EEG mu Rhythmus. Das EEG mu Rhythmus, oszillierende Aktivität im 8-12 Hz Frequenzbereich von zentral gelegenen Elektroden aufgezeichnet ist, wird unterdrückt, wenn eine Person ausgeführt wird, oder einfach nur beobachtet, zielgerichtete Handlungen. Als solches ist es vorgeschlagen worden, um die Aktivität der MNS reflektieren. Es wurde vermutet, dass Funktionsstörungen in der Spiegelneuronensystem (MNS) spielt eine Rolle bei den beitrag sozialen Defiziten von Autismus-Spektrum-Störung (ASD). Die MNS können dann nicht-invasiv in klinischen Populationen unter Verwendung von EEG mu Rhythmus Dämpfung als Index für seine Aktivität untersucht werden. Die beschriebene protOcol bietet einen Weg, um soziale kognitive Funktionen theoretisch an die MNS bei Personen mit typischen und atypischen Entwicklung, wie ASD verbunden zu untersuchen.

Typische Erwachsene, Kinder und Kleinkinder haben immer mu Rhythmus sowohl bei der Ausführung und Beobachtung von Aktionen in einer Vielzahl von Paradigmen und Reize 5, 14-30 demonstriert. Dämpfung in diesem Frequenzband ist konsequent in Mittel-Elektroden (Abbildung 3) zeigt, dass dies nicht Reduktion von alpha Macht, die in anderen Regionen der Kopfhaut aufgezeichnet wird lokalisiert. In ähnlicher Weise wird die Dämpfung in dieser Frequenz während der Beobachtung der Bewegung der Beoba...

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EEG Mu Rhythm in Typical and Atypical Development

Bewertung des EEG mu Rhythmus bietet eine einzigartige Methodik zur Untersuchung der Hirnaktivität und, wenn sie mit verhaltensbasierten Assays kombiniert wird, kann ein leistungsfähiges Werkzeug für die Aufklärung Aspekte der sozialen Kognition, wie Imitation, in klinischen Populationen.

EEG-Mu-Rhythmus in typischen und atypischen Entwicklung

Electroencephalography (EEG) is an effective, efficient, and noninvasive method of assessing and recording brain activity. Given the excellent temporal ...

eeg-mu-rhythm-in-typical-and-atypical-development

Research

JoVE Journal

Medicine

25.4K Aufrufe.  University of Washington.  Bewertung des EEG mu Rhythmus bietet eine einzigartige Methodik zur Untersuchung der Hirnaktivität und, wenn sie mit verhaltensbasierten Assays kombiniert wird, kann ein leistungsfähiges Werkzeug für die Aufklärung Aspekte der sozialen Kognition, wie Imitation, in klinischen Populationen. 

Serie: EEG Mu Rhythm in Typical and Atypical Development

Direct Pressure Monitoring Accurately Predicts Pulmonary Vein Occlusion During Cryoballoon Ablation

Cryoballoon ablation (CBA) is an established therapy for atrial fibrillation (AF). Pulmonary vein (PV) occlusion is essential for achieving antral contact and PV isolation and is typically assessed by contrast injection. We present a novel method of direct pressure monitoring for assessment of PV occlusion.
Transcatheter pressure is monitored during balloon advancement to the PV antrum. Pressure is recorded via a single pressure transducer connected to the inner lumen of the cryoballoon. Pressure curve characteristics are used to assess occlusion in conjunction with fluoroscopic or intracardiac echocardiography (ICE) guidance. PV occlusion is confirmed when loss of typical left atrial (LA) pressure waveform is observed with recordings of PA pressure characteristics (no A wave and rapid V wave upstroke). Complete pulmonary vein occlusion as assessed with this technique has been confirmed with concurrent contrast utilization during the initial testing of the technique and has been shown to be highly accurate and readily reproducible.
We evaluated the efficacy of this novel technique in 35 patients. A total of 128 veins were assessed for occlusion with the cryoballoon utilizing the pressure monitoring technique; occlusive pressure was demonstrated in 113 veins with resultant successful pulmonary vein isolation in 111 veins (98.2%). Occlusion was confirmed with subsequent contrast injection during the initial ten procedures, after which contrast utilization was rapidly reduced or eliminated given the highly accurate identification of occlusive pressure waveform with limited initial training.
Verification of PV occlusive pressure during CBA is a novel approach to assessing effective PV occlusion and it accurately predicts electrical isolation. Utilization of this method results in significant decrease in fluoroscopy time and volume of contrast.

Effective pulmonary vein isolation utilizing a cryoballoon depends on complete pulmonary vein occlusion. The point of occlusion can be effectively predicted by direct analysis of pulmonary vein pressure waveform analysis during balloon inflation using a simple and reproducible technique.

Direkte Pressure Monitoring genau vorhersagt Pulmonary Vein Occlusion Während Kryoballon Ablation

Cryoballoon  ablation (CBA) is an established therapy for atrial fibrillation (AF).  Pulmonary vein (PV) occlusion is essential for achieving antral ...

Forschung

Medizin

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio based cues and set within the context of a video game metaphor, users gather relevant spatial information regarding a building's layout. This allows the user to develop an accurate spatial cognitive map of a large-scale three-dimensional space that can be manipulated for the purposes of a real indoor navigation task. After game play, participants are then assessed on their ability to navigate within the target physical building represented in the game. Preliminary results suggest that early blind users were able to acquire relevant information regarding the spatial layout of a previously unfamiliar building as indexed by their performance on a series of navigation tasks. These tasks included path finding through the virtual and physical building, as well as a series of drop off tasks. We find that the immersive and highly interactive nature of the AbES software appears to greatly engage the blind user to actively explore the virtual environment. Applications of this approach may extend to larger populations of visually impaired individuals.

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind.

Entwicklung eines Audio-based Virtual Gaming Umwelt mit Navigation Skills in the Blind Assist

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Clinical Examination Protocol to Detect Atypical and Classical Scrapie in Sheep

The diagnosis of scrapie, a transmissible spongiform encephalopathy (TSEs) of sheep and goats, is currently based on the detection of disease-associated prion protein by post mortem tests. Unless a random sample of the sheep or goat population is actively monitored for scrapie, identification of scrapie cases relies on the reporting of clinical suspects, which is dependent on the individual&#39;s familiarization with the disease and ability to recognize clinical signs associated with scrapie. Scrapie may not be considered in the differential diagnosis of neurological diseases in small ruminants, particularly in countries with low scrapie prevalence, or not recognized&#160;if it presents as nonpruritic form like atypical scrapie. To aid in the identification of clinical suspects, a short examination protocol is presented to assess the display of specific clinical signs associated with pruritic and nonpruritic forms of TSEs in sheep, which could also be applied to goats. This includes assessment of behavior, vision (by testing of the menace response), pruritus (by testing the response to scratching), and movement (with and without blindfolding). This may lead to a more detailed neurologic examination&#160;of reporting animals as scrapie suspects. It&#160;could also be used in experimental TSE studies of sheep or goats to evaluate disease progression or to identify clinical end-point.

A short clinical examination protocol is presented to aid in the detection of classical and atypical scrapie in sheep and goats.

Klinisches Prüfungsprotokoll zur Erkennung atypischer und klassischer Scrapie bei Schafen

The diagnosis of scrapie, a transmissible spongiform encephalopathy (TSEs) of sheep and goats, is currently based on the detection of disease-associated ...

Real-time Cytotoxicity Assays in Human Whole Blood

A live cell-based whole blood cytotoxicity assay (WCA) that allows access to temporal information of the overall cell cytotoxicity is developed with high-throughput cell positioning technology. The targeted tumor cell populations are first preprogrammed to immobilization into an array format, and labeled with green fluorescent cytosolic dyes. Following the cell array formation, antibody drugs are added in combination with human whole blood. Propidium iodide (PI) is then added to assess cell death. The cell array is analyzed with an automatic imaging system. While cytosolic dye labels the targeted tumor cell populations, PI labels the dead tumor cell populations. Thus, the percentage of target cancer cell killing can be quantified by calculating the number of surviving targeted cells to the number of dead targeted cells. With this method, researchers are able to access time-dependent and dose-dependent cell cytotoxicity information. Remarkably, no hazardous radiochemicals are used. The WCA presented here has been tested with lymphoma, leukemia, and solid tumor cell lines. Therefore, WCA allows researchers to assess drug efficacy in a highly relevant ex&#160;vivo condition.

The whole blood cytotoxicity assay (WCA) is a cytotoxicity assay developed by incorporating high-throughput cell positioning technology with fluorescence microscopy and automated image processing. Here, we describe how lymphoma cells treated with an anti-CD20 antibody can be analyzed real-time in human whole blood to provide quantitative cellular cytotoxicity analysis.

Echtzeit-Zytotoxizitätsassays in menschlichem Vollblut

A live cell-based whole blood cytotoxicity assay (WCA) that allows access to temporal information of the overall cell cytotoxicity is developed with ...

Brain Source Imaging in Preclinical Rat Models of Focal Epilepsy using High-Resolution EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with focal epilepsy. This methodology relies on the assumption that seizures originate from the same regions of the brain from which interictal epileptiform discharges (IEDs) emerge. Preclinical models are very useful to find correlates between IED locations and the actual regions underlying seizure initiation in focal epilepsy. Rats have been commonly used in preclinical studies of epilepsy1; hence, there exist a large variety of models for focal epilepsy in this particular species. However, it is challenging to record multichannel EEG and to perform brain source imaging in such a small animal. To overcome this issue, we combine a patented-technology to obtain 32-channel EEG recordings from rodents2 and an MRI probabilistic atlas for brain anatomical structures in Wistar rats to perform brain source imaging. In this video, we introduce the procedures to acquire multichannel EEG from Wistar rats with focal cortical dysplasia, and describe the steps both to define the volume conductor model from the MRI atlas and to uniquely determine the IEDs. Finally, we validate the whole methodology by obtaining brain source images of IEDs and compare them with those obtained at different time frames during the seizure onset.

This video introduces the preparation, recording, and source analysis procedures of high-resolution EEG on sedated rats with a particular preclinical model of focal epilepsy under noninvasive conditions.

Gehirn Quelle Imaging in präklinischen Rattenmodellen von fokalen Epilepsie mit hochauflösenden EEG Recordings

Electroencephalogram (EEG) has been traditionally used to determine which brain regions are the most likely candidates for resection in patients with ...

Determination of the Relative Potency of an Anti-TNF Monoclonal Antibody (mAb) by Neutralizing TNF Using an In Vitro Bioanalytical Method

This protocol shows the measurement of the apoptotic activity neutralization of TNF&#945; in a mouse fibroblast cell model (WEHI 164) using an anti-TNF&#945; mAb. In addition, this protocol can be used to evaluate other anti-TNF&#945; molecules, such as fusion proteins. The cellular model employed here is sensitive to TNF&#945;-mediated apoptosis when an additional stress factor is induced in cell culture conditions (e.g., serum deprivation). This procedure exemplifies how to execute this analytical assay, highlighting the key operations relating to the sample preparation, cell dilution, apoptosis induction, and spectrophotometric measurements that are critical to ensure successful results. This protocol reveals the best-performance conditions relating to apoptosis induction and efficient signal recording, leading to low uncertainty values.

Determination of the Relative Potency of an Anti-TNF Monoclonal Antibody mAb by Neutralizing TNF Using an In Vitro Bioanalytical Method

A protocol for the determination of the relative anti-apoptotic activity of an anti-TNF&#945; mAb using a neutralization mechanism with WEHI 164 cells is presented here. This protocol is useful for comparing the neutralization strength of different molecules with the same biological functionality.

Bestimmung der relativen Potenz von einer Anti-TNF monoklonaler Antikörper (mAb) durch neutralisieren TNF mit einer In Vitro bioanalytische Methode

This protocol shows the measurement of the apoptotic activity neutralization of TNF&#945; in a mouse fibroblast cell model (WEHI 164) using an ...

Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-&#946; and Tau Neuropathology

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. The paradigm includes tests for spontaneous alternation in a Y-maze, novel object recognition, and limb clasping. These tests were selected because they: 1) interrogate function of cognitive or motor domains and the correlate neural circuitry relevant to the human disease state, 2) have clearly defined endpoints, 3) have easily implementable quality control checks, 4) can be run in a moderate throughput format, and 5) require little intervention by the investigator. These methods are designed for investigators looking to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks, or functional motor behaviors associated with Alzheimer's disease mouse models. The methods described here use behavioral tests that engage a number of different brain regions including hippocampus and various cortical areas. Investigators that desire cognitive tests that specifically assess cognition mediated by a single brain region could use these techniques to supplement other behavioral tests.

Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-&amp;#946; and Tau Neuropathology

Described here is a staged, behavioral screening approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional motor behaviors in transgenic mouse models of &#946;-amyloidosis and tauopathy. These methods are optimized to screen compounds for activity in short-term and working memory tasks.

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional ...

The Pilocarpine Model of Temporal Lobe Epilepsy and EEG Monitoring Using Radiotelemetry System in Mice

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status epilepticus (SE) is frequently selected to recapitulate spontaneous recurrent seizures (SRS). Here we present a protocol of SE induction by intraperitoneal (i.p.) injection of pilocarpine and monitoring of chronic recurring seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram (EEG) system. We demonstrated notable behavioral changes that need attention after pilocarpine injection and their correlation with hippocampal neuronal loss at 7 days and 6 weeks post-pilocarpine. We also describe the experimental procedures of electrode implantation for video and EEG recording, and analysis of the frequency and duration of chronic recurrent seizures. Finally, we discuss the possible reasons why the expected results are not achieved in each case. This provides a basic overview of modeling chronic epilepsy in mice and guidelines for troubleshooting. We believe this protocol can serve as a baseline for suitable models of chronic epilepsy and epileptogenesis.

This manuscript describes a method of inducing status epilepticus by systemic pilocarpine injection and of monitoring spontaneous recurrent seizures in live animals using a wireless telemetry video and electroencephalogram system. This protocol can be utilized for studying the pathophysiologic mechanisms of chronic epilepsy, epileptogenesis, and acute seizures.

Das Pilocarpin Modell der Temporallappen-Epilepsie und EEG Monitoring mittels Radiotelemetrie System bei Mäusen

Temporal lobe epilepsy (TLE) is a common neurological disorder in adulthood. For translational studies of chronic epilepsy, pilocarpine-induced status ...

A Training and Testing System for Performing Vascular Reconstruction In Vitro

Manual vascular reconstruction training is essential for a beginner surgeon. However, an optimal training system for vascular reconstruction in vitro has yet to be developed. In this study, we introduce an in vitro training and testing system using a magnetic anchoring technique with which a trainee can practice manual vascular reconstruction individually. Additionally, this system can also be used to test the quality of the reconstruction. The described system includes a vascular reconstruction training machine, magnetic tractors, and a magnetic suture puller. In this manuscript, we detail an end-to-end vein anastomosis using porcine right and left iliac veins. To identify the potential damage caused by a magnetic suture puller on the suture, we created three groups with six segments of 4-0 polypropylene sutures each: a control group with no intervention on the polypropylene suture, a group in which the polypropylene suture is manually pulled with sterile gloves 20x, and a magnetic puller group in which the magnetic puller pulled the polypropylene suture 20x. These groups were tested by light microscopy and breaking strength tests, and the effect of reconstruction was assessed. In the light microscopy test, the control group was less likely to be damaged (p &#60; 0.05) and the number of damaged points of the manual group and magnetic puller group were similar (p &#62; 0.05). The results of the breaking strength test were compared across groups and no significant difference was observed (p &#62; 0.05). The end-to-end anastomosis of the porcine iliac veins was successfully performed using this training system, and the reconstructed veins could undergo 2.0 kPa perfusion pressure. Using this training and testing system the trainee can practice manual vascular reconstruction in vitro individually with the aid of magnetic tractors and a magnetic suture puller, and the quality of the reconstruction can be tested.

Here we present a training and testing system where a trainee can complete manual vascular reconstruction in vitro individually using a magnetic anchoring technique. The system can also be used to test the quality of reconstruction.

Ein Trainings- und Testsystem zur Durchführung der Gefäßrekonstruktion in vitro

Manual vascular reconstruction training is essential for a beginner surgeon. However, an optimal training system for vascular reconstruction in vitro has ...

Advanced Cardiac Rhythm Management by Applying Optogenetic Multi-Site Photostimulation in Murine Hearts

Ventricular tachyarrhythmias are a major cause of mortality and morbidity worldwide. Electrical defibrillation using high-energy electric shocks is currently the only treatment for life-threatening ventricular fibrillation. However, defibrillation may have side-effects, including intolerable pain, tissue damage, and worsening of prognosis, indicating a significant medical need for the development of more gentle cardiac rhythm management strategies. Besides energy-reducing electrical approaches, cardiac optogenetics was introduced as a powerful tool to influence cardiac activity using light-sensitive membrane ion channels and light pulses. In the present study, a robust and valid method for successful photostimulation of Langendorff perfused intact murine hearts will be described based on multi-site pacing applying a 3 x 3 array of micro light-emitting diodes (micro-LED). Simultaneous optical mapping of epicardial membrane voltage waves allows the investigation of the effects of region-specific stimulation and evaluates the newly induced cardiac activity directly on-site. The obtained results show that the efficacy of defibrillation is strongly dependent on the parameters chosen for photostimulation during a cardiac arrhythmia. It will be demonstrated that the illuminated area of the heart plays a crucial role for termination success as well as how the targeted control of cardiac activity during illumination for modifying arrhythmia patterns can be achieved. In summary, this technique provides a possibility to optimize the on-site mechanism manipulation on the way to real-time feedback control of cardiac rhythm and, regarding the region specificity, new approaches in reducing the potential harm to the cardiac system compared to the usage of non-specific electrical shock applications.

This work reports a method for controlling the cardiac rhythm of intact murine hearts of transgenic channelrhodopsin-2 (ChR2) mice using local photostimulation with a micro-LED array and simultaneous optical mapping of epicardial membrane potential.

Fortschrittliches Herzrhythmusmanagement durch Anwendung optogenetischer Multi-Site-Photostimulation bei murinen Herzen

Ventricular tachyarrhythmias are a major cause of mortality and morbidity worldwide. Electrical defibrillation using high-energy electric shocks is ...