נתמך על ידי KIST גרנט (2E21510), המדען הכבוד הלאומי התוכנית של משרד החינוך, לבין טכנולוגיה מקורית מחקר תוכנית מדעי המוח באמצעות קרן המחקר הלאומית של קוריאה ממומן על ידי משרד החינוך, המדע והטכנולוגיה (2010-0018944).

1. תקציר C57BL/6J - עכברים 129S4/SvJae היברידית (12 ~ 15 שבועות) מורדמים עם קטמין (120 מ&quot;ג / ק&quot;ג IP) xylazine (6 מ&quot;ג / ק&quot;ג, ip) קוקטייל. צובט זנב או הבוהן מקדים את הניתוח כדי לבדוק את עומק ההרדמה. העכבר הוא קבוע על ידי מנגנון stereotaxic (דוד Kopf מכשירים, דגם 902, כליף, ארה&quot;ב). הקרקפת הוא חרות על קו האמצע על 25 מ&quot;מ על מנת לחשוף את הגולגולת תחת הטיפול לידוקאין להפחתת הכאב. פסולת על כל הגולגולת היא ניגבה על ידי מלוחים ספוג כותנה טיפים כדי לשפר את ההיענות של האלקטרודה אל הגולגולת. נקודות גבחת ו למבדה מסומנים ולהגדיר במישור האופקי אותו. מערך polyimide microelectrode מבוסס (PBM-array) ממוקם כך קו האמצע האנכי שלו פוגש את קו האמצע של הגולגולת. הנקודה גבחת צריך להיות ממוקם באמצע של שכבת ה -5 של הקדמי של המערך-PBM. שניים או שלושה microscrews משמשים בחלל ריק בקצה הגולגולת כדי לעזור לאבטח את המיקום של האלקטרודה במלט שיניים. עבור השעין את מחבר PBM מערך, אנחנו בעמדה יתד על אמצע הראש, לכסות אותו במלט שיניים. לאחר ריפוי העור חרות היא sutured, ולפחות 5 ימים ניתנים לשחזור. במהלך ההתאוששות, העכברים הם שוכנו בכלובים בודדים עם גישה חופשית מזון ומים. לאחר התאוששות, הקלטה EEG מבוצע. נהלים לטיפול בבעלי חיים, ניתוח, ורישום היו בהתאם להנחיות לטיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת השתמש, בעקבות חוק 1992 של מעבדה Care קוריאה תקנות והנחיות הקשורים בבעלי חיים. PBM מערכים בכתב היד הזה היו מפוברקות כפי שתואר על ידי צ&#39;וי. et. אל. 1 אנא צרו קשר עם הכותבים להשתמש באותו PBM-מערך של וידאו. 2. נוהל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו את מכשירי ניתוח עיקור ומכשירים stereotaxic. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את העכבר עם הרדמה (למשל, קטמין / xylazine עם מינון של 120 ו - 60 מ&quot;ג / ק&quot;ג ip, repectively). צובט זנב או הבוהן מקדים את הניתוח כדי לבדוק את עומק ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר את העכבר על המנגנון stereotaxic ידי הצבת פסי האוזן לתוך תעלת האוזן של העכבר והידוק אותו במקום. העיניים יכול להיות מכוסה ג&#39;לי ביולוגית (למשל, וזלין) כדי לשמור על העיניים מפני התייבשות לאור הניתוח. לאחר לחות ראשו של עכבר עם אתנול 70%, לגלח את הפרווה מעל הראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את הראש על 25 מ&quot;מ עם הקרקפת. זה recommendable להחיל כמות קטנה של 2% לידוקאין הידרוכלוריד תחת הקרקפת. לצבוט את העור עם מהדק מיקרו (כלים המדע פיין (ארה&quot;ב), Inc 18052-03 שבקליפורניה, ארה&quot;ב) כדי לשמור על החתך פתוח לרווחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב כל פסולת רקמות שנותרו בגולגולת עם מלוחים ספוג ספוגיות כותנה לשפר את ההיענות של מערך-PBM אל הגולגולת. באמצעות חמצן להסרת שאריות של הקרום הוא גם יעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את גבחת נקודות למבדה על הגולגולת, ולסמן אותם עם עט על בסיס שמן הסמן. מניחים את PBM מערך כך קו האמצע האנכי שלו פוגש את קו האמצע של הגולגולת כפי שמוצג באיור 1. מקם את גבחת באמצע שכבת ה 5 של הקדמי של המערך-PBM עם טיפה אחת של מי ברז. ספוגית האלקטרודה הסרט המדיאלי עד לרוחב בזהירות לדבקות טוב יותר. כדי לעזור את האלקטרודה הסרט מקל הדוק לגולגולת, את האלקטרודה הסרט צריך להיות יבש לחלוטין על הגולגולת. אלקטרודה הסרט נותר קבוע על הגולגולת בכוח ואן דר ואלס. כאשר מיצוב מחדש את האלקטרודה, עוד טיפה של מי ברז הוא הכרחי על מנת למנוע את האלקטרודה מלהיות קרועים. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. (משמאל) PBM מערך בגולגולת העכבר. הציר anterio-האחורי של מערך-PBM תואם את הקו בין גבחת (BP) ונקודות למבדה (LP). (מימין) אלקטרודה עמדות המשוערת על פני השטח במוח העכבר. האנטומיה של העכבר הם מפולח של 3-D באתר MRI אטלס דיגיטליות של המוח המבוגר C57BL/6J עכבר המיוצר במעבדה הלאומית ברוקהייבן ואת האלקטרודה במקומות מסומנים על פי המדידה stereotaxic. קרקע (G) הפניה (שופט) אלקטרודות מסומנים באיור מימין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סמן לפחות שלוש עמדות על שטח פתוח של הגולגולת, ואז לעשות חורים במיקומים אלו באמצעות מקדח שיניים עבור מיקום של microscrews תמיכה. Microscrews אלה יש תפקיד הכלונסאות ואת מכנית תמיכה הבטון שיניים בגולגולת. זהירות נדרשת במהלך הקידוח. מאז גולגולת עכבר מורכבת של שכבות דקיקות, דימום יכול להתרחש בקלות במהלך הקידוח. כאשר מתרחש דימום, להפסיק קידוח להחיל כמות קטנה של אבקת עוצר דמום לתוך החור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש ליישם את מלט אקרילי שיניים (ורטקס, שיניים, ורטקס עצמית אשפרה, הולנד) כדי לכסות את מערך PBM, ברגים עוגן, ואת שאר הגולגולת. הכנת מלט שיניים ג דביק וצמיגondition. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיקום מקל נוקשה כמו יתד על אמצע הראש באמצעות דבק חזק (למשל, Loctite, הנקל Loctite Corp, דבלין, אירלנד). שים דו צדדית דבק בצד האחורי של המטוס המחבר. לתפעל את העמדה PBM מערך כדי לחבר עם קצה יתד. המרחק האנכי בין הגולגולת לבין מחבר צריך להיות יותר מ 5 מ&quot;מ. סטיק המטוס מחבר את קצה המקל באמצעות דבק חזק הדבקה טובה יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי מלט שיניים הוא נרפא לגמרי. ואז ליישם את מלט אקרילי שיניים על הגולגולת ואת הישבן של המטוס מחבר כדי לאבטח את מחבר את הגולגולת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מהדק מיקרו. תפר חרות העור עם סיבים תפרים מעוקרים. הסר את העכבר מן המנגנון. אתה רשאי לבקש תוספת אקריליק צמנט שיניים כדי לגונן על הגולגולת חשוף. החלת (משחה fucidin, דונג ממ לרוקחות, דרום קוריאה), אנטיביוטיקה סביב הבטון ועור sutured. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר בכלוב מעוקרים עד משחזרת משקל הגוף המקורי (בערך 5 עד 7 ימים). מומלץ לא להכניס כל חבריהם לכלוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר התאוששות, לחבר את העכבר על ידי מחבר קל משקל מעגלים מודפסים (PCB) הלוח headbox של מערכת מגבר רב ערוצי EEG (Synamps 2, צפון קרוליינה, ארה&quot;ב) בכלוב משלה. הקווים המחברים יש להתייחס בזהירות כדי שלא להסתבך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי שעה של התרגלות 1, לבצע הקלטה EEG. סריקה 4.4. (צפון קרוליינה, ארה&quot;ב) תוכנה הרכישה נעשה שימוש בניסוי זה. זמן אופייני לאתר קבוצה של עכבר ה-EEG מוצג באיור 2. מומלץ יומן וידאו להתייחס להתנהגות של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> האות המתקבל ניתן לנתח על ידי MATLAB (MathWorks, Natick, מסצ&#39;וסטס, ארה&quot;ב) כדי לייצר את המפה הטופוגרפית המוח. Topographies מדגם של מפת הכוח של המוח EEG העכבר מוצגים באיור 3. </li></ol> 3. נציג תוצאות אם ניתוחים לעיל מתנהלים כראוי, 40 ערוצי הקלטה עכבר EEG תבוצע בהצלחה ללא ערוצי רע. התמונות הבאות מציגות את עקבות נציג EEG גלם מפות טופוגרפיות. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. עקבות מדגם של התקף EEG בהעדר חווה המושרה על ידי הזרקת γ-butyrolactone (GBL, 50mg/kg, ip). רד בר מציין ספייק-גל שחרורים (SWDs) במהלך התקף היעדרות. צירים אופקיים ואנכיים מצביעים הזמן מתח, בהתאמה. מספר עוקב אחר מונטאז&#39; ערוץ מוגדרים באיור. 1 (מימין). <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. מפות טופוגרפיות לציין את חלוקת הכוח 2-6 הרץ. הערך colorbar מייצג את סולם הצבעים של המפה לשלטון. במהלך גל ספייק הפרשות (SWDs) הנגרמת על ידי γ-butyrolactone (GBL, 50mg/kg, IP), את הכוח באזורים קורטיקליים frontoparietal גדול משמעותית לעומת הכוח לפני הזריקה GBL (Baseline).

<ol>
	<li>Choi, J. H., Koch, K. P., Poppendieck, W., Lee, M., Shin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+Electroencephalography+in+Freely+Moving+Mice.">High resolution Electroencephalography in Freely Moving Mice.</a> J Neurophysiol. , .</li><li>Lee, M., Shin, H. S., Choi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+recording+of+brain+activity+and+functional+connectivity+in+the+mouse+brain.">Simultaneous recording of brain activity and functional connectivity in the mouse brain.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2934-2936 (2009).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

כאן אנו מדווחים ניתוחים הקלטה לרכוש צפיפות גבוהה ב-EEG נע בחופשיות עכברים. שיטה זו מאפשרת לנו להשיג מפות מוח תפקודית ממודל העכבר ללמוד המנגנונים המולקולריים של 1,2 קצבית ספונטנית או פעילויות הקשורות לאירוע מוחי. רכישת כל הערוצים במערך-PBM הוא תנאי הכרחי כדי להשיג מיפוי המוח כולו, אך מה שהופך איש קשר מאובטח עבור כל ערוץ הוא מאתגר מאוד. כדי לשמור על קשר עקבי של ערוץ אל הגולגולת, נהלים הבאים נמצאים להיות חשוב. קודם כל, כל פסולת רקמה על הגולגולת עשוי להגדיר בנפרד את האלקטרודה מהגולגולת. לכן חשוב מאוד להסיר את כל פסולת רקמה עם צמר גפן יבש לעקר את פני הגולגולת. שנית, היכולת של מערך-PBM אשר יכול להיצמד למשטח הגולגולת הוא כוח ואן דר ואלס. מומלץ ליישם טיפת מים ברז בגולגולת לבנות שכבת מים לפני אחד להחיל PBM-מערך הגולגולת. שלישית, צמיגות הימני של מלט השיניים חשובה מאוד. אם היא נוזלית מדי, הוא עלול לבנות שכבה מבודדת תחת מערך-PBM. אם הוא סמיך מדי, מלט שיניים יהיה בקלות להתפרק מהגולגולת בשל משקל משלה. לבסוף, לפחות שלוש microscrews תמיכה צריך להיות מושתל בגולגולת על מנת להפוך את המלט שיניים הדוק לגולגולת. Microscrews תמיכה להחזיק את המלט שיניים לאבטח את headstage, שהוא חיוני למחקר ארוך טווח. היישום של מערך-PBM יהיה מוגבל ללמוד כרונית עם עכברים בוגרים בשל גודלו ומשקלו. בהתבסס על הניסיון שלנו, עכברים כבד יותר 25 גרם מספיקות לשימוש. כמו יישומים נוספים, בחלל ריק בין סניפים מערך PBM שלנו, אפשר להציג אלקטרודות משני להקלטה או גירוי מטרה.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>&gamma;&#x2013;butyrolactone</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>H7629-500G</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

high-density eeg recordings of the freely moving mice using polyimide-based microelectrode

אלקטרואנצפלוגרם (EEG) מציין את הפעילות החשמלית ממוצעים של אוכלוסיות נוירונים ברמה בקנה מידה גדול. הוא מנוצל באופן נרחב ככלי ניטור פולשני המוח מדעי המוח הקוגניטיביים, כמו גם כלי אבחון אפילפסיה הפרעות שינה נוירולוגיה. עם זאת, המנגנון הבסיסי של דור קצב ה-EEG הוא עדיין תחת הצעיף. הציג לאחרונה polyimide מבוססי microelectrode (PBM-array) עבור העכבר ברזולוציה גבוהה EEG 1 הוא אחד הניסויים כדי לענות על השאלות neurophysiological על אותות EEG מבוסס על משאבים גנטי עשיר כי המודל העכבר מכיל לניתוח תהליך מורכב דור ה-EEG. זה יישום של מערך-PBM nanofabricated לגולגולת העכבר הוא כלי יעיל לאיסוף בקנה מידה גדול הפעילות המוחית של העכברים הטרנסגניים ו מתאים כדי לזהות את וקושרת עצביים לקצב EEG מסוימים בשילוב עם התנהגות. עם זאת עובי אולטרה דקים שלה מבנה מפוצלת לגרום בעיות בטיפול השתלת מערך-PBM. בסרטון שהוצג, הכנה לניתוח הצעדים להשתלה של מערך-PBM על גולגולת עכבר מתוארות צעד אחר צעד. טיפול וניתוח טיפים שיעזרו החוקרים להצליח ההשתלה ניתנים גם.

Watch this Scientific Journal Video about High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode at JoVE.com

High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

במאמר זה, אנחנו יכולים לתאר את הליך הניתוח והטיפול טיפים להשתלה של מערך polyimide מבוססי דקים microelectrode (PBM-array) בגולגולת עכבר לרכישת encephalography צפיפות גבוהה (EEG) במודל של עכברים.

בצפיפות גבוהה הקלטות EEG של העכברים לנוע בחופשיות באמצעות polyimide מבוססי microelectrode

Electroencephalogram (EEG) indicates the averaged electrical activity of the neuronal populations on a large-scale level. It is widely utilized as a ...

high-density-eeg-recordings-freely-moving-mice-using-polyimide-based

Research

JoVE Journal

Neuroscience

36.8K Views.  Korea Institute of Science and Technology (KIST). במאמר זה, אנחנו יכולים לתאר את הליך הניתוח והטיפול טיפים להשתלה של מערך polyimide מבוססי דקים microelectrode (PBM-array) בגולגולת עכבר לרכישת encephalography צפיפות גבוהה (EEG) במודל של עכברים.

Video: High-density EEG Recordings of the Freely Moving Mice using Polyimide-based Microelectrode

Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they yield data relevant to the cognitive processing that occurs under ecologically valid conditions. These two goals often are at odds, since well controlled stimuli often are too repetitive to sustain subjects' motivation. Studies employing electroencephalography (EEG) are often especially sensitive to this dilemma between ecological validity and experimental control: attaining sufficient signal-to-noise in physiological averages demands large numbers of repeated trials within lengthy recording sessions, limiting the subject pool to individuals with the ability and patience to perform a set task over and over again. This constraint severely limits researchers' ability to investigate younger populations as well as clinical populations associated with heightened anxiety or attentional abnormalities. Even adult, non-clinical subjects may not be able to achieve their typical levels of performance or cognitive engagement: an unmotivated subject for whom an experimental task is little more than a chore is not the same, behaviourally, cognitively, or neurally, as a subject who is intrinsically motivated and engaged with the task. A growing body of literature demonstrates that embedding experiments within video games may provide a way between the horns of this dilemma between experimental control and ecological validity. The narrative of a game provides a more realistic context in which tasks occur, enhancing their ecological validity (Chaytor &amp; Schmitter-Edgecombe, 2003). Moreover, this context provides motivation to complete tasks. In our game, subjects perform various missions to collect resources, fend off pirates, intercept communications or facilitate diplomatic relations. In so doing, they also perform an array of cognitive tasks, including a Posner attention-shifting paradigm (Posner, 1980), a go/no-go test of motor inhibition, a psychophysical motion coherence threshold task, the Embedded Figures Test (Witkin, 1950, 1954) and a theory-of-mind (Wimmer &amp; Perner, 1983) task. The game software automatically registers game stimuli and subjects' actions and responses in a log file, and sends event codes to synchronise with physiological data recorders. Thus the game can be combined with physiological measures such as EEG or fMRI, and with moment-to-moment tracking of gaze. Gaze tracking can verify subjects' compliance with behavioural tasks (e.g. fixation) and overt attention to experimental stimuli, and also physiological arousal as reflected in pupil dilation (Bradley et al., 2008). At great enough sampling frequencies, gaze tracking may also help assess covert attention as reflected in microsaccades - eye movements that are too small to foveate a new object, but are as rapid in onset and have the same relationship between angular distance and peak velocity as do saccades that traverse greater distances. The distribution of directions of microsaccades correlates with the (otherwise) covert direction of attention (Hafed &amp; Clark, 2002).

Procedures for recording high-density EEG and gaze data during computer game-based cognitive tasks are described. Using a video game to present cognitive tasks enhances ecological validity without sacrificing experimental control.

משחק מחשב המבוסס על שילוב של ניסויים ההתנהגות עם מעקב צפיפות גבוהה מבט EEG ו אינפרא אדום

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such as epilepsy and neurodegenerative disorders. However, it is technically difficult to obtain EEG recordings in neonates as it requires specialized handling and great care. Here, we present a novel method to record EEG in neonatal rat pups (P8-P15). We designed a simple and reliable electrode using computer pin loci; it can be easily implanted into the skull of a rat pup to record high-quality EEG signals in the normal and epileptic brain. Pups were given an intraperitoneal (i.p.) injection of the neurotoxin kainic acid (KA) to induce epileptic seizures. The surgical implantation performed in this procedure is less expensive than other EEG procedures for neonates. This method allows one to record high-quality and stable EEG signals for more than 1 week. Furthermore, this procedure can also be applied to adult rats and mice to study epilepsy or other neurological disorders.

Here, we introduce a novel technique designed to record electroencephalography (EEG) in freely moving neonatal epileptic pups and describe its procedures, features, and applications. This method allows one to record EEG for more than 1 week.

הקלטה EEG בחופשיות העברת חולדות neonatal בשיטת רומן

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Visual Evoked Potential Recordings in Mice Using a Dry Non-invasive Multi-channel Scalp EEG Sensor

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable because of the plunger-spring-barrel structural facet and mechanical strengths resulting from metal materials. The whole process for acquiring the VEP responses in vivo from a mouse consists of four steps: (1) sensor assembly, (2) animal preparation, (3) VEP measurement, and (4) signal processing. This paper presents representative measurements of VEP responses from multiple mice with a submicro-voltage signal resolution and sub-hundred millisecond temporal resolution. Although the proposed method is safer and more convenient compared to other previously reported animal EEG acquiring methods, there are remaining issues including how to enhance the signal-to-noise ratio and how to apply this technique with freely moving animals. The proposed method utilizes easily available resources and shows a repetitive VEP response with a satisfactory signal quality. Therefore, this method could be utilized for longitudinal experimental studies and reliable translational research exploiting non-invasive paradigms.

We designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable. This paper describes the whole process from manufacturing the proposed EEG electrode to signal processing of visual evoked potential (VEP) signals measured on a mouse scalp using a dry non-invasive multi-channel EEG sensor.

חזותי הקלטות פוטנציאליים עורר בעכברים באמצעות ערוץ מרובה לא פולשנית יבש בקרקפת EEG חיישן

For scalp EEG research environments with laboratory mice, we designed a dry-type 16 channel EEG sensor which is non-invasive, deformable, and re-usable ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

הקלטות סימולטני של פוטנציאל קורטיקלית שדה מקומי, רל, Electromyogram נושם קצב מעכברוש נעה בחופשיות

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

EEG לא פולשנית הקלטות לנוע בחופשיות חזירונים

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Microdialysis of Excitatory Amino Acids During EEG Recordings in Freely Moving Rats

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain interstitial space with the behavior and/or with the specific outcome of a pathology (e.g., seizures for epilepsy). When studying epilepsy, the microdialysis technique is often combined with short-term or even long-term video-electroencephalography (EEG) monitoring to assess spontaneous seizure frequency, severity, progression and clustering. The combined microdialysis-EEG is based on the use of several methods and instruments. Here, we performed in vivo microdialysis and continuous video-EEG recording to monitor glutamate and aspartate outflow over time, in different phases of the natural history of epilepsy in a rat model. This combined approach allows the pairing of changes in the neurotransmitter release with specific stages of the disease development and progression. The amino acid concentration in the dialysate was determined by liquid chromatography. Here, we describe the methods and outline the principal precautionary measures one should take during in vivo microdialysis-EEG, with particular attention to the stereotaxic surgery, basal and high potassium stimulation during microdialysis, depth electrode EEG recording and high-performance liquid chromatography analysis of aspartate and glutamate in the dialysate. This approach may be adapted to test a variety of drug or disease induced changes of the physiological concentrations of aspartate and glutamate in the brain. Depending on the availability of an appropriate analytical assay, it may be further used to test different soluble molecules when employing EEG recording at the same time.

Here, we describe a method for in vivo microdialysis to analyze aspartate and glutamate release in the ventral hippocampus of epileptic and non-epileptic rats, in combination with EEG recordings. Extracellular concentrations of aspartate and glutamate may be correlated with the different phases of the disease.

Microdialysis של חומצות אמינו מעוררות במהלך ההקלטות EEG בחופשיות העברת חולדות

Microdialysis is a well-established neuroscience technique that correlates the changes of neurologically active substances diffusing into the brain ...

Hybrid Microdrive System with Recoverable Opto-Silicon Probe and Tetrode for Dual-Site High Density Recording in Freely Moving Mice

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, conventional microdrive designs often only allow use of one type of electrode to record from single or multiple regions, limiting the yield of single-unit or depth profile recordings. It also often limits the ability to combine electrode recordings with optogenetic tools to target pathway and/or cell type specific activity. Presented here is a hybrid microdrive array for freely moving mice to optimize yield and a description of its fabrication and reuse of the microdrive array. The current design employs nine tetrodes and one opto-silicon probe implanted in two different brain areas simultaneously in freely moving mice. The tetrodes and the opto-silicon probe are independently adjustable along the dorsoventral axis in the brain to maximize the yield of unit and oscillatory activities. This microdrive array also incorporates a set-up for light, mediating optogenetic manipulation to investigate the regional- or cell type-specific responses and functions of long-range neural circuits. In addition, the opto-silicon probe can be safely recovered and reused after each experiment. Because the microdrive array consists of 3D-printed parts, the design of microdrives can be easily modified to accommodate various settings. First described is the design of the microdrive array and how to attach the optical fiber to a silicon probe for optogenetics experiments, followed by fabrication of the tetrode bundle and implantation of the array into a mouse brain. The recording of local field potentials and unit spiking combined with optogenetic stimulation also demonstrate feasibility of the microdrive array system in freely moving mice.

This protocol describes the construction of a hybrid microdrive array that allows implantation of nine independently adjustable tetrodes and one adjustable opto-silicon probe in two brain regions in freely moving mice. Also demonstrated is a method for safely recovering and reusing the opto-silicon probe for multiple purposes.

מערכת Microdrive היברידית עם בדיקה ההשבה Opto-סיליקון ו Tetrode עבור הקלטה כפול בצפיפות גבוהה בחופשיות העברת עכברים

Multi-regional neural recordings can provide crucial information to understanding fine-timescale interactions between multiple brain regions. However, ...

Intracerebroventricular Delivery of Gut-Derived Microbial Metabolites in Freely Moving Mice

The impact of gut microbiota and their metabolites on host physiology and behavior has been extensively investigated in this decade. Numerous studies have revealed that gut microbiota-derived metabolites modulate brain-mediated physiological functions through intricate gut-brain pathways in the host. Short-chain fatty acids (SCFAs) are the major bacteria-derived metabolites produced during dietary fiber fermentation by the gut microbiome. Secreted SCFAs from the gut can act at multiple sites in the periphery, affecting the immune, endocrine, and neural responses due to the vast distribution of SCFAs receptors. Therefore, it is challenging to differentiate the central and peripheral effects of SCFAs through oral and intraperitoneal administration of SCFAs. This paper presents a video-based method to interrogate the functional role of SCFAs in the brain via a guide cannula in freely moving mice. The amount and type of SCFAs in the brain can be adjusted by controlling the infusion volume and rate. This method can provide scientists with a way to appreciate the role of gut-derived metabolites in the brain.

Gut-derived microbial metabolites have multifaceted effects leading to complex behavior in animals. We aim to provide a step-by-step method to delineate the effects of gut-derived microbial metabolites in the brain via intracerebroventricular delivery via a guide cannula.

העברה תוך-מוחית של מטבוליטים מיקרוביאליים שמקורם במעיים בעכברים הנעים בחופשיות

The impact of gut microbiota and their metabolites on host physiology and behavior has been extensively investigated in this decade. Numerous studies have ...

הקלטה אלקטרופיזיולוגית חוץ-תאית בקליפת המוח המוטורית של עכברים

Multichannel Extracellular Recording in Freely Moving Mice

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by correlating the electrophysiological signals with spontaneous and/or specific behavior. This technique represents a valuable tool in studying the neuronal network activity underlying these behaviors. The article provides a detailed and complete procedure for electrode implantation and consequent extracellular recording in free-moving conscious mice. The study includes a detailed method for implanting the microelectrode arrays, capturing the LFP and neuronal spiking signals in the motor cortex (MC) using a multichannel system, and the subsequent offline data analysis. The advantage of multichannel recording in conscious animals is that a greater number of spiking neurons and neuronal subtypes can be obtained and compared, which allows the evaluation of the relationship between a specific behavior and the associated electrophysiological signals. Notably, the multichannel extracellular recording technique and the data analysis procedure described in the present study can be applied to other brain areas when conducting experiments in behaving mice.

מחבר זרקור: התקדמות בהקלטה חוץ-תאית רב-ערוצית לחקר פעילות עצבית בעכברים הנעים בחופשיות 

The protocol describes the methodology of extracellular recording in the motor cortex (MC) to reveal extracellular electrophysiological properties in freely moving conscious mice, as well as the data analysis of local field potentials (LFPs) and spikes, which is useful for evaluating the network neural activity underlying behaviors of interest.

הקלטה חוץ-תאית רב-ערוצית בעכברים הנעים בחופשיות

The protocol aims to uncover the properties of neuronal firing and network local field potentials (LFPs) in behaving mice carrying out specific tasks by ...