The authors would like to thank Dr. Christina Ginkel (German Center for Neurodegenerative Diseases, DZNE) and Dr. Robert Stark (DZNE) for their assistance with animal breeding and animal healthcare. This work was financially supported by the Federal Institute for Drugs and Medical Devices (Bundesinstitut f&#252;r Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM), Bonn, Germany.

すべての動物実験は、ローカルおよび機関動物ケア協議会（ボン大学、BfArM、LANUV、ドイツ）のガイドラインに従って行いました。また、すべての動物実験は、優れた法律、 例えば、1986年11月24日（609分の86 / EEC）の欧州共同体理事会指令、または個々の地域または国の法律に準じて行きました。具体的な努力を使用する動物の数、ならびにそれらの苦痛を最小限にするためになされました。 1.動物飼育およびEEG記録条件<ol><li>フィルタートップケージの住宅マウスまたは個別換気ケージを使用しています。 </li><li>移植した動物や遠隔測定レコーディングに適した特殊なラボ室で換気キャビネットに動物施設からマウスを転送します。 </li><li> EEG電極注入とその後の録音を含むすべての動物実験を、実行し、標準化された条件の下で（22℃、TEMperature、12時間/ 12時間の明暗サイクル、50〜60％の相対湿度、ノイズ減衰、 等 ）18。 </li><li>食料と水を自由摂取とクリアタイプIIポリカーボネートケージ内の4から3のグループ内の無線周波数送信機注入、家の動物の前に。これはストレスの原因となり、その後の実験と結果を妨害することができるように、個々のマウスを分離しないでください。 </li><li>オープン住宅の条件を使用するのではなく、実験や録音中に換気キャビネットを使用しないでください。 </li></ol> 2. Radiotelemetric EEG電極移植およびEEGレコーディング<ol><li> 注射麻薬を使用して、マウスを麻酔、 例えば、ケタミン/ xylazinehydrochloride（100/10 mgの/ kgで、腹腔内、腹腔内）または吸入麻酔薬、 例えば、イソフルラン17、18。 <ol><li>イソフルラン麻酔のために、誘導cにマウスを置き4〜5％イソフルランおよび0.8〜1％の酸素またはカルボゲン（5％CO 2および95％O 2）でhamber。 </li><li>麻酔の所望の深さを制御し、掃気システムを使用してイソフルランに実験者の暴露を避けるために、動物の鼻/口の上にシリコンフェイスマスクを配置します。 </li><li>吸入麻酔が利用できない場合、注射用麻酔薬、 例えば、esketaminhydrochlorideた（100mg / kg、腹腔内）およびxylazinehydrochloride（10mg / kg、腹腔内）を使用します。 </li><li>テールピンチ反射、足のピンチ反射、および呼吸速度をチェックすることによって、麻酔深度を監視します。気管挿管を介して、人工呼吸はマウスでは必要ではないことに注意してください。 </li></ol></li><li> 動物の背中の皮下ポーチに無線周波数送信機をインプラント。 <ol><li>頭皮から体毛を削除し、2消毒剤、 すなわち、70％エタノール及びヨウ素系のスクラブで剃毛頭皮を前処理。 </li><li>メスを用いて、行いますnucheal地域への額から頭皮上正中切開。 </li><li>項部切開部から出発して、手術用はさみまたは外科プローブを使用して鈍的切開を行うことにより、動物の背中の片側の皮下袋を準備します。 </li><li>皮下ポーチに送信機を挿入し、柔軟な送信機の余分な長さは、同様にポーチにつながる入金。手術部位と送信機のインプラントの汚染を防止することに特別な注意を払ってください。適切にドレープを使用して、非無菌領域から無菌隔離します。 </li></ol></li><li>定位フレーム、 例えば、コンピュータ化された3D定位デバイス上で実験動物を置きます。鼻クランプと耳バーを使用して頭蓋骨を修正しました。 </li><li>頭蓋骨からさらに組織を除去し、頭蓋縫合とcraniometricsランドマークを照明するために、ブレグマとラムダ0.3％H 2 O 2を用いて頭蓋骨を前処理。 </li><li>選択した座標にドリル穴最大速度での圧力フリーモードでの高速脳神経外科ドリルを使用して（ステップ2.6参照）。 注：圧力フリーの掘削はドリルヘッドと皮質の損傷の突然のブレークスルーを回避することができます。開頭術のために、脳神経外科の高速ドリルが推奨されます。電極径に応じて、0.5ミリメートル - 0.3の標準ドリルヘッドの直径を選択してください。 </li><li>インピーダンス、直径、コーティングなどを考慮すると、電極の種類を慎重に選択します 注：パリレンコーティングされたタングステンまたはステンレス鋼電極が最も一般的です。電極の種類は、実験の要件に応じて選択されるべきです。先制操縦のように、70％エタノールを使用して、移植前に電極チップを滅菌します。電極コーティングは加熱滅菌を可能にしないことに注意してください。 </li><li>海馬内のCA1脳波記録のために、以下の座標に定位穴をドリル：ブレグマ、-2ミリメートル;内外側、1.5ミリメートル（右半球）。背腹、1.3ミリメートル（タージェトン地域：アンモン角（CA1）錐体層）。基準電極の場合は、以下の定位座標で小脳皮質上記の穴をドリル：ブレグマ、-6.2ミリメートル、内外、0ミリメートル;背腹、0ミリメートル。 注：小脳ではなく、サイレント脳領域であるとして小脳電極は、pseudoreference電極として機能します。定位座標は、標準的なマウスの脳アトラスに由来しました。 </li><li>電極を挿入する前に、必要な長さにそれらを短縮することができます。機械的に送信機のステンレス鋼製のらせんへの電極の頭蓋外の部分をクリップ。 注：これは、システムの大幅なノイズを導入することができるようにはんだ付けは、避けるべきです。 </li><li>定位装置の垂直アームに電極を取り付け、前述の定位座標に応じて電極を挿入します。 </li><li>グラスアイオノマーセメントを使用した電極を修正し、セメントが完全に硬化するまで待ちます。 </li><li>頭皮を閉じます過とオーバー非吸収性の5-0または6-0縫合材料と縫合糸を使用。 </li><li>術後疼痛管理のために、4日間連続移植後1日1回カルプロフェン（5 mgの/キログラム、皮下、皮下）投与。カルプロフェンは前最初の切開（ステップ2.2.2）に注入されるべきであることに注意してください。 </li><li>録音および/または注入実験が開始される前に、14日後に移植 - 動物が10回復することができます。 </li></ol>シータ振動および薬理学的誘導の3自発録音<ol><li>磁気スイッチを使用して、無線周波数送信機をアクティブにします。レシーバプレート上のそのホームケージで動物を置きます。少なくとも24〜48時間、長期海馬EEG記録を行います。 注：長期的な録音の脳波振幅とEEGの周波数特性の解析は、概日シータ振動の依存性や具体的な行動との関連に詳しい洞察を提供し、認知条件/タスク。常に実験動物のビデオモニタリングとEEG記録を兼ね備えています。 </li><li>シータ振動の薬理学的誘導のために、ウレタン（800ミリグラム/ kg、腹腔内）またはムスカリン受容体作動薬の単回投与、例えばピロカルピン（10mg / kgの腹腔内）、アレコリン（0.3ミリグラム/ kg、腹腔内）またはオキソトレモリンの単一用量を投与（0.03ミリグラム/ kg、腹腔内）。周辺ムスカリン性反応を避けるために、N-メチルスコポラミン（0.5ミリグラム/ kg、腹腔）をマウスに前処理。たて0.9％NaClまたはリンゲル液中に全ての薬剤を溶解します。 注：ムスカリン受容体アゴニストのより高い用量は、実験動物における発作の誘発につながる可能性があります。また、ここで与えられた投与量は、調査中のマウスラインの前の用量 - 効果の研究を必要とするランドマークを表すことを検討してください。ウレタンは、ストレージおよび取り扱いに適切な予防措置を必要とする変異原および発がん性物質であることに注意してください。 </li><li>アトロピン感受性のII型を区別するために（50mg / kg、腹腔内）アトロピンを注入アトロピンと小文字を区別しないタイプから私が振動をTHETA。 注：アトロピンの投与量は、再び、種および株に依存しており、前の用量 - 効果の評価を必要とします。アトロピン注射の最適な時点は、ムスカリン受容体作動薬の薬力学に依存します。 II型シータの同定のために、アトロピン注射はウレタン投与後1時間をお勧めします。 </li><li>全身薬物投与は、その後のEEG記録に影響を与える世界的な転写および翻訳パターンを変化させるように、いくつかの薬剤のその後の適用を避けるようにしてください。短時間のシータ振動はまた、tail-や足-ピンチとして、感覚刺激によって誘導することができることに注意してください。 </li><li>エキス/エクスポート代表プレ相（ベースライン）の脳波データセットと総EEG記録からポスト噴射相ASCIまたはTXTファイルなど、適用される薬や個々の研究プロトコルの要求の薬物動態を検討します。 </li></ol> 4。EEG電極配置の検証<ol><li>インキュベーション室内に置くことにより、動物を安楽死させると、100％の二酸化炭素を導入します。インキュベーションチャンバー内に存在する空気に加え二酸化炭素で毎分チャンバ容積の10〜30％の充填率を使用します。これは、動物への最小限のストレスで急速に意識不明になります。 </li><li>呼吸停止が起きた後にチャンバーからマウスを外し、色あせた目の色は2-3分間持続します。 </li><li>ステンレス製の電極をカットし、無線周波数送信機を外植。ハサミやギロチンを用いてマウスを刎ねると、手術用ハサミやピンセットで穏やかな操作により脳頭蓋から脳を削除します。 </li><li>一晩リン酸緩衝生理食塩水（PBS）（pH7.4）中4％パラホルムアルデヒドで脳を修正しました。凍結保護のために、さらなる処理まで4℃で、それらを30％グルコースに脳を転送し、保存します。 注：パラホルムアルデヒドは2012 OSHAハズにより有害とみなされていますARD通信規格（29 CFR 1910.1200）。必要な予防措置を講じてください：個人用保護具を使用し、適切な換気を確保し、粉塵の生成を避けます。また、発火源を除去し、静電放電に対する予防措置をとります。パラホルムアルデヒドは、環境中に放出されるべきではありません。 </li><li>接着剤を使用したクライオスタットの組織ホルダーに抽出された脳をマウントして、40に脳をカット - 75μmの冠状切片。スライドガラス上にスライスをマウントして、標準的な組織学的手順を使用して、ニッスルブルーでそれらを染色します。この手順は、前の電極位置を反映した分岐流路を可視化します。 vibroslicerを使用して、ネイティブ脳からの冠状スライスをカットすることも可能であることに注意してください</li><li>正しいEEG電極配置基準を満たすだけの動物を組み込みます。 CA1領域のために、深い電極の先端は、CA1錐体層の内側にローカライズする必要があります。 </li></ol><ol><li>いいえ先験的フィルタのカットオフを有する適切なサンプリングレートで録音CA1海馬脳波。 注：送信機固有のサンプリング・レートは、脳波解析の上限周波数を決定します。 </li><li>解析ソフトウェアで記録されたデータを処理します。プログラムの時間-周波数解析と分析方法の適切な制御（ 図5）20のためのカスタムメイドの手順で計算。 </li><li> 1時間ごとの長さのセクションに記録された脳波をカット。計算時間が高いため、高速のコンピュータ・プロセッサを使用します。また、複数のカーネル20上のコンピューティングを並列化することができるソフトウェアを使用しています。 </li></ol> 6.脳波データ分析<ol><li>周波数および振動の振幅の両方を計算するために複雑なモレットウェーブレットを使用して、データセグメントを分析します。 注：このウェーブレット（ 例えば、Ψ（x）は=（πb）は（ - 1/2）のexp（2 IπC x）はEXP（-x 2 / b）は 、bは 、中心周波数cは 、帯域幅パラメータであり、iは虚数単位）は、多くの場合、脳波を研究するために文献に適用されていますデータは、周波数と時間の23、24の両方で最適な解像度を保証します。 </li><li>まだ十分な時間分解能を無視していない間、特に重みが周波数分解能は0.1 Hzのレベルでの周波数差を区別するための帯域幅パラメータと、中心周波数設定を使用します。 注：ガンマ帯域におけるニューロンのプロセスは、短時間の25であり、これもシータリズム当てはまることができます。このように、分析的なアプローチは、十分な時間分解能を考慮しなければなりません。 </li><li> 、このように一般的なデルタを含む、0.1ヘルツのステップサイズで、12ヘルツ - 0.2の周波数範囲内のEEGデータを分析TA、アルファ周波数範囲。 </li><li>シータ振動の標準的な目視検査を置き換えることができシータ周波数アーキテクチャの精緻化のための自動化され、複雑な分析ツールを設定します。この手順は、シータ検出法（TDM）と呼ばれています。 </li><li>シータ周波数範囲（3.5から8.5ヘルツ）と2.5秒ごとのタイムウィンドウの上限デルタ周波数範囲（2から3.4ヘルツ）の最大振幅の最大振幅の商を計算します。 注：この商の値はシータ振動が発生したかどうかを決定するための尺度として役立ちます。シータ周波数範囲の定義は、分析される機能状態及び神経解剖学的回路/システムに依存して変化し得ます。 </li><li>このセグメントの間に計算された比率が1.5以上である場合」、シータ振動エポック」としてセグメントを分類します。 注：これは、最大のシータ振幅は、関連する2.5秒の間に、上部デルタ帯域における振幅EEGよりも少なくとも50％高くなっていることを保証しますセグメント。比率が使用する回線および/または種に応じて適応を必要とするかもしれないことに注意してください。 2.5秒の間隔が一定騒々しいエポックの偽陽性検出を防止し、シータ振動の最小持続時間を表し、および他の刊行物19 26の範囲の定義内にあります。生理学的に関連するデルタ活性が高いシータ活動中に減衰される徐波睡眠中に、例えば、非シータエポック中に表示されるので、上部デルタ周波数範囲は、制御周波数帯として機能します。 </li><li>すべての1時間区間について、この手順を繰り返します。したがって、すべてのセクションでは、2.5秒ごとの長さで1440 EEGセグメントから構成されています。 </li><li>統計的に識別されたシータ振動エポックのデータを評価します。 </li><li>検出されたシータエポックの総継続時間の統計を計算。明確な定義済みのグループ。このような明/暗サイクルも、。およびその他のパラメータ。 注：StatiSTICS 等 t検定、ANOVA、又はMANOVA、変数に応じて、グループの数、条件を含んでもよいです</li><li>検出されたシータエポックの振幅の統計を計算するが、唯一のシータ周波数範囲内（3.5から8.5ヘルツ）。 </li><li>検出されたシータエポックの周波数の統計を評価するが、唯一のシータ周波数範囲内（3.5から8.5ヘルツ）。 注：シータエポックのシータ周波数はシータエポックの最大シータ振幅に属する周波数として定義されています。 </li></ol>

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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+theta+and+gamma+rhythms+in+the+hippocampus.">Generation of theta and gamma rhythms in the hippocampus.</a> Neurosci Biobehav Rev. 22, 275-290 (1998).</li><li>Shin, J., Talnov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+single+trial+analysis+of+hippocampal+theta+frequency+during+nonsteady+wheel+running+in+rats.">A single trial analysis of hippocampal theta frequency during nonsteady wheel running in rats.</a> Brain Res. 897, 217-221 (2001).</li><li>Shin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+unifying+theory+on+the+relationship+between+spike+trains,+EEG,+and+ERP+based+on+the+noise+shaping/predictive+neural+coding+hypothesis.">A unifying theory on the relationship between spike trains, EEG, and ERP based on the noise shaping/predictive neural coding hypothesis.</a> Biosystems. 67, 245-257 (2002).</li><li>Kramis, R., Vanderwolf, C. H., Bland, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+types+of+hippocampal+rhythmical+slow+activity+in+both+the+rabbit+and+the+rat:+relations+to+behavior+and+effects+of+atropine,+diethyl+ether,+urethane,+and+pentobarbital.">Two types of hippocampal rhythmical slow activity in both the rabbit and the rat: relations to behavior and effects of atropine, diethyl ether, urethane, and pentobarbital.</a> Exp Neurol. 49, 58-85 (1975).</li><li>Lu, B. L., Shin, J., Ichikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Massively+parallel+classification+of+single-trial+EEG+signals+using+a+min-max+modular+neural+network.">Massively parallel classification of single-trial EEG signals using a min-max modular neural network.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 51, 551-558 (2004).</li><li>Robinson, T. E., Kramis, R. C., Vanderwolf, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+types+of+cerebral+activation+during+active+sleep:+relations+to+behavior.">Two types of cerebral activation during active sleep: relations to behavior.</a> Brain Res. 124, 544-549 (1977).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

シータ活動は、全身の神経生理学において中心的な関連性があります。これは、特にそれが特定の行動および認知の状態に関連する海馬において、種々の脳領域で観察することができます。加えて、海馬のシータは、薬理学的にアトロピン感受性型IIおよびアトロピン非感受性型Iシータに分化させることができます。タイプIIは、アラート不動状態<sup class="x...

脳内のシータ活動は覚醒、注意、随意運動、探索行動、注目の行動、学習および記憶、体性感覚の統合、および急速眼球運動（REM）1を寝て、2を含む様々な認知および機能状態、に関連しています。主に、リズミカルなエンティティとしてシータ活動は、様々な脳の領域で生成することができ、高度に組織化とシータ振動として同期されます。以下では、シータ活動/中隔海馬システム3、4内で生成される振動の解析と定量化に焦点を当てます。セプタム内では、GABA作動性、グルタミン酸、およびコリン作動性ニューロンのプロジェクト海馬へとシータ振動挙動の開始および維持に貢献しています。海馬シータ振動はすなわち 、中隔に開始されたかどうかについて継続的な議論があり、 </em&gt;海馬内の中隔ペースメーカー海馬フォロワーモデル、（extrahippocampal理論）または本質（海馬内理論）5、6、7。 かかわらず、その起源の、海馬シータ振動は、特にトランスジェニックマウスモデルでは、年間の関心の焦点になっています。これらのモデルは、深いEEG電極の移植のために、特定の認知および行動のタスク8下の海馬シータ振動の記録を可能にします。海馬シータ振動は、本質的に不均一です。シータ振動のいわゆる二元的な理論に基づいて、一方がアトロピン感応型間IIシータおよびアトロピン非感受性型Iシータ9、10、11を区別することができます。後者は、典型的には、1 / MムスカリンMにより誘導することができます<sUB&gt; 3受容体アゴニスト、 例えば、アレコリン、ピロカルピン、およびウレタン。しかし、ウレタンムスカリン活性化に加えて、他のイオンチャネルエンティティの複雑な効果を発揮する、多標的薬物です。 II型シータについては、ムスカリン性経路は、M 1の活性化/ M 3およびその後のG qを/ 11（Gα）1/4βホスホリパーゼCの媒介活性化（PLCβ1/4）、イノシトール三リン酸（INSP 3）が含まれ 、diacylglycerole（DAG） の Ca 2+、およびプロテインキナーゼC（PKC）。 - / -およびPLCβ4 - / -シータ振動12、13、14の完全な喪失または重大な減衰を示すマウスthetagenesisでPLCβ1およびPLCβ4の役割は、ノックアウトPLCβ1を用いた研究で確認されています。追加のM 1、M 3、およびM 5下流の標的（CHA;ムスカリン性シグナル伝達カスケードのnnels /電流）は、電位依存性K +チャネル（K V 7）を介してM型K +チャネル（K M）などの様々なコンダクタンスを含みます過分極K +チャネル（KS AHP）の後に遅いです。おそらくTWIK関連の酸感受性K +チャネルを介してリークK +チャネル（K 漏れ ）、（TASK1 / 3）;おそらくのNa +漏洩チャネルを介してカチオン電流（I CAT）、（NALCN）。過分極および環状ヌクレオチド依存性チャネル（HCN）を介して、私の時間 。また、M 2 / M 4アセチルコリン受容体（AChRs）は内向き整流K + 3.1（3.1 IR K）をチャネルと内向き整流K + 3.2（KのIR 3.2）15チャネルを妨害することが報告されました。 現在、市販の解析ソフトウェアは、（P、mVの2）高速FFTによる周波数解析、 例えば、電力の分析を可能にしますまたはパワースペクトル密度（PSD、mVの2 /ヘルツ）。電力またはシータ周波数範囲のパワースペクトル密度（PSD）分析は、その活性の全体概要を示します。しかし、認知と行動に関連したシータ活動への詳細な洞察を得るために、高度に組織化さシータ振動の解析が必須です。高度に組織化さシータ振動の評価は、神経変性および神経精神疾患の分野で非常に重要です。ほとんどの実験的疾患研究は硬膜外表面及び深部脳脳波を記録するために、高度に洗練された神経外科的アプローチを使用して、トランスジェニックマウスモデルにおいて行われます。これらの技術は、テザーシステム16とradiotelemetricセットアップ17、18の両方が含まれます。シータ振動長期記録条件の下で自発的及び行動関連シータ振動として記録することができます。また、シータ振動がRECOすることができます薬理学的誘導後だけでなく、行動や認知タスクへの、またはそのような尾がピンチなどの感覚刺激に対する動物の曝露後のrded。 早期シータ振動がCsicsvari らによって記載された特徴づけるために近づきます。 19。長時間EEG記録には適していません - （50分15）著者らは、短期シータ分析のための半自動化ツールを開発しました。ここで説明する私たちの方法は、&gt; 48時間20長期脳波記録の分析を可能にします。 Csicsvari ら。 10はまた、シータ-デルタ比と呼ばれるが、高度に組織化さシータ振動の決意にはしきい値が提供されていません。デルタとシータ範囲の定義は、私たちの周波数範囲の定義と一致しています。それが明示的に言及されていないように、我々は、FFTベースの方法はCsicsvari らによって使用されていることを前提としています。シータ・デルタ周波数帯域の電力を計算します。この我々ははるかに高い精度が得られ、周波数スケールの大きな数（周波数はΔ（F）= 0.05 Hzのステップ）にウェーブレットベースの振幅を計算するので、再び明らかに、我々の方法は異なります。個別に分析したEEGエポックの持続時間は、私たちの定義と同様です。 Klausberger ら。 図21は 、長期のEEG記録の分析のためのシータ-デルタ比を利用します。しかし、我々のアプローチに比べて3主要な違いがあります：ⅰ）EEGエポック時間、 すなわち、少なくとも6秒、はるかに長いですが、 II）、シータ、デルタ比は、我々のしきい値よりもはるかに高く、異なる周波数範囲の定義に関連している、4に設定されています。およびiii）電力の定義は、特に、非常に短い時間枠（2秒、 すなわち、2.5ヘルツの周波数で振動するための5サイクル）のために、高精度に欠けるFFT方式に基づいてされる可能性があります。このような場合には、ウェーブレットに基づく手順がより推奨されます。キャプランらの研究。シータ-デルタ電力比を無視し22は、単独シータ電力を計算しました。このように、カプラン・アプローチ22は、高いか低いデルタを伴う認知シータ豊富なプロセスを区別することはできません。 以下のプロトコルでは、我々は確実にマウスから海馬EEG記録で高度に組織化さシータ振動を解析するために、当社の分析ウェーブレットベースのアプローチを提示します。この手順は自動的に動作するので、それは大きなデータセットおよび長期EEG測定に適用することができます。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Carprofen (Rimadyl VET - Injektionsl&#246;sung)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 0110208208</td>
			<td>20ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>binocular surgical magnification microscope</td>
			<td>Zeiss Stemi 2000</td>
			<td>0000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1578818</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drapes (sterile)</td>
			<td>Hartmann</td>
			<td>PZN 0366787</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>9065.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.3% / 3% hydrogene peroxide solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>95321</td>
			<td>30% stock solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gloves (sterile)</td>
			<td>Unigloves</td>
			<td>1570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dental glas ionomer cement</td>
			<td>KentDental /NORDENTA</td>
			<td>957 321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heat-based surgical instrument sterilizer</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>18000-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>high-speed dental drill</td>
			<td>Adeor</td>
			<td>SI-1708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inhalation narcotic system (isoflurane)</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH</td>
			<td>34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter 250 ml</td>
			<td>PZN 6497131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>PZN 07506004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactated Ringer&#39;s solution (sterile)</td>
			<td>Braun</td>
			<td>L7502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nissl staining solution</td>
			<td>Armin Baack</td>
			<td>BAA31712159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pads (sterile)</td>
			<td>ReWa Krankenhausbedarf</td>
			<td>2003/01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel and tungsten electrodes parylene coated</td>
			<td>FHC Inc., USA</td>
			<td>UEWLGESEANND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereotaxic frame</td>
			<td>Neurostar</td>
			<td>51730M</td>
			<td>ordered at Stoelting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Stereo Drive-New Motorized Stereotaxic)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tapes (sterile)</td>
			<td>BSN medical GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>626225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TA10ETA-F20</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0042-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter 3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 2.5 mV, channel bandwidth (B) 1-200 Hz, nominal sampling rate (f) 1000 Hz (f = 5B) temperature operating range 34-41 &#176;C warranted battery life 4 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TL11M2-F20EET</td>
			<td>DSI</td>
			<td>270-0124-001X</td>
			<td>Radiofrequency transmitter 3.9 g, 1.9 cc, input voltage range &#177; 1.25 mV, channel bandwidth (B) 1-50 Hz, nominal sampling rate (f) 250 Hz (f = 5B) temperature operating range 34-41 &#176;C warranted battery life 1.5 months</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibroslicer 5000 MZ</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>5000-005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>PZN: 1320422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>Mathworks Inc.</td>
			<td></td>
			<td>programming, computing and visualization software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS</td>
			<td>IBM</td>
			<td></td>
			<td>statistical analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automatic detection of highly organized theta oscillations in the murine eeg

シータ活動が中隔海馬のシステムで生成され、深い海馬内の電極及び植込み型脳波（EEG）radiotelemetryまたはテザーシステムアプローチを使用して記録することができます。薬理学的に、海馬シータは不均一である（二元的な理論を参照）、I型およびII型シータに分化させることができます。これらの個々の脳波のサブタイプは、アルツハイマー病などの神経変性疾患において等覚醒、探査、学習や記憶、高い統合的な機能、特定の認知および行動状態に関連している、中隔海馬システムの構造的および機能的変化が損なわシータ活性をもたらすことができます/振動。海馬EEGの標準定量分析は、高速フーリエ変換（FFT）ベースの周波数分析を含んでいます。しかし、この手順は、一般、特に高度に組織化さシータ振動でシータ活動に関する詳細を提供していません。 DETAを得るために海馬で高度に組織化さシータ振動に関する情報をILED、我々は新しい分析手法を開発しました。このアプローチは、高度に組織化さシータ振動とその周波数特性の持続期間の時間と費用対効果の定量化を可能にします。

シータ活性は、中枢神経系（CNS）領域の広い範囲で記録することができます。ここでは、マウスの海馬からシータ振動の分析を提示します。このような振動は異なる行動と認知の状態の間に発生する可能性があります。非常に両方の自発的、長期的、タスク関連の短期的、および薬理学的に誘導される条件下でシータ振動を解析することをお勧めします。 ...

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Automatic Detection of Highly Organized Theta Oscillations in the Murine EEG

Theta activity in the hippocampus is related to specific cognitive and behavioral stages. Here, we describe an analytical method to detect highly-organized theta oscillations within the hippocampus using a time-frequency (i.e., wavelet analysis)-based approach.

マウス脳波で高度に組織化されたシータ振動の自動検出

Theta activity is generated in the septohippocampal system and can be recorded using deep intrahippocampal electrodes and implantable ...

automatic-detection-highly-organized-theta-oscillations-murine

Research

JoVE Journal

Behavior

9.1K ビュー.  University of Cologne. Theta activity in the hippocampus is related to specific cognitive and behavioral stages. Here, we describe an analytical method to detect highly-organized theta oscillations within the hippocampus using a time-frequency (i.e., wavelet analysis)-based approach.

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Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

同時fMRIの中の高品質脳波データの取得のための最も良い現在の習慣

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

行動学

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric currents through the scalp. This constant electric current induces shifts in neuronal membrane excitability, resulting in secondary changes in cortical activity. Although tDCS has most of its neuromodulatory effects on the underlying cortex, tDCS effects can also be observed in distant neural networks. Therefore, concomitant EEG monitoring of the effects of tDCS can provide valuable information on the mechanisms of tDCS. In addition, EEG findings can be an important surrogate marker for the effects of tDCS and thus can be used to optimize its parameters. This combined EEG-tDCS system can also be used for preventive treatment of neurological conditions characterized by abnormal peaks of cortical excitability, such as seizures. Such a system would be the basis of a non-invasive closed-loop device. In this article, we present a novel device that is capable of utilizing tDCS and EEG simultaneously. For that, we describe in a step-by-step fashion the main procedures of the application of this device using schematic figures, tables and video demonstrations. Additionally, we provide a literature review on clinical uses of tDCS and its cortical effects measured by EEG techniques.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation technique that has shown initial therapeutic effects in several neurological conditions. The main mechanism underlying these therapeutic effects is the modulation of cortical excitability. Therefore, online monitoring of cortical excitability would help guide stimulation parameters and optimize its therapeutic effects. In the present article we review the use of a novel device that combines simultaneous tDCS and EEG monitoring in real time.

経頭蓋直流刺激中同時脳波モニタリング

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

統合された行動ステーション（INBEST）を有するマウス疾患モデルの行動表現型

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

子供高密度脳波記録の皮質ソース解析

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral and temporal changes that are characteristic of human language. These abilities lay the foundation for effective language acquisition; allowing infants to hone in on the sounds of their native language. Invasive procedures in animals and scalp-recorded potentials from human adults suggest that simultaneous, rhythmic activity (oscillations) between and within brain regions are fundamental to sensory development; determining the resolution with which incoming stimuli are parsed. At this time, little is known about oscillatory dynamics in human infant development. However, animal neurophysiology and adult EEG data provide the basis for a strong hypothesis that rapid auditory processing in infants is mediated by oscillatory synchrony in discrete frequency bands. In order to investigate this, 128-channel, high-density EEG responses of 4-month old infants to frequency change in tone pairs, presented in two rate conditions (Rapid: 70 msec ISI and Control: 300 msec ISI) were examined. To determine the frequency band and magnitude of activity, auditory evoked response averages were first co-registered with age-appropriate brain templates. Next, the principal components of the response were identified and localized using a two-dipole model of brain activity. Single-trial analysis of oscillatory power showed a robust index of frequency change processing in bursts of Theta band (3 - 8 Hz) activity in both right and left auditory cortices, with left activation more prominent in the Rapid condition. These methods have produced data that are not only some of the first reported evoked oscillations analyses in infants, but are also, importantly, the product of a well-established method of recording and analyzing clean, meticulously collected, infant EEG and ERPs. In this article, we describe our method for infant EEG net application, recording, dynamic brain response analysis, and representative results.

High-density electroencephalography (dEEG) is being used increasingly to study brain development and plasticity in the early years of life. Here we present an application of sophisticated analysis techniques that builds on traditional EEG recording to understand the oscillatory dynamics of rapid auditory processing in the infant brain.

幼児聴覚処理とイベント関連の脳の振動

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral ...

Measurement of Vibration Detection Threshold and Tactile Spatial Acuity in Human Subjects

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about mechanosensory function that are relevant for clinical diagnosis as well as for basic research. Here, we describe two psychophysical tests designed to determine the vibration detection threshold (automated system) and tactile spatial acuity (handheld device). Both procedures implement a two-interval forced-choice and a transformed-rule up and down experimental paradigm. These tests have been used to obtain mechanosensory profiles for individuals from distinct human cohorts such as twins or people with sensorineural deafness.

Here, we present protocols to determine vibration detection thresholds and tactile acuity using psychophysical methods in man.

ヒト対象における振動検出しきい値と触覚空間視力の測定

Tests that allow the precise determination of psychophysical thresholds for vibration and grating orientation provide valuable information about ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations supportive behavior of other people as well as positive social relationships can act as powerful resources to cope with stress. In order to study the interplay between these variables, this protocol describes two effective experimental manipulations of social relationships and supportive behavior in the laboratory. In the present article, these two manipulations are implemented in the Trier Social Stress Test (TSST)&#8212;a standard stress induction paradigm in which participants are subjected to a simulated job interview. More precisely, we propose (a) a manipulation of the relationship between different protagonists in the TSST by making a shared social identity salient and (b) a manipulation of the behavior of the TSST-selection committee, which acts either supportively or unsupportively. These two experimental manipulations are designed in a modular fashion and can be applied independently of each other but can also be combined. Moreover, these two manipulations can also be integrated into other stress protocols and into other standardized social interactions such as trust games, negotiation tasks, or other group tasks.

Previous research on the social dimension of stress has focused on two important variables: social identity and social support. This protocol introduces an effective experimental manipulation of these two social variables and describes their implementation in a standard stress induction paradigm (Trier Social Stress Test).

トリーアの社会ストレステストにおけるソーシャルサポートと社会的アイデンティティの実験操作：ストレスの社会的側面

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

トレッドミル疲労試験：マウスの​​疲労のような挙動のシンプルな、ハイスループットアッセイ

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants socially interact. Electroencephalography (EEG) power is an advantageous technique to assess infant functional neural activation. However, many studies record infant EEG only during one baseline condition. This protocol describes a paradigm that is designed to comprehensively assess infant EEG activity in both social and nonsocial contexts as well as tease apart how different types of social inputs differentially relate to infant EEG. The within-subjects paradigm includes four controlled conditions. In the nonsocial condition, infants view objects on computer screens. The joint attention condition involves an experimenter directing the infant's attention to pictures. The joint attention condition includes three types of social input: language, face-to-face interaction, and the presence of joint attention. Differences in infant EEG between the nonsocial and joint attention conditions could be due to any of these three types of input. Therefore, two additional conditions (one with language input while the experimenter is hidden behind a screen and one with face-to-face interaction) were included to assess the driving contextual factors in patterns of infant neural activation. Representative results demonstrate that infant EEG power varied by condition, both overall and differentially by brain region, supporting the functional nature of infant EEG power. This technique is advantageous in that it includes conditions that are clearly social or nonsocial and allows for examination of how specific types of social input relate to EEG power. This paradigm can be used to assess how individual differences in age, affect, socioeconomic status, and parent-infant interaction quality relate to the development of the social brain. Based on the demonstrated functional nature of infant EEG power, future studies should consider the role of EEG recording context and design conditions that are clearly social or nonsocial.

This novel protocol is designed to assess the neural bases of social interaction in infants. The paradigm is designed to tease apart how various social inputs such as language, joint attention, and face-to-face interaction relate to infant neural activation. Infant EEG power is recorded during both social and nonsocial conditions.

幼児EEGに関する社会入力の効果を評価するために、被験者内実験プロトコール

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants ...

Continuous Theta Burst Stimulation of the Posterior Medial Frontal Cortex to Experimentally Reduce Ideological Threat Responses

Decades of behavioral science research have documented functional shifts in attitudes and ideological adherence in response to various challenges, but little work to date has illuminated the neural mechanisms underlying these dynamics. This paper describes how continuous theta burst transcranial magnetic stimulation may be employed to experimentally assess the causal contribution of cortical regions to threat-related ideological shifts. In the example protocol provided here, participants are exposed to a threat prime-an explicit reminder of their own inevitable death and bodily decomposition-following a downregulation of the posterior medial frontal cortex (pMFC) or a sham stimulation. Next, disguised within a series of distracter tasks, participants' relative degree of ideological adherence is assessed-in the present example, with regard to coalitional prejudice and religious belief. Participants for whom the pMFC has been downregulated exhibit less coalitionally biased responses to an immigrant critical of the participants' national in-group, and less conviction in positive afterlife beliefs (i.e., God, angels, and heaven), despite having recently been reminded of death. These results complement prior findings that continuous theta burst stimulation of the pMFC influences social conformity and sharing and illustrate the feasibility of investigating the neural basis of high-level social cognitive shifts using transcranial magnetic stimulation.

Threats reliably evoke shifts in high-level ideological investment, but little work to date has explored the neural mechanisms underlying these dynamics. This paper describes how continuous theta burst transcranial magnetic stimulation may be employed to test the contribution of the posterior medial frontal cortex (and/or other regions) to threat-related ideological shifts.

実験的イデオロギー的な脅威の応答を減らすために後部内側前頭皮質の連続シータ バースト刺激

Decades of behavioral science research have documented functional shifts in attitudes and ideological adherence in response to various challenges, but ...