סימולטני וידאו-EEG-אק ג ניטור כדי לזהות Neurocardiac בתפקוד במודלים של העכבר של אפילפסיה

Summary

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול כדי להקליט את המוח ואת הלב אותות ביו בעכברים באמצעות וידאו בו זמנית, אלקטרואנצפלוגרם (EEG) ולאחר אלקטרוקרדיוגרם (א). אנו מתארים גם שיטות כדי לנתח את הקלטות EEG-א וכתוצאה מכך התקפים, כוח ספקטרלי EEG, תפקוד הלב של השתנות קצב הלב.

Abstract

באפילפסיה, התקפים יכולים לעורר הפרעות בקצב הלב כגון שינויי קצב הלב, הולכה רחובות, asystoles, הפרעות בקצב הלב, אשר יכול להגביר פוטנציאל הסיכון למוות פתאומי בלתי צפוי באפילפסיה (SUDEP). אלקטרואנצפלוגרם (EEG) אלקטרוקרדיוגרם (א) שימוש נרחב כלי אבחון קליני כדי לפקח על המוח תקינה, בקצב הלב בחולים בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. . הנה, טכניקה במקביל להקליט וידאו, EEG, אק ג בעכברים למדוד התנהגות, המוח של פעילות הלב, בהתאמה, מתואר. בטכניקה המתוארת במסמך זה מנצל עגינה של תצורת הקלטה (קרי, קווית) שבו האלקטרודה מושתל על ראשו של העכבר מוגדרת לציוד הקלטה. לעומת טלמטריה אלחוטית מערכות הקלטה, ההסדר קשור היא בעלת מספר יתרונות טכניים כגון מספר אפשרי גדול של ערוצים להקלטה EEG או biopotentials אחרים; עלויות נמוכות יותר אלקטרודה; גדול בתדר פס (כלומר, קצב הדגימה) של הקלטות. היסודות של טכניקה זו גם ניתן בקלות לשנות כדי להתאים הקלטה biosignals אחרים, כגון אלקטרומיוגרפיה (EMG) או plethysmography עבור הערכה של שרירים ופעילות בדרכי הנשימה, בהתאמה. בנוסף מתאר כיצד לבצע הקלטות אא ג-א, אנחנו גם פירוט שיטות כדי לכמת את הנתונים המתקבלים התקפים, EEG כוח ספקטרלי, תפקוד הלב של השתנות קצב הלב, אשר אנחנו מדגימים בניסוי דוגמה באמצעות עכבר עם אפילפסיה עקב מחיקה ג'ין Kcna1 . וידאו-EEG-א ניטור במודלים של העכבר של אפילפסיה או מחלה נוירולוגית אחרת מספק כלי רב עוצמה כדי לזהות חוסר תפקוד ברמה של המוח, הלב או המוח ללב אינטראקציות.

Introduction

אלקטרואנצפלוגרם (EEG) אלקטרוקרדיוגרם (א) טכניקות בשימוש נרחב ועוצמתי להערכת ויוו המוח ותפקוד הלב, בהתאמה בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. EEG היא ההקלטה של פעילות מוחית חשמלית על ידי הצמדת אלקטרודות הקרקפת¹. האות הקליט עם EEG לא פולשנית מייצג תנודות מתח הנובע summated פוטנציאל postsynaptic, סינאפסות שנוצר בעיקר על ידי נוירונים בקליפת המוח כפירמידה^1,2. EEG הוא המבחן neurodiagnostic הנפוץ ביותר עבור הערכת וניהול בחולים עם אפילפסיה^3,4. זה שימושי במיוחד בעת התקפים אפילפטיים להתרחש ללא ברור ביטויים התנהגותיים עוויתית, כגון ויהיו היעדרות או המצב הלא-עוויתי אפילפטיקוס^5,6. לעומת זאת, שאינו אפילפסיה הקשורות התנאים להוביל עוויתית פרקים או אובדן הכרה עשוי להיות misdiagnosed התקפים אפילפטיים ללא ניטור וידאו EEG⁷. בנוסף, גם בתחום של אפילפסיה אא ג הוא גם משמש לזיהוי פעילות מוחית חריגה הקשורים עם הפרעות שינה, encephalopathies, הפרעות זיכרון, כמו גם להשלמת הרדמה כללית במהלך ניתוחים^{2 , 8 , 9}.

בניגוד EEG, אק ג (או אק ג כפי שהוא מופיע לעתים באופן מקוצר) ההקלטה הפעילות החשמלית של הלב¹⁰. ECGs מבוצעות בדרך כלל על-ידי הצמדת אלקטרודות האיבר הגפיים, קיר החזה, אשר מאפשר זיהוי של השינויים מתח שנוצר על ידי שריר הלב במהלך כל מחזור הלב להתכווצות והרפיה^10,11. המרכיבים העיקריים של גל א של מחזור טבעי הלב כוללים את גל P, את קומפלקס QRS גל T, אשר תואמות את פרפור דפולריזציה, דפולריזציה חדרית וחדרית רה-פולריזציה, בהתאמה^{10, 11}. ניטור אק ג באופן שגרתי משמש לזיהוי הפרעות קצב הלב, מומי מערכת הולכה לב¹². בקרב חולי אפילפסיה, החשיבות של שימוש א לזיהוי הפרעות קצב מסכני מוגבר מאז הם בסיכון מוגבר באופן משמעותי של דום לב פתאומי, כמו גם מוות פתאומי בלתי צפוי אפילפסיה^{13, 14,15}.

בנוסף שלהם יישומים קליניים, EEG ו א הקלטות הפכו כלי הכרחי לזיהוי בתפקוד המוח והלב במודלים של העכבר של המחלה. למרות באופן מסורתי ההקלטות בוצעו בנפרד, כאן אנו מתארים טכניקה כדי להקליט וידאו EEG, אק ג בו זמנית בעכברים. השיטה וידאו-EEG-אק ג סימולטני מפורט כאן מנצל תצורה קשור הקלטה שבה האלקטרודה מושתל על ראשו של העכבר מוגדרת לציוד הקלטה. מבחינה היסטורית, זה קשור או קווית, תצורת יש התקן נעשה שימוש נרחב ביותר של שיטת להקלטות EEG בעכברים; עם זאת, אלחוטית מערכות טלמטריה EEG גם פותחו לאחרונה, צוברות פופולריות¹⁶.

בהשוואה למערכות EEG אלחוטית, ההסדר קשור בעל מספר יתרונות טכניים, שעשוי להפוך את זה עדיף בהתאם ליישום המבוקש. יתרונות אלו כוללים מספר גדול של ערוצים להקלטה EEG או biopotentials אחרים; עלויות נמוכות יותר אלקטרודה; אלקטרודה disposability; פחות רגישות כדי לאותת אובדן; ורוחב פס תדירות יותר (כלומר., קצב הדגימה) של הקלטות¹⁷. נעשה כראוי, שיטת ההקלטה קשור המתוארים כאן הוא מסוגל לספק איכות גבוהה ללא החפץ EEG, אק ג נתונים בו-זמנית, יחד עם וידאו המתאימים לניטור התנהגותית. נתונים אלה EEG ו א יכול אז, דן כדי לזהות עצבים, לב, או neurocardiac חריגות כגון פרכוסים, שינויים ב- EEG כוח הספקטרום, הולכה לב רחובות (כלומר., דילג פעימות הלב), ושינויים השתנות קצב הלב. כדי להדגים את היישום של השיטות כמותיים אא ג-א, אנו מציגים הניסוי דוגמה באמצעות פצצה Kcna1 (- / -.) העכבר. Kcna1 עכברים ^{- / -} חוסר ממותגת מתח Kv1.1 α-subunits, כתוצאה מכך התערוכה התקפים ספונטנית בתפקוד הלב, מוות בטרם עת, הפיכתם מודל אידיאלי עבור הערכה EEG-א בו זמנית של ברישול אפילפסיה-הקשורים neurocardiac לקוי.

Protocol

כל ההליכים ניסיוני צריכה להתבצע בהתאם להנחיות של במכון הלאומי של בריאות (NIH), כפי שאושר על ידי המוסד שלך אכפת לי חיה מוסדיים שימוש הוועדה (IACUC). כלים כירורגיים העיקריים הדרושים עבור פרוטוקול זה מוצגים באיור1.

1. הכנת אלקטרודה השרשה

1. מניחים את nanoconnector הנשי של 10 שקעים (כלומר, האלקטרודה; איור 2 א) לתוך מלחציים שולחן עם החוטים 10 פונה כלפי מעלה, את החוט השחור מקדימה בעזרת מלקחיים בסדר, מקפלים את החוט (שחור) הראשונה ימינה ואת החוט (tan) השנייה משמאל. לאחר מכן קפל כלפי מטה האדום, כתום, כחול, וסגול חוטים לסירוגין ימינה ושמאלה (איור 2B). . חתוך את החוטים צהוב, ירוק, לבן, אפור בבסיס של ההחזקה שלהם.
2. כדי להכין את החוטים אק ג, להשתמש בסמן קבוע לעשות סימנים על החוט הסגול-~3.2 ס"מ ו ~3.5 ס"מ מבסיס של האלקטרודה ועל החוט הכחול-~2.2 ס"מ ו ~2.5 ס"מ (איור 2C). להסיר את האלקטרודה המלחציים ולחשוף את חוטים כסף בין האזורים המסומנים על ידי הפשטת הבידוד בצד אחד של הכבל עם להב סכין (איור דו-ממדי).
   הערה: גירוד את החוטים צריך להיעשות תחת המיקרוסקופ. זהירות אמור לשמש על מנת להבטיח שחוטים כסף אינן פגומות כמו הבידוד הוא שרט משם.
3. המקום האלקטרודה בחזרה במלחציים. מוספית נייר-דבק דו צדדי הרכבה, חתוכים ל אורך ורוחב של האלקטרודה, לחלק העליון של חוטי החשמל באמצעות שכבה דקה של דבק מגע.
   הערה: לפני והקפדה את הקלטת, להיות בטוח כי החוטים משקרים שטוח, בולט ישר בצדדים, ומעוות לא מעל אחד לשני.
4. חתוך את החוטים שישמש עבור EEG בזווית מעט בצורת V לאורך של 7-9 מ"מ, עם השיזוף ולחתוך חוטים שחורים הקצרה ביותר. לא חתך את החוטים שישמש עבור א (איור 2E).
5. חבילת ולחטא האלקטרודה לשימוש מאוחר יותר.

2. הכנת את העכבר לניתוח

1. שוקלים את העכבר. תזריק מנה 5 מ"ג/ק"ג של Carprofen subcutaneously (ש). עזים ומתנגד החיה עם זריקה בקרום הבטן (i.p.) של העכבר הרדמה קוקטייל המכיל קטמין (80 מ ג/ק ג), חריגות השירותים הווטרינריים (10 מ"ג/ק"ג), איזופרומאזין (1 מ ג/ק ג).
2. ברגע העכבר הופך להיות מורדם, להחיל קו דק של וטרינרי משחה אופטלמולוגיות בכל עין. שימוש טרימר חשמלי, גילוח שני אזורים קטנים (~ 2 ס מ²) משני הצדדים של המטען של העכבר, המקביל שבו יהיה החוטים אק ג מושתלים (איור 3 א).
   הערה: צריך להיות ממוקם באזור מגולח בצד ימין בעמדה כ דורסולטרלי מאחורי הזכות "בית השחי" של החיה. בצד שמאל, האזור המגולח צריך להיות ממוקם כיוון יותר ventrolateral לאורך הצד של בעלי חיים, אך כ-1 ס מ אחורי יותר מאשר האזור המגולח בצד ימין (איור 3 א).
3. להסיר את שיער החתוכים ולנקות בשני התחומים מגולח עם פתרון chlorhexidine.

3. הצמדת האלקטרודה את הגולגולת

1. הנח את העכבר במצב שכיבה על הבמה של המיקרוסקופ ויבתר ואשר העומק נאותה של הרדמה בגלל היעדר רפלקס הבוהן-קורט.
   הערה: השלבים 3.2 ל 5.6 צריך להיעשות בעזרת מיקרוסקופ.
2. מחזיק את הראש יציב בין האגודל לאצבע, הפרווה במרכז חלק הראש שבין האוזניים רק מאחורי העיניים באמצעות מקלון צמר גפן טבולים באלכוהול (איור 3B).
   הערה: למרות הניתוח הזה צריך להיעשות עם הטכניקה aseptic, זה לא הליך סטרילי שכן לא יכול להיות מגולח הקרקפת חייב להיות מניפולציות בעכבר במהלך הניתוח.
3. באמצעות אזמל, עושים חתך ~ 1 ס"מ קו האמצע דרך הגולגולת בין הפרווה נפרדו מן רק מול האוזניים רק בין העיניים (איור 3C, יח).
   1. בעדינות בעזרת הצד של האזמל או של המוליך שקצהו כותנה, לגרד את קרום ריר על גבי הגולגולת עד העצם ניראה יבש.
   2. לקטוף את הפרווה מסביב להיקף של החתך ויוצרים גבול דק של העור קירח. הסר בזהירות לשום פרווה שנפל לתוך השדה כירורגית עם זוג מלקחיים. נגב את פני השטח של הגולגולת סטרילי שקצהו כותנה המוליך, הפעלת לחץ עדין למשך מספר שניות במידת הצורך.
4. הופכים .4 מרק על הגולגולת עם סמן קבוע סטיריליים באתרים שבו יהיה נקבים קדח (איור 3E). . מקום שני סימני, אחד בכל צד של התפר המשונן והשתרשה עמוק בלבה bregma, כ 4 מ מ קדמי ו- 5 מ מ לרוחב כדי bregma (מעל החזיתית), החוטים הפניה של הקרקע. המקום עוד שני סימני, אחד בכל צד של התפר המשונן האחורי כדי bregma, כ-2 מ מ אחורי, 7 מ מ לרוחב כדי bregma (מעל parietotemporal cortex), שני החוטים EEG הקלטה.
   הערה: זה לא ניתוח סטיאוטטי ולא המרחקים שניתנו הם הערכות אשר משתנה בהתאם לגודל העכבר. ודא כי החורים ממוקמים רחוק מספיק רוחבית להתאים בקלות את הבסיס של השתל אלקטרודה אשר להיות מוצמדת אל האמצע לאורך התפר המשונן (איור 3F).
5. באמצעות תרגיל מיקרו סטרילי, להפוך נקבים קטנים על כל סימן עם מקדחה 0.8 מ מ קוטר.
   1. הפעילו לחץ עדין בזמן קידוח כדי ליצור גומחות קטנות בכל אחד מסומן ספוט. לקדוח דרך הגולגולת מאת הפועמים של המקדחה כמו החור סיומו השלמה, להיות בטוח שלא להחיל מדי לחץ, אשר יכול להוביל חודר וגרימת נזק לרקמת המוח המשמשים כבסיס.
   2. לאחר כל החורים הם קדחו, לנגב האזור נקי עם המוליך שקצהו כותנה.
6. לדבוק האלקטרודה לחלק העליון של הגולגולת, הסר את הנייר גיבוי מהקלטת דו-צדדית גובר על האלקטרודה. למרוח שכבה דקה של דבק מגע בקלטת. באמצעות זוג מלקחיים, הסר את האלקטרודה המלחציים. אוריינט זה כך שכל כשהמצביע לאורך התפר המשונן, החוטים EEG קצר יותר נמצאים rostral, החוטים אק ג יותר סימטרית.
   1. דבקים האלקטרודה לגולגולת על התפר המשונן בין החורים (איור 3F).
      הערה: הגולגולת חייב להיות יבש לחלוטין עבור הדבק על האלקטרודה להישאר. יש להקפיד לא occlude נקבים בגולגולת עם אלקטרודה או דבק.
   2. בקצרה, מחזיקים האלקטרודה במקומו כדי להבטיח הדבקות בגולגולת ולאפשר ואז הדבק לייבוש למשך 5-10 דקות.

4. להשתיל את החוטים על אק ג

1. לסובב את העכבר מעט על הצד השמאלי שלו תוך שמירת הראש זקוף. לקחת את החוט אק ג רב מצד שמאל ומתחו זה בצד של העכבר אל האזור המגולח בצד שמאל. דמיינו היכן ימוקמו על חוט חשוף ברגע זה מתבצע מינהור מתחת לעור.
   הערה: לעיון, סימן קטן יכול להתבצע על העור עם סמן קבוע.
2. באמצעות אזמל, עושים חתך ~ 1 ס"מ בעור במיקום שבו ימוקמו החוט החשוף. בעוד אתה מחזיק את החתך פתוח עם מלקחיים לאדאמסון, להשתמש מלקחיים דומונט לשחרר את העור סביב החתך של רקמת החיבור שמתחת כדי ליצור כיס לחוט. החל ב אתר חתך בצד של החיה, מנהרה subcutaneously עם חתיכת צינור פוליאתילן סטרילי (זה הוכן על ידי חיתוך זה ~ 6 ס מ אורך עם בחוד החנית משופע) עד קצה משופע היציאות חתך שנעשה על הראש (< c0 > 4A דמות, ב').
3. להאכיל את החוט אק ג דרך הצנרת באמצעות מלקחיים דומונט (איור 4C). בעת הסרת הצנרת, לאחוז את החוט אלקטרודה עם מלקחיים לאדאמסון עם יציאתו את החתך לרוחב. למשוך את החבל המתוח (איור 4D).
4. לתקן את החוט אק ג במקום על-ידי תפירת אותו אל רקמות מתחת לעור עם ניילון 6-0 (איור 4E). בעזרת מלקחיים ומחזיקים המחט אולסן-Hegar, החל בתפר אחד של חוטים חשופים, תפר עוד לפני או אחרי החלק החשוף.
5. . חתוך את החוט אלקטרודה כ 2-3 מ מ בעבר התפר האחרון, לקפל את הקצה לתוך הכיס של העור נוצר בעבר. תתאפס על שני הצדדים של החתך וסגור עם סרטון הפצע מיושם באמצעות Crile-עץ מחט מחזיקי (איור 4F).
6. להפוך את העכבר כך האף מצביע לכיוון הנגדי. עם הראש עדיין במצב שכיבה זקוף, לסובב את העכבר מעט על צד שמאל שלו.
7. חזור על השלבים שלעיל כדי למקם את החוט אק ג contralateral.
   הערה: כדי לקרב. הפניה תצורת הקלטה II אק ג, א נכון תיל יוצבו מעט יותר הגבי ו הקדמי מאשר הכבל אק ג השמאלי, אשר צריכה להיות מעט יותר הגחון, אחורי.

5. להשתיל את החוטים של EEG

1. שתל את החוטים של EEG, למקם העכבר במול במצב שכיבה, אפתח את החתך הקרקפת עם האגודל והאצבע ביד האחרת.
2. עם מלקחיים, להסיר כל פרווה זה אולי היה יוצא מתחת לעור על ידי הצנרת. במידת הצורך, יבש הגולגולת שוב עם המוליך שקצהו כותנה. בעזרת מלקחיים דומונט, בזהירות לקצוץ, מסיר פסולת או קרישי דם עשוי הבאמת בתוך נקבים.
3. החל מהחור ביותר הקדמי בצד אחד, לכופף את החוט זה הקרוב ביותר את החור כך זה ממוקם ישירות מעל החור, אבל עדיין לא מוכנס. לתפוס את הקצה התחתון של החוט ואאכיל אותו אופקית ככל האפשר לתוך החור עד ~ 2-3 מ מ של החוט הוא מתחת לגולגולת (איור 5A).
   הערה: החוטים שאשקר אופקית בין הגולגולת לבין פני השטח של המוח. החוטים לא צריך לדקור את המוח.
4. בקצה של החוט מאובטח בתוך הבור, בעדינות מקפלים את החלק הנותר של הכבל כך זה שקרים שטוח לגולגולת.
5. ממשיכים באותו אופן עם החוט אחורי באותו הצד. חזור על החוטים anterior ואת אחורי בצד השני (איור 5B).
   הערה: תצורת תיל מסוכם ב איור 5C.

6. סגירת החתך הראש עם מלט שיניים

1. מערבבים שתי כפות של אבקת polycarboxylate ~ 5 טיפות של נוזל polycarboxylate. מערבבים את התערובת עם קיסם כדי להכין עיסה עם צמיגות הרצוי.
   הערה: והשלבים 6.2 ל 6.4 חייב להתבצע במהירות מאז הבטון שיניים מתייבש תוך 1 דקות לאחר ערבוב.
2. להרים טיפה גדול של מלט להדביק עם הקיסם ולהחיל אותו סביב הבסיס של האלקטרודה מתחיל הקליפה (איור 6A). המשך סביב האלקטרודה ומאפשר את הבטון לטפטף מעל הכבלים ויוצרים כובע סביב השתל (איור 6B).
3. בעזרת מלקחיים דומונט, תעלה את הפרווה בקצוות של החתך מעל הכיפה מלט, הקש יחד, נזהר שלא להפריע את החוטים מושתל מתחת. לחץ הפרווה למעלה לתוך הבטון כדי לעזור עם סגירה.
4. חותם את החיתוך בין העיניים על ידי מליטה את הפרווה עם הבטון שיניים (איור 6C).

7. סיוע ההחלמה שלאחר הניתוח

1. הנח את העכבר בכלוב ריק על משטח חום מחזורי. לפקח על העכבר עד שהיא תשוב להכרה יכול לשמור על recumbency בחזה ובצלעות.
2. . Post-surgically, הבית העכבר בנפרד בתוך כלוב באוכל שלהן, ג'ל לחות להניח על רצפת הכלוב. למעלה את הכלוב עם מכסה מיקרו-isolator.
3. ב- 24 שעות לאחר הניתוח, להזריק (ש) העכבר עם 5 מ"ג/ק"ג Carprofen.
4. לאפשר ≥ 48 שעות של ההחלמה שלאחר הניתוח לפני הקלטה.

8. הקלטת אותות EEG-אק ג עכבר עגינה

1. בעקבות התאוששות, להעביר את העכבר מושתל חדר הקלטה עם קירות שקופים כדי להקל על ניטור וידאו. על הקשר (קרי, "מחבר") העכבר (איור 7 א), בעדינות אך בתקיפות והחזק את העכבר ביד אחת תוך שימוש מצד להכניס את nanoconnector 10 פינים (זכר) עם מדריך פוסט שאדני העמודים של השתל אלקטרודות EEG-א (נשים) על הראש של העכבר.
2. לאבטח את החיווט מעל התא באמצעות מוט תמיכה, ודא שיש מספיק מרווח בתוך הגדר להתיר את העכבר כדי להזיז בחופשיות אבל לא כל כך כי החיווט גורר הרצפה של החדר.
3. לחבר את החיווט מ- nanoconnector 10 פינים האות המחובר למחשב רכישה ממשק יחידה עם הקלטת כפי שהיא מתוארת באיור 7 בוידאו המסונכרנים.
4. הגדר את שיעורי דגימה עבור ההקלטה להיות ≥ KHz 2 א ו ≥ 500 הרץ למשך EEG (קרי, לפחות פעמיים תדירות זה מעוניינת ללמוד).
5. לצפייה מיטבית של עקבות אות, החלת המסננים הבאים כפי שנעשה בעבר¹⁸: מסנן דרגה 60-הרץ עבור כל הנתונים מסנן מעבר גבוה הלהקה 75-הרץ נמוך - ו 0.3-הרץ עבור EEG, מסנן מעבר גבוה 3-הרץ עבור אק ג.
6. להקליט וידאו בו זמנית, EEG-א (איור 7C) ולשמור את הנתונים סרוקים עבור ניתוחים במצב לא מקוון עם תוכנת עיבוד האות.
7. ברגע ההקלטות הושלמו, בזהירות שחרר את העכבר, להחזיר אותו לכלוב שלה הביתה.

9. ניתוח הקלטות EEG

1. לבצע ניתוח כימות התקף.
   1. מבחינה ויזואלית לבחון את ההקלטה EEG כולו באופן ידני לזהות התקף פרקים, כהגדרתו במודל זה גבוה-משרעת (לפחות שתי פעמים הבסיס), קצבית הפרשות electrographic שנמשך גדול מ- 5 s (איור 8A). בדוק את הווידאו המתאים הפרכוס electrographic לזהות התנהגויות הקשורות התקף.
   2. כדי לחשב בתדירות ההתקפים (התקפים/h), לחלק את מספר התקפים על ידי המספר הכולל של שעות הקלטה.
   3. לחישוב משך ההתקף, למדוד את הזמן שחלף בין תחילת ההתקף electrographic עד הפסקת עולה (איור 8A).
   4. כדי לחשב את הנטל ההתקף, הגדרת משך הזמן בילה התקף לשעה, לסכם את המשכים פרכוס ולחלק לפי השעות הכולל הקלטה.
2. לבצע ניתוח ספקטרלי כוח של EEG קדם ו- התקפי.
   1. בחר 30-דקות (או את משך הזמן הרצוי אחרים) פלח פרי-התקפי. נתוני EEG הממוקד סביב הפרק פרכוס להיבדק. לייצא את הנתונים הגולמיים (עם הגדרות המסנן הוסר) קובץ נתוני ASCII או כמה אחרים קובץ מסוג תואם עם כוח ספקטרום תוכנה.
   2. המר את קובץ ASCII לקובץ טקסט בעזרת יישום עורך טקסט פשוט.
   3. פתח את קובץ הטקסט שנוצר מקטע EEG כוח ספקטרום תוכנה ולציין את ההגדרות הבאות: "התעלם שאינו מספרי שורות"; "פסיק כמפריד נתונים"; קצב הדגימה של ברירת המחדל 1000 הרץ.
   4. לאחר האות EEG מופיע בתוכנה ספקטרום כוח בערוץ המתאים שלה, לחץ על התפריט הנפתח ערוץ ובחר "סינון דיגיטלי". להחיל מסננים דיגיטלי הלהקה לעבור המייצגים התדרים הרצוי כדי להיות מנותח.
   5. פתח "ספקטרום התצוגה" מהחלונית ' תפריט ', בחרו בערוץ התצוגה EEG המתאים כדי להיות מנותח ולאחר מכן לחץ על "הגדרות". תחת "הגדרות", לציין את הפרמטרים הבאים עבור spectrogram ולחץ על "סגור" כדי ליצור את spectrogram (איור 8C): FFT גודל: 8192, חלון נתונים: וולש, חלון חפיפה: 93.75%, מצב תצוגה: כוח צפיפות, צבעים Spectrogram: קשת, לא. צבעים: 64, PSD בממוצע: 1, רכיב התדר הסר אפס: בדק כמו ". על".
   6. להתאים את סולם ערכי צבע מוחלטים לפי הצורך עבור ויזואליזציה אופטימלית של spectrogram.
   7. פתח את "מנהל ניתוח" מהחלונית ' תפריט '. לחץ על "+ ניתוח חדש" כדי ליצור שני ניתוחים (ניתוח 1 ו- 2 ניתוח), אשר יתאים את המקטעים EEG קדם ו- התקפי. כדי להיות מנותח. ציין את הרצוי וקטעים טרום-התקפי. spectrogram ולשייך אותם ניתוח 1 ו- 2 ניתוח, בהתאמה.
      הערה: הנתונים EEG היחידה ללא רעש, חפצים להתייחס ויש תקופות של ההקלטות EEG בחפצים משמעותיים להסירם מניתוח.
   8. לאחר ניתוח הקטעים נוצרו, תפתח "תצוגת לוח נתונים" בחלונית ' תפריט '. לחץ על הערוץ EEG המתאים כדי לפתוח את תפריט "נתונים Pad עמודה להגדרת" על הערוץ הזה.
   9. ב- "נתונים Pad להגדרת הטור," בחרו באפשרות של "קשת" ולאחר מכן בחר "אחוז כוח מוחלט."
   10. בכיוונון"נתונים Pad עמודה," לחץ על 'אפשרויות' וציין את טווח תדר להיבדק. לחץ על "OK" ב- "האפשרויות Pad נתונים ספקטרום" וב -"נתונים Pad בעמודה הגדרת" ולאחר הכוח באחוזים (%) עבור הלהקה תדר מסוים יופיעו בתצוגת משטח הנתונים עבור המקטע שנבחר ניתוח (קרי, ניתוח 1 או 2 ניתוח) כפי שצוין " ניתוח מנהל. "
       הערה: % כוח, או יחסי כוח, של כל הלהקה מבוטא כאחוז מתוך כוח ספקטרלי סה כ טווח תדר מסוים.
   11. חזור על השלב הקודם עבור כל הלהקה תדר להיות מנותח.
       הערה: שימוש תכוף טווחים של הלהקות חמש EEG הראשית בתדירות כוללים¹⁸: אלפא-band = 0.5-3 הרץ, - הלהקה = 3.5-7 הרץ, α-band = 8-12 הרץ, β-band = 13-20 Hz, וγ-band = 21-50 הרץ.

10. ניתוח הקלטות אק ג

1. לכמת פעימות הלב שהמערכת דילגה עליהם.
   1. מבחינה ויזואלית לבחון את ההקלטה אק ג כולו באופן ידני לזהות פעימות הלב שהמערכת דילגה עליהם, כהגדרתו של התמשכות מרווח RR שווה מרווח ≥ פי 1.5 הקודם R-R, אשר מזוהה לעתים קרובות עם ללא שנערך P-הגל הראשון atrioventricular בלוק בהולכה (איור 9 א).
   2. כדי לחשב את התדירות של פעימות הלב שהמערכת דילגה עליהם לשעה, לחלק את המספר הכולל של המערכת דילגה על פעימות במהלך הפגישה הקלטה לפי משך הזמן הכולל של שעות הקלטה.
2. לבצע ניתוח השתנות (HRV) קצב הלב.
   1. בהתוכנה רכישת נתונים, לשנות הגדרות הרישום כדי אפוק 1 עבור הערוץ אק ג. ליצור קטעים מנתח ההקלטות אק ג: א 5-מין אחד לפלח כל 3 שעות במהלך תקופת האור-שלב 12 שעות, עבור סכום כולל של 4 מקטעים.
      הערה: ההקלטות אק ג שנבחר עבור ניתוח צריך להיות בתקופות כאשר החיה הוא נייח, הנתונים הינה חופשית של התנועה חפצים.
   2. צור גיליון אלקטרוני ערכי מרווח R-R מ א שנותחה שנבחר קטעים על ידי לחיצה על "להציל נתונים נגזרים שנותחה" סקור את הגיליון האלקטרוני עבור נתונים חסרים או נתונים שגויים והסר כל ערכים מספריים אחרים מלבד נתונים מרווח R-R. שמור גיליון אלקטרוני ששונה זה כקובץ טקסט, בחירה באפשרות של "מופרד באמצעות טאבים."
   3. לפתוח את קובץ הטקסט כקובץ ASCII מותאם אישית בתוכנה HRV, ציון האפשרויות: המספר הבא של שורות הכותרת: 0, העמודה מפריד: כרטיסיה / שטח, סוג נתונים: RR, עמודת הנתונים: יחידות נתונים 1,: ms, ועמודה אינדקס של זמן: אף אחד.
   4. במקטע העדפות של התפריט, הגדר את האפשרויות כפי שיפורט להלן.
      1. הגדר אפשרויות ניתוח כאמור. מרווח R-R detrending, שיטת detrending: smoothn הרשעות קודמות, החלקת פרמטר: 500, HRV תדירות להקות¹⁹, תדירות נמוכה מאוד: 0-0.15 Hz, בתדר נמוך: 0.15-1.5 הרץ, בתדירות גבוהה: 1.5-5 הרץ
      2. קבע את הגדרות מתקדמות כאמור. אפשרויות שערוך ספקטרום, סדרת אינטרפולציה של RR: 20 הרץ, נקודות בתחום התדר: 500 נקודות/הרץ, ספקטרום FFT בשיטות Welchs periodogram, רוחב חלון: מידה 32 ולאחר החפיפה חלון: 50%
   5. הפעל את הניתוח HRV כדי להפיק זמן תחום ניתוח ערכים מתכוון RR, STD RR (קרי: SDNN), RMSSD, תדירות תחום ניתוח ערכי HF כוח, אם הכוח של היחס בין אם/HF כוח. אם תרצה, לשמור את התוצאות כקובץ PDF.

תוצאות

כדי להדגים כיצד לנתח את הנתונים מתוך הקלטות EEG-א לזהות חריגות neurocardiac, התוצאות יוצגו עבור הקלטה EEG-אק ג 24 שעות ביממה Kcna1^–/– העכבר (בן חודשיים). אלה חיות, אשר מתוכננים חוסר ממותגת מתח Kv1.1 α-subunits מקודדת על ידי הגן Kcna1 , הם מודל גנטי, בשימוש תכוף של אפילפ...

Discussion

כדי להשיג הקלטות EEG-א באיכות גבוהה ללא ממצאים, בכל אמצעי זהירות יש לנקוט כדי למנוע השפלה או התרופפות של אלקטרודה מושתל, חוטים. שתל ראש EEG הופך רפוי, אנשי הקשר חוט עם המוח תגרע המוביל אות ירד amplitudes. שתלים רופף או אנשי קשר חוט המסכן יכול גם לגרום עיוות של האותות החשמליים, החדרת חפצים תנועה ורעש ר...

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