Gli autori desiderano ringraziare Pedro A. Valdes Hernandez, Francois Tadel, e Lloyd Smith per il loro preziosi consigli e fruttuosa discussione. Ringraziamo anche Rafael Torres per la correzione di bozze.

Dichiarazione etica: Tutti gli esperimenti sono eseguiti secondo le politiche stabilite dalla cura e l&#39;uso degli animali Comitato Istituzionale (IACUC) alla Florida International University (IACUC 13-004). 1. EEG Recordings <ol><li> Preparazione del mini-cap EEG <ol><li> Immergere le punte degli elettrodi del mini-cap EEG almeno 12 ore in acqua distillata da cloruro 0,2%. Risciacquare il mini-tappo EEG delicatamente in acqua distillata. Essiccare il tappo e gli elettrodi in aria. </li><li> Mix EEG elettrodo pasta con 0,9% di soluzione di NaCl nella proporzione volume di 2: 1. Aggiungere una goccia di blu di metilene, che aiuterà a visualizzare la pasta all&#39;interno dell&#39;elettrodo, gli elettrodi e sulla pelle. Prendere la pasta miscelata in una siringa. Assicurarsi che non vi siano bolle d&#39;aria nella siringa. Iniettare il gel in ciascuno dei 32 elettrodi, riempiendole senza introdurre bolle d&#39;aria. Si raccomanda di iniettare dal fondo piuttosto che la cima. Questo fornisce una migliore access a ciascun elettrodo e riduce la possibilità di gel traboccando. </li><li> Accendere EEG e sistema di registrazione fisiologica, e aprire il software di registrazione corrispondente sul computer in uso. </li></ol></li><li> Preparazione degli animali e l&#39;anestesia NOTA: epilessia cronica è stata creata utilizzando un protocollo per FCD 8 in ratti Wistar. La registrazione EEG sono stati condotti in ratti adulti Wistar (8 settimane di vita, 300-400 g). <ol><li> Registrare il peso del ratto in un foglio esperimento. Utilizzare queste informazioni per calcolare la dose sedativo (DEXDOMITOR 0,25 mg / kg). Indurre l&#39;anestesia nel ratto con 5% isoflurano e ossigeno al 100% (1 L / min a 14,7 psi). </li><li> Dopo tagliare la testa del topo, ridurre isoflurano al 2% e mantenerla per tutta la cornice del mini-cap EEG. Controllare riflessi ratto sono assenti (toe-pinch). Posizionare il ratto su una piastra elettrica nella apparato stereotassico fissando i condotti uditivi utilizzando barre di orecchio. Assicurarsi cono anestesia naso è sicuro. </li><li> Apply lubrificante pomata oftalmica per ogni occhio. </li><li> Radere i capelli supplementari sulla testa ratto e orecchie usando un rasoio. Evitare qualsiasi sanguinamento durante la rasatura. NOTA: Qualsiasi capelli lasciati sulla pelle produrrà rumore nelle registrazioni EEG. Rub pelle del topo con il 90% di alcool isopropilico per stimolare i vasi sanguigni e sgrassare la pelle. </li><li> Posizionare un tampone salino sul cuoio capelluto e coprire completamente per mantenere una buona conduttanza cutanea fino al mini-cap EEG è pronto per essere posizionato. </li><li> Collegare la temperatura, la respirazione, e tre sonde elettrocardiogramma piombo. Si noti che la temperatura viene misurata da una sonda rettale. Monitorare continuamente la fisiologia del ratto durante le procedure di registrazione. Assicurarsi che la temperatura normale è di 37 ° C, gamma respirazione è 30-60 respiri al minuto, e la frequenza cardiaca è di circa 350-450 battiti al minuto. </li></ol></li><li> Procedure di registrazione <ol><li> Rimuovere il tampone salino sul cuoio capelluto del ratto e posizionare il preparato EEG mini-cap sulla sua pelle. Fissare il mini-cap con elastici. Posizionare un elastico sul lato anteriore del cuoio capelluto, di solito davanti agli occhi, e un altro gruppo sul retro del cuoio capelluto tra le orecchie e il collo. Utilizzare una protezione di plastica sotto il collo per facilitare la respirazione normale. </li><li> Mettere uno strato di alta conduttanza elettrodi di pasta su entrambi gli elettrodi di terra e di riferimento. Mettetele sul rispettivo orecchio. NOTA: L&#39;elettrodo di riferimento può essere eventualmente collocata in altre posizioni. </li><li> Collegare il mini-tappo EEG agli amplificatori e osservare in anteprima il banco di lavoro per l&#39;impedenza degli elettrodi. Controllare le prestazioni di tutti gli elettrodi. Per una registrazione di alta qualità, assicurano che il valore di impedenza è nell&#39;intervallo di 5-30 kΩ. Se ci sono elettrodi rumorosi, fornire un migliore contatto con il cuoio capelluto da uno spostandoli all&#39;interno del ponteggio verso il cuoio capelluto o delicatamente iniettando più gel dall&#39;alto dell&#39;elettrodo. </li><li> Somministrare DEXDOMITOR (0,25 mg / kg) intraperitoneally e subito ridurre il tasso di isoflurano al 0%. Se il tasso di respirazione non è di 30-60 respiri al minuto gamma, iniziare ad aumentare il tasso di isoflurano delicatamente. Non superare il valore di 1% isoflurano. Monitorare con attenzione questo passo perché la miscela di isoflurano e DEXDOMITOR potrebbe spingere gli animali ad una condizione critica. NOTA: Sul modello preclinico di epilessia focale, isoflurano colpisce IED, mentre DEXDOMITOR non lo fa. I soggetti sotto isoflurano hanno più debole proprietà epilettogena, cioè, relativamente meno IED possono essere rilevati rispetto alle altre condizioni 7,14. La dose DEXDOMITOR è efficace per circa 2 ore. Così, per risparmiare il tempo per il suo effetto, la preparazione è stata effettuata sotto isoflurano. </li><li> Condurre registrazioni EEG. Dopo la registrazione, contrassegnare le posizioni dei tre cerchi sporgenti del mini-tappo EEG in cima alla pelle inserendo una penna di colore al loro interno prima del mini-tappo EEG viene rimosso. Usarli come punti di riferimento per la risonanza magnetica co-Iscrizione. Scatta una foto della testa ratto con i punti di riferimento. Posizionare il topo di nuovo dentro la gabbia e monitorarlo fino al recupero completo di effetto di DEXDOMITOR. NOTA: In questo esperimento, il colore rosso (colore avversario a verde) è stato utilizzato per distinguere dalle posizioni degli elettrodi (verde). Tuttavia, si consiglia di usare altri colori (viola / verde) se i piccoli punti emorragici si osservano nella pelle. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig1.jpg" /> Figura 1. Un&#39;immagine del EEG mini-tappo posizionato su un particolare topo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 2. cervello Imaging Source <ol><li> Classificazione IED NOTA: Il rilevamento IED e la classificazione viene effettuata utilizzando i codici di auto-sviluppato in MATLAB in base allaprecedente studio 15. Questo software sarà disponibile a richiesta. <ol><li> Scartare canali rumorosi ispezionando visivamente i traccianti EEG. Rimuovere artefatti EKG utilizzando un metodo automatico per la forma d&#39;onda periodica sottrazione, che si basa su un modello e una analisi di correlazione. NOTA: Normalmente, lo sperimentatore che ha registrato il EEG condivide il foglio sperimentale scritta per le informazioni del canale cattivo osservato sulla base dei valori di impedenza. Software per rimuovere gli artefatti ECG sarà disponibile anche su richiesta. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig2.jpg" /> Figura 2. Un esempio di traccia EEG mostrando diversi tipi di IED. La scatola rossa indica un tipo di IED. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Applicare un filtro passa-banda con frequenze di taglio da 3 - 150 Hz e una taccafiltrata per rimuovere la frequenza di rete (60 Hz in generale e 50 Hz in alcuni paesi) offline componente. </li><li> Rileva due tipi di IED (punte e onde aguzze). Picchi e onde aguzze costituiscono grandi eventi elettrici di 20-70 ms e 70-200 ms di durata rispettivamente. Pertanto, dopo l&#39;applicazione di un rispettivo filtro passa-banda (frequenze di taglio 15 - 50 Hz per punte e 5 - Nel 15 Hz per onde aguzze), gli IED sono rilevate in base ad ampiezza soglie 15. NOTA: Le soglie vengono automaticamente impostati 4σ come suggerito nello studio precedente per l&#39;attività multiunit 15. Qui, σ è una deviazione standard stimata del segnale passa-banda-filtrato, σ = {mediana | segnale filtrato | / 0,6745}. </li><li> Sub-classificare le punte e onde aguzze in diversi cluster. Le caratteristiche distintive di diverse punte e onde aguzze vengono estratti mediante trasformata wavelet 15. Essi sono sotto-classificate in più cluster con k-means,e il numero di cluster ottimale k è determinato utilizzando silhouette. </li><li> Calcolare la media dei segnali sub-classificati nella stessa cluster. I segnali EEG medi per ogni sottotipo IED saranno utilizzati per l&#39;analisi di origine cerebrale. </li></ol></li><li> Volume modello conduttore NOTA: Per le seguenti sezioni, il software open source, Brainstorm 12, verrà utilizzato con l&#39;atlante MRI per Wistar ratti 9. Tuttavia, MRI ratto singolo può anche essere utilizzato per generare il modello di volume conduttore se disponibile. L&#39;atlante MRI 9 può essere scaricato dal <a href="http://www.idac.tohoku.ac.jp/bir/en/db/rb/101028.html">http://www.idac.tohoku.ac.jp/bir/en/</a> . Questo sito fornisce l&#39;atlante il formato NIfTI sezione &quot;Wistar Rat MRI Atlas&quot; sotto, e può essere accessibile previa registrazione. Il software necessario per la pre-elaborazione può essere trovata anche in questo sito. <ol><li> MRI ingresso e la superficie del cervello per il software 12. <img alt="Visiva 1" src = &quot;/ files / ftp_upload / 52700 / 52700vis1.jpg&quot; /&gt; <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Generare superficie della testina con l&#39;impostazione di default. <img alt="Visivo 2" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis2.jpg" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Generare cuoio capelluto e le superfici del cranio esterna / interna in base alla risonanza magnetica per il campo principale di calcolo 12. NOTA: La risoluzione dei vertici influenza la precisione della sorgente stimata, ma molti vertici risultati in alta complessità computazionale. Numero consigliato di vertici di ogni strato è 642 per la precisione accettabile con complessità computazionale fiera. Lo spessore del cranio può essere controllato dalla MRI, e nel caso dell&#39;atlante MRI, è di circa 1 mm. Dopo aver inserito i valori superiori nel software, corrispondente triangolo faccia vertici mesh per verrà creato ogni superficie. <img alt="Visuale 3" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis3.jpg" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis3highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Controllare l&#39;orientamento e la posizione di ciascuna superficie rispetto alla MRI utilizzando l&#39;opzione di visualizzazione. Modificare di conseguenza, se le superfici non sono co-registrate 12. <img alt="Visiva 4" height="351" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis4.jpg" width="321" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis4highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Usando l&#39;immagine testa topo acquisita in 1.3.5. co-registrare le posizioni dei punti di riferimento 3 (R1, R2, e R3) in MRI. Utilizzare i punti della griglia dei punti di riferimento come riferimenti generate le posizioni degli elettrodi come gli elettrodi sono fissati sulla scaffold (Figura 3B). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig3.jpg" /> Figura picture testa 3. (A) Rat utilizzato per ottenere le posizioni degli elettrodi e (b) il diagramma mini-cap EEG con il sistema di coordinate. I puntini rossi in (A) indicano i punti di riferimento di cui al 1.3.5. che corrispondono ai numeri rossi in (B). Inoltre, i segni verdi in (A) rappresentano le posizioni degli elettrodi 32, e corrispondono ai numeri in blu (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig3highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Genera N × 3 elettrodo matrice posizione basata sui 3 punti di riferimento. Qui, N è il numero di canali (N = 32) e la colonna rappresenta il corrispondente x, y, z valori delle coordinate. NOTA: Il mini-cap EEG è un&#39;impalcatura rigida. Pertanto, una volta ottenute le 3 griglie di riferimento (R1, R2, e R3), la posizione degli elettrodi vengono impostati automaticamente. L&#39;utente dovrà solo ridefinire i valori Z in modo che il mini-tappo è opportunamente proiettata sul cuoio capelluto. Le griglie di punti N possono essere numerati in sequenza, come mostrato in Figura 3B numeri blu. L&#39;impalcatura standard per l&#39;EEG mini-cap è disponibile in commercio (Table of Materials). Il software per la co-registrazione è a disposizione della comunità anche. </li><li> Inserire il file di canali generato. <img alt="Visuale 5" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis5.jpg" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis5highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Visualizzare e confermare la posizione di tutti gli elettrodi. Modificare gli elettrodi fuori luogo 12. Il sistema di coordinate finale per l&#39;elettroposizioni de devono coincidere con il sistema di coordinate usato per le superfici suddette. NOTA: Le superfici create possono essere controllate visivamente al una risonanza magnetica utilizzando l&#39;opzione di visualizzazione, e poi, una superficie selezionata verranno visualizzati come linea gialla sulla MRI &quot;registrazione MRI Controllare MRI / registrazione di superficie.&quot;. Inoltre, i 3 punti di riferimento e le 32 posizioni elettrodi possono essere visualizzati sulla risonanza magnetica selezionando l&#39;opzione del toolbox, &quot;Mostra Sensori MRI Viewer&quot;. Le posizioni possono essere controllati visivamente confrontando le distribuzioni basate su occhi e orecchie posizioni del ratto ( Figura 4). <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig4.jpg" /> Figura 4. atlante (A) RM con piano di co-registrate cervello (linea gialla), (B) il volume modello conduttore creati con le allineati 32 elettrodi e 3 punti di riferimento (punti rossi), e Atlas (C) MRI con co-registrate arbitro<html> griglia erence R1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig4highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li></ol></li><li> Cervello Imaging Source <ol><li> Calcola matrice campo di piombo 13. Inserire i valori di conducibilità che soddisfano il rapporto di pelle, il cranio e cervello come 1: 1/80: 1. Ottenere la matrice campo principale in base al modello volume conduttore e le posizioni degli elettrodi creati in 2.2. NOTA: La casella degli strumenti offre 12 l&#39;interfaccia con gli altri software per il calcolo BEM 10. Pertanto, solo i valori di conducibilità sono richiesti input. <img alt="Visiva 6" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis6.jpg" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis6highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Inserire i segnali EEG medi per ogni sottotipo IED memorizzato in 2.1.4. &quot;Src =&quot; / files / ftp_upload / 52700 / 52700vis7.jpg &quot;/&gt; <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis7highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Ottenere soluzione sLORETA 13 basato sulla matrice campo piombo calcolato ei segnali di ingresso EEG. Selezionando l&#39;opzione metodo di stima di origine, la soluzione inversa può essere ottenuta 12. <img alt="Visuale 8" src="/files/ftp_upload/52700/52700vis8.jpg" /> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700vis8highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Tracciare le fonti stimate. </li></ol></li></ol>

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+template+for+spatial+normalization+of+MR+images+of+the+rat+brain.">A template for spatial normalization of MR images of the rat brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 129 (2), 105-113 (2003).</li><li>Schwarz, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+stereotaxic+MRI+template+set+for+the+rat+brain+with+tissue+class+distribution+maps+and+co-registered+anatomical+atlas:+application+to+pharmacological+MRI.">A stereotaxic MRI template set for the rat brain with tissue class distribution maps and co-registered anatomical atlas: application to pharmacological MRI.</a> Neuroimage. 32 (2), 538-550 (2006).</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Una nuova metodologia per non invasivo multicanale registrare EEG in un particolare modello preclinico di epilessia focale è descritta. Le indicazioni per le procedure di registrazione e di analisi, con specifiche punte sperimentali, sono forniti. Ci sono stati i fattori chiave da considerare raggiungere risultati di successo. In primo luogo, per le registrazioni di EEG, ottenendo segnali di alta qualità è essenziale. La corretta viscosità della pasta EEG dovrebbe essere applicata a ciascun elettrodo durante la preparazione mini-cap, e la testa e l&#39;orecchio capelli del ratto dovrebbe essere completamente rimosso durante la rasatura. Controllo impedenza è il passo più importante per confermare la qualità delle registrazioni di EEG. In secondo luogo, per l&#39;imaging fonte cervello, generando corretto modello di volume conduttore è fondamentale. Ogni superficie deve essere co-registrato. Inoltre, le posizioni degli elettrodi generati devono avere un errore minima distanza dalle posizioni degli elettrodi reali sul cuoio capelluto del ratto. Anche se questo manoscritto presenta fonteprocedure di analisi che utilizzano Brainstorm 12, possono essere effettuate utilizzando altri software aperti 16,17 e prodotti commerciali 18,19. Inoltre, oltre sLORETA 13, altre soluzioni inverse come molteplici modelli dipolo e Beamformer possono essere applicati 4. Una limitazione di questo approccio è che l&#39;analisi del comportamento non può essere condotta in quanto la registrazione EEG è effettuata sotto sedazione. Tuttavia, rispetto agli altri metodi di registrazione EEG nel ratto 5,6, questo approccio è invasivo. I nostri risultati preliminari supportano l&#39;importanza, per una precisa classificazione di IED marcatori da registrazioni EEG per determinare le zone irritativi in un ratto con epilessia focale, nonché per valutare il loro rapporto con i meccanismi alla base di sequestro iniziazione 11. Inoltre, è stato dimostrato che la localizzazione della sorgente EEG per tali IED specifici ha mostrato una buona corrispondenza con la respective attivazione e disattivazione regioni BOLD 20. Il nostro studio stimolerà l&#39;utilizzo di modelli preclinici per valutare le strategie bed-panca-letto sviluppati da ingegneri biomedici. Ad esempio, l&#39;estrazione IED è oggi eseguita in ospedali manualmente, che ha richiesto un notevole sforzo umano. La metodologia proposta in questo studio fa automaticamente. Noi ipotizziamo che l&#39;uso di questa metodologia produrrà risultati simili quando applicato ai pazienti con FCD. Ci stiamo preparando protocolli IRB per la valutazione di questo e di altri aspetti della metodologia nel set di dati umano. Inoltre, l&#39;uso di modelli preclinici ci aiuterà a capire le capacità ei limiti di localizzazione della sorgente EEG nell&#39;epilessia 21. La stima accurata delle fonti cerebrali subalterno epilettogenesi è cruciale per le strategie terapeutiche e pianificazione chirurgica. Inoltre, avendo una piattaforma standard per la registrazione EEG in ratti sarà utile perla valutazione dell&#39;efficacia di diversi farmaci antiepilettici in studi preclinici. Questo è il primo studio in cui ratti epilettici sono registrati in modo non invasivo sotto sedazione, che aprirà nuove porte per la valutazione di biomarcatori EEG per l&#39;epilessia. Tuttavia, l&#39;intera metodologia presentata in questo studio è estendibile ad altre condizioni sperimentali e disturbi cerebrali. L&#39;EEG mini-tappo può essere utilizzato anche in altri tipi di roditori. In passato, un paradigma stimolazione zampa in ratti Wistar è stato utilizzato per valutare la qualità e la riproducibilità dei dati registrati con il mini-tappo EEG 2. Inoltre, convalide per la ricostruzione di origine cerebrale sono stati condotti da alta risoluzione cranio EEG concomitanza registrato con potenzialità laminari campo locale di ratti Wistar sotto un paradigma stimolazione baffo 22. Questa metodologia è stata sviluppata per ratti Wistar a causa dell&#39;esistenza di un atlante MRI per questo particolare ratto streno. Tuttavia, può essere applicato ad altri tipi di roditori con il loro formato standard di atlas compreso il mouse 23, Sprague-Dawley 24 e Paxinos e Watson ratti 25. Inoltre, le procedure fondamentali della nostra metodologia proposta potrebbero essere utilizzati in qualsiasi roditori modelli preclinici che EEG è una modalità importante. Tuttavia, molti aspetti di questa metodologia sono particolarmente per l&#39;epilessia, in particolare quelle relative alla pre-elaborazione EEG (rilevamento IED e classificazione). Inoltre, i ricercatori devono essere consapevoli di farmaci adeguati utilizzati per la sedazione in diversi casi. L&#39;uso di isoflurano e DEXDOMITOR nel nostro studio è stato considerato con attenzione a causa del ridotto impatto IED. Per quanto riguarda le registrazioni EEG, nel caso del mouse, l&#39;area relativamente piccola superficie del cuoio capelluto ridurrebbe il numero di canali considerevolmente.

It has been shown that interictal epileptiform discharges (IEDs) observed from EEG constitute useful markers of epileptogenesis in patients with focal epilepsy3. The regions inside the brain from which these IEDs originate, named irritative zones, can in practice be localized based on EEG recordings4. Preclinical models are essential to find correlates between these irritative zones and the actual regions underlying seizure initiation. However, recording EEG from small animals is challenging because of the small surface area of the head compared to the human scalp. Although invasive methods for chronic recording in rats can be used5, 6, techniques are not available at this moment to acquire traditional EEG recordings on rodents under acute conditions without the need of anesthesia.
To solve this problem, we apply a patented EEG mini-cap2, which allows us to record 32-channel EEG data from rodents noninvasively. In this study, we also provide evidence about the need of an analgesic to preserve IED frequency. Therefore, although fixation of EEG mini-cap was performed under isoflurane, EEG recordings were obtained with rats only under sedation (dexdomitor)7. The method proposed in this study can be used in any preclinical rat model of focal epilepsy. To illustrate the capabilities of this methodology, we apply it to understand the correlates between irritative and seizure-onset zones in focal cortical dysplasia (FCD). To that end, we use a &#8220;double-hit&#8221; model of FCD8 in Wistar rats.
To perform brain source analysis, it is required to: a) accurately extract IEDs from EEG raw data and b) obtain a volume conductor model for the individual animal head. To generate a practical volume conductor model, we use an in vivo rat MRI atlas, comprising average images of intensity/shape and obtained via non-linear registration of T2 images of 31 Wistar rats9. The forward model for the generated volume conductor was computed by boundary element method (BEM)10. As in the case of humans, two typical patterns of IEDs (sharp-waves and spikes) were detected and sub-classified into different clusters through an intelligent feature extraction, feature selection, and classification process11. These sub-classified signals are used to estimate the brain source localizations associated with different types of irritative zones. We present the source analysis steps using a well-known public software called Brainstorm12. The EEG source localizations for each IED sub-type and the seizure onset time frames were performed using standardized low-resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA)13, which is available in Brainstorm.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Data Qcquisition Computer</td>
			<td>Hewlett-Packard</td>
			<td>Z210 Workstation</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexdomitor</td>
			<td>Orion Pharma</td>
			<td>6295000</td>
			<td>Dexmedetomidine hydrochloride</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Analysis Software</td>
			<td>The Mathworks Inc.</td>
			<td>MATLAB R2011b</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Brainstorm</td>
			<td>Sylvain et al. 2001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>OpenMEEG</td>
			<td>Bramfort et al. 2010</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Data Streamer</td>
			<td>Tucker-Davis Technologies</td>
			<td>RS4 Data Streamer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Electrode Paste</td>
			<td>Biotach</td>
			<td>YGB 103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Preamplifier</td>
			<td>BioSemi</td>
			<td>Active Two</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Brain Products</td>
			<td>BrainAmp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Tucker-Davis Technologies</td>
			<td>PZ3 Low Impedance Amplifier</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Processor</td>
			<td>Tucker-Davis Technologies</td>
			<td>RZ2 BioAmp Processor</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Recording Software</td>
			<td>Tucker-Davis Technologies</td>
			<td>OpenEx - OpenDeveloper</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG SCSI Connector</td>
			<td>BioSemi</td>
			<td>Active Two SCSI Connector</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Brain Products</td>
			<td>D-sub Connector</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Tucker-Davis Technologies</td>
			<td>Zif-Clif Digital Headstage</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Resolution EEG Mini-cap</td>
			<td>Cortech Solutions</td>
			<td>DA-AR-ELRCS32</td>
			<td>US patent Application No. 13/641,834</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, USP</td>
			<td>VedcoPiramal Healthcare</td>
			<td>NDC 66794-013-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol</td>
			<td>Aqua Solutions</td>
			<td>3112213</td>
			<td>90% v/v solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant Ophthalmic Ointment</td>
			<td>Rugby</td>
			<td>NDC 0536-6550-91</td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>2B8203</td>
			<td>Vaterinary 0.9% Sodium Chroride Injection USP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiology Recording Software</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>LabChart 7.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiology Recording System</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>PowerLab 8/35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td>Monoject</td>
			<td>200555</td>
			<td>12cc</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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.

Una volta che tutte le procedure siano debitamente compilato, fonti stimati possono essere visualizzati nella superficie del cervello del modello pre-clinico. La Figura 5 mostra le fonti stimate da un particolare sottotipo di picchi (in alto) e onde aguzze (in basso) da IED. Inoltre, figura 6 mostra come i cambiamenti di distribuzione fonte in tempi sequenziali durante uno stabilimento sequestro. Questi risultati supportano la capacità delle metodologie proposte per la registrazione ad alta risoluzione EEG su ratti affetti da epilessia focale e per condurre analisi di origine utilizzando EEG registrato. <img alt="Visiva 6" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig5.jpg" /> Figura 5. stimato posizioni di origine cerebrale di IED rispetto ai diversi gruppi a picchi (in alto) e onde aguzze (in basso). (A) serie temporali, (B) EEG topografia, e (C) Corrente corticali acidaces. La valutazione viene effettuata in un momento specifico marcata con una linea verticale rossa in (A). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig5highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Visiva 6" src="/files/ftp_upload/52700/52700fig6.jpg" /> Figura 6. fonti cerebrali stimati durante il sequestro. Gli istanti sono contrassegnati come linee verticali rosse. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52700/52700fig6highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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

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.

Cervello Imaging Source in modelli preclinici Rat dell&#39;epilessia focale utilizzando ad alta risoluzione EEG Recordings

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

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15.2K Views.  Florida International University. 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.

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

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a significant obstacle to pharmaceutical treatments of brain disorders as it limits the passage of molecules from the vasculature into the brain tissue to molecules less than approximately 500 Da in size6. FUS induced BBB disruption (BBBD) is temporary and reversible4 and has an advantage over chemical means of inducing BBBD by being highly localized. FUS induced BBBD provides a means for investigating the effects of a wide range of therapeutic agents on the brain, which would not otherwise be deliverable to the tissue in sufficient concentration. While a wide range of ultrasound parameters have proven successful at disrupting the BBB2,5,7, there are several critical steps in the experimental procedure to ensure successful disruption with accurate targeting. This protocol outlines how to achieve MRI-guided FUS induced BBBD in a rat model, with a focus on the critical animal preparation and microbubble handling steps of the experiment.

Microbubble-mediated focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier (BBB) is a promising technique for non-invasive targeted drug delivery in the brain1-3. This protocol outlines the experimental procedure for MRI-guided transcranial BBB disruption in a rat model.

MRI-guidato Interruzione della barriera emato-encefalica transcranica con ultrasuoni focalizzati in un modello murino

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

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Medicina

Segmentation and Measurement of Fat Volumes in Murine Obesity Models Using X-ray Computed Tomography

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are associated with obesity, though the precise underlying mechanisms that contribute to the disease are currently being delineated.2,3 Several small animal models of obesity have been developed and are employed in a variety of studies.4 A critical component to these experiments involves the collection of regional and/or total animal fat content data under varied conditions.
Traditional experimental methods available for measuring fat content in small animal models of obesity include invasive (e.g. ex vivo measurement of fat deposits) and non-invasive (e.g. Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA), or Magnetic Resonance (MR)) protocols, each of which presents relative trade-offs. Current invasive methods for measuring fat content may provide details for organ and region specific fat distribution, but sacrificing the subjects will preclude longitudinal assessments. Conversely, current non-invasive strategies provide limited details for organ and region specific fat distribution, but enable valuable longitudinal assessment. With the advent of dedicated small animal X-ray computed tomography (CT) systems and customized analytical procedures, both organ and region specific analysis of fat distribution and longitudinal profiling may be possible. Recent reports have validated the use of CT for in vivo longitudinal imaging of adiposity in living mice.5,6 Here we provide a modified method that allows for fat/total volume measurement, analysis and visualization utilizing the Carestream Molecular Imaging Albira CT system in conjunction with PMOD and Volview software packages.

Fat content analysis is routinely conducted in studies utilizing murine obesity models. Emerging methods in small animal CT imaging and analysis are providing for longitudinal detail rich fat content analysis. Here we detail step by step procedures for performing small animal CT imaging, analysis, and visualization.

Segmentazione e misurazione dei volumi FAT nei modelli murini di obesità Utilizzo di X-ray Tomografia Computerizzata

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a novel platform that allows for direct long-term visualization of tissue structure changes intracranially. Imaging at a single cell resolution in a real-time fashion provides supplementary dynamic information beyond that provided by standard end-point histological analysis, which looks solely at 'snap-shot' cross sections of tissue.
Establishing this intravital imaging technique in fluorescent chimeric mice, we are able to image four fluorescent channels simultaneously. By incorporating fluorescently labeled cells, such as GFP+ bone marrow, it is possible to track the fate of these cells studying their long-term migration, integration and differentiation within tissue. Further integration of a secondary reporter cell, such as an mCherry glioma tumor line, allows for characterization of cell:cell interactions. Structural changes in the tissue microenvironment can be highlighted through the addition of intra-vital dyes and antibodies, for example CD31 tagged antibodies and Dextran molecules.
Moreover, we describe the combination of our ICW imaging model with a small animal micro-irradiator that provides stereotactic irradiation, creating a platform through which the dynamic tissue changes that occur following the administration of ionizing irradiation can be assessed.
Current limitations of our model include penetrance of the microscope, which is limited to a depth of up to 900 &mu;m from the sub cortical surface, limiting imaging to the dorsal axis of the brain. The presence of the skull bone makes the ICW a more challenging technical procedure, compared to the more established and utilized chamber models currently used to study mammary tissue and fat pads 5-7. In addition, the ICW provides many challenges when optimizing the imaging.

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We describe a novel in vivo imaging technique that couples fluorescent chimeric mice with intracranial windows and high-resolution 2-photon microscopy. This imaging platform aids studies of dynamic changes in brain tissue and microvasculature, at a single-cell level, following pathological insults and is adaptable to assess intracranial drug delivery and distribution.

Un romanzo ad alta risoluzione<em&gt; In vivo</em&gt; Tecnica di imaging per studiare la risposta dinamica di strutture intracraniche alla crescita del tumore e Terapeutica

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which disrupt normal brain function. Despite treatment with currently available antiepileptic drugs targeting neuronal functions, one third of patients with epilepsy are pharmacoresistant. In this condition, surgical resection of the brain area generating seizures remains the only alternative treatment. Studying human epileptic tissues has contributed to understand new epileptogenic mechanisms during the last 10 years. Indeed, these tissues generate spontaneous interictal epileptic discharges as well as pharmacologically-induced ictal events which can be recorded with classical electrophysiology techniques. Remarkably, multi-electrode arrays (MEAs), which are microfabricated devices embedding an array of spatially arranged microelectrodes, provide the unique opportunity to simultaneously stimulate and record field potentials, as well as action potentials of multiple neurons from different areas of the tissue. Thus MEAs recordings offer an excellent approach to study the spatio-temporal patterns of spontaneous interictal and evoked seizure-like events and the mechanisms underlying seizure onset and propagation. Here we describe how to prepare human cortical slices from surgically resected tissue and to record with MEAs interictal and ictal-like events ex vivo.

We here describe how to perform multi-electrode array recordings of human epileptic cortical tissue. Epileptic tissue resection, slice preparation and multi-electrode array recordings of interictal and ictal events are demonstrated in detail.

Multi-elettrodi array registrazioni di umano Epileptic postoperatoria corticale del tessuto

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes it is challenging to study them on clinical MRI scans. It was recently demonstrated that cortical microinfarcts can be depicted with MRI scanners using high magnetic field strengths (7T). Based on this experience, a proportion of these lesions is also visible on lower resolution 3T MRI. These findings were corroborated with ex vivo imaging of post-mortem human brain tissue, accompanied by histopathological verification of possible cortical microinfarcts.
Here an ex vivo imaging protocol is presented, for the purpose of validating MR observed cerebral microvascular pathology with histological evaluation. Furthermore, guidelines are provided for the assessment of cortical microinfarcts on both in vivo 7T and 3T MR images. These guidelines provide researchers with a tool to rate cortical microinfarcts on in vivo images of larger patient samples, to further unravel their clinical relevance in cognitive decline and dementia, and establish these lesions as a novel biomarker of cerebral small vessel disease.

A high resolution ex vivo 7T MR imaging protocol is presented, to perform MR-guided histopathological validation of microvascular pathology in post-mortem human brain tissue. Furthermore, guidelines are provided for the assessment of cortical microinfarcts on in vivo 7T as well as 3T MR images.

Valutare corticali cerebrali microinfarti in alta risoluzione MR Immagini

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes ...

A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations over time in the blood-oxygenation level dependent signal. rs-fcMRI has been applied extensively to identify abnormalities in brain connectivity in different neurologic and psychiatric diseases. However, the relationship among rs-fcMRI connectivity abnormalities, brain electrophysiology and disease state is unknown, in part because the causal significance of alterations in functional connectivity in disease pathophysiology has not been established. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a technique that uses electromagnetic induction to noninvasively produce focal changes in cortical activity. When combined with electroencephalography (EEG), TMS can be used to assess the brain's response to external perturbations. Here we provide a protocol for combining rs-fcMRI, TMS and EEG to assess the physiologic significance of alterations in functional connectivity in patients with neuropsychiatric disease. We provide representative results from a previously published study in which rs-fcMRI was used to identify regions with abnormal connectivity in patients with epilepsy due to a malformation of cortical development, periventricular nodular heterotopia (PNH). Stimulation in patients with epilepsy resulted in abnormal TMS-evoked EEG activity relative to stimulation of the same sites in matched healthy control patients, with an abnormal increase in the late component of the TMS-evoked potential, consistent with cortical hyperexcitability. This abnormality was specific to regions with abnormal resting-state functional connectivity. Electrical source analysis in a subject with previously recorded seizures demonstrated that the origin of the abnormal TMS-evoked activity co-localized with the seizure-onset zone, suggesting the presence of an epileptogenic circuit. These results demonstrate how rs-fcMRI, TMS and EEG can be utilized together to identify and understand the physiological significance of abnormal brain connectivity in human diseases.

Resting-state functional-connectivity MRI has identified abnormalities in patients with a wide range of neuropsychiatric disorders, including epilepsy due to malformations of cortical development. Transcranial Magnetic Stimulation in combination with EEG can demonstrate that patients with epilepsy have cortical hyperexcitability in regions with abnormal connectivity.

Un multimodale Imaging- e stimolazione a base di metodo di valutazione relativi alla connettività del cervello eccitabilità pazienti con epilessia

Resting-state functional connectivity MRI (rs-fcMRI) is a technique that identifies connectivity between different brain regions based on correlations ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Network Analysis di forame ovale elettrodi Recordings in farmaco-resistenti epilessia del lobo temporale pazienti

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

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.

Il modello di pilocarpina di epilessia del lobo temporale e monitoraggio EEG utilizzando il sistema di radiotelemetria in topi

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

High-Resolution Three-Dimensional Imaging of the Footpad Vasculature in a Murine Hindlimb Gangrene Model

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering from its most severe form, chronic limb-threatening ischemia (CLTI), face substantial impairments to daily living, including chronic pain, limited walking distance without pain, and nonhealing wounds. Preclinical models have been developed in various animals to study PAD, but mouse hindlimb ischemia remains the most widely used. There can be significant variation in response to ischemic insult in these models depending on the mouse strain used and the site, number, and means of arterial disruption. This protocol describes a unique method combining femoral artery and vein electrocoagulation with the administration of a nitric oxide synthase (NOS) inhibitor to reliably induce footpad gangrene in Friend Virus B (FVB) mice that resembles the tissue loss of CLTI. While traditional means of assessing reperfusion such as laser Doppler perfusion imaging (LDPI) are still recommended, intracardiac perfusion of the lipophilic dye 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (DiI) is used to label the vasculature. Subsequent whole-mount confocal laser scanning microscopy allows for high-resolution, three-dimensional (3D) reconstruction of footpad vascular networks that complements traditional means of assessing reperfusion in hindlimb ischemia models.

The present protocol describes a unique, clinically relevant model of peripheral arterial disease that combines femoral artery and vein electrocoagulation with the administration of a nitric oxide synthase inhibitor to induce hindlimb gangrene in FVB mice. Intracardiac DiI perfusion is then used for high-resolution, three-dimensional imaging of the footpad vasculature.

Imaging tridimensionale ad alta risoluzione della vascolarizzazione del footpad in un modello di cancrena posteriore murina

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering ...