비 금지 EEG Radiotelemetry : 경막 외 및 깊은 뇌내 정위 EEG 전극 위치

요약

비 구속 된 EEG radiotelemetry 자유롭게 이동 설치류에서 생체 장기 뇌파를 기록하기위한 유용한 방법 론적 접근이다. 상세한 프로토콜은 CNS의 리듬 성 CNS와 관련된 행동 단계 안정적인 기록을 얻기 위해 다양한 뇌 영역에 정위 경막 깊은 뇌내 전극 배치를 설명한다.

초록

이식 뇌파 radiotelemetry는 신경 및 신경 퇴행성 질환과 간질의 형질 전환 마우스 모델의 신경 학적 특성에 중앙 관련이있다. 이 강력한 기술은 기본적인 병태 생리 학적 메카니즘에 유용한 통찰을 제공 할뿐만 예., CNS 관련 질환의 병인, 또한 새로운 병진 즉. 치료 방법의 개발을 용이하게한다. 재킷이나 닿는 시스템에 사용되는 기록 시스템의 사용은 반 억제 캐릭터에 자신의 비 생리적 억제에서 고통을 경쟁 기술 반면, radiotelemetric 뇌파 기록은 이러한 단점을 극복. 기술적으로, 이식 뇌파 radiotelemetry 다양한 생리 학적 및 병태 생리 학적 조건 하에서 경막 외 깊은, 뇌내 뇌파의 정확하고 매우 민감한 측정 할 수 있습니다. 첫째, 우리는 곧장 앞으로의 상세한 프로토콜 성공적인 제시높은 품질의 electrocorticograms 결과 경막 외 (표면) 뇌파 기록에 대한 신속하고 효율적인 기술. 둘째, 우리는 해마 (electrohippocampogram)에서, 예를 들면 깊은, 뇌내 EEG 전극을 이식하는 방법을 보여줍니다. 두 방법 모두의 경우, 컴퓨터 화 된 3D 정위 전극 주입 시스템이 사용된다. 무선 주파수 송신기 자체는 마우스 및 래트 모두 피하 파우치에 주입된다. 특별한주의는 또한 실험 동물의 수술 주변과 수술 후 치료를 사전에 지불해야합니다. 마우스 및 래트 적합한 수술 마취 제제뿐만 아니라 수술 후 통증 치료 및 관리를 상세히 설명한다.

서문

Radiotelemetry 특히 EEG, ECG, EMG, 혈압, 몸체 중심부 온도 또는 활성 측정 ^1-7의 환경에서, 다양한 크기의 의식 무제한 동물의 행동 및 생리 다양한 파라미터를 측정하기위한 가장 중요한 방법 론적 접근이다. 이론적으로, 모든 화학 종은 고양이, 개, 돼지, 영장류 ^-3,8-로 마우스 및 래트와 같은 설치류에서 기관 이식의 radiotelemetry EEG를 사용하여 분석 될 수있다. 심지어 물고기, 파충류와 양서류는 radiotelemetric 조사 ⁹ 될 수 있습니다. 지난 20 년 동안 이식 뇌파 radiotelemetry는 이러한 간질, 수면 장애, 신경 퇴행성 질환 및 신경 정신 질환 ^7,10-12 인간 질병의 다양한 형질 전환 동물 모델의 특성에 가치있는 것으로 입증되었습니다. 과거에는 생쥐 biopotentials 쥐 포함한 생리 데이터를 수집하는 다양한 방법 론적 접근 DESC왔다ribed. 재킷 레코더 시스템, 물리적 억제 방법, 비 이식 radiotransmitters와 닿는 시스템에서 착용은 지난 ^{13, 14의} 주요 관심을 받았다. 요즘, radiotelemetric 주입을위한 다양한 시스템이 시판되고있다. 그러나, 문학 화면은 자체 제작 radiotelemetric 시스템 ^15-40의 발전을 설명하는 29 출판물을 밝혔다. 집에서 만든 시스템이 저렴하고 적응 이상의 사용자가 될 가능성이있는 반면, 상업적으로 이용 가능한 시스템은 똑바로 앞으로 설치가 비교적 쉽고 빠르게 설정할 수 있습니다.

이식 EEG의 radiotelemetry 재킷 시스템 또는 방법 닿는 착용 물리적 구속 방법과 같은 경쟁 기술에 비해 많은 장점을 갖는다. 후자는, 정의에 의해 억제된다 즉., 동물 이동 할 수 없거나 정상적인 동작이 손상된다. 심지어 재 취득을 위해 동물을 마취 할 필요가 있습니다책임 데이터. 현대 테더 시스템은 다소 덜 억제 될 가능성이 있지만, 이는 과학적으로 입증되어야한다. 한편 Radiotelemetry 동물 시공간 제한없이 때문에 동작들의 전체 레퍼토리를 나타낼 수 있으며, 접근 억제 인간 ^1,3-에서 획득 할 수있는 결과보다 예측으로 우수하다고 생각된다. 이 억제 방법 극적 기본 생체 변수, 예를 들면., 식품 섭취량, 바디 코어 온도, 혈압 및 심박수 예 ³ 신체 활동을 변경할 수 있지만 이는 꽤 알려져있다. 곁에 시스템은 하나 아직도 널리 사용되는 고전 억제 방법 ^{13, 14을} 나타냅니다. 경막 또는 깊이 중 전극이되는 전극은 일반적으로 두개골에 고정 된 소형 소켓에 연결된다. 소켓 자체가 동물의 비교적 자유로운 이동을 허용하는 케이블의 연결을 위해 노출된다. Alth요즘 깨닫지 못하고 있거나 남의 테더 시스템은 매우 선조 매우 유연하게 한 주요 단점 중 하나는 여전히 반 억제 즉,이다. 동물이 자신의 몸 (머리)에서 발생하는 모든 외부 장치를 조작하는 경향 또한, 전극 이식 장소에서 감염의 위험이있을 수 있습니다. 다양한 종류의 무선 radiotelemetry 기술이 이미 60 년대 후반에 기재되어 있으며, 따라서 수십 년 동안 존재 해 왔지만, 단지 최근 특히 작은 실험실 설치류 등으로 저렴하고 안정적이며 비교적 편한 ^{10,41,42되었다} 마우스 및 래트있다. 작은 소형 이식 EEG 송신기는 현재 시판되고 20g (~ 10 주)보다 큰 쥐에 이식 할 수있다. 따라서, 특히 트랜스 제닉 마우스 모델의 전기 생리 학적 특성 요즘 이식 EEG의 radiotelemetry의 적용 분야 지배적이되었다. 동물의 크기는 더 이상 실험 절대 restric 없다송신기 '배터리의 수명 반면 기 참이다. 제한된 수명 시간에도 불구하고, 송신기 이식 시스템은 시스템을 억제하여 전위 기록 관련 스트레스와 관련된 대부분의 단점을 최소화 할 수있다. 설치류는 휴식, 운동 활성 (탐사)과 수면 (REM, 느린 파 수면) ^{43, 44를} 포함하는 생리 학적 행동의 자신의 완전한 필수품 전반을 표시 할 수 있습니다. 중요한 것은, 이식 radiotelemetry 강하게 동물 사용 ^세를 줄일 수 있습니다. 현재 과학 실험 동물의 수를 제한하고 그들의 고통을 감소시키는 방법에 대한 집중적 논의가있다. 분명히, 동물 실험과 인간과 동물의 질병의 동물 모델은 수익성 병태 생리 및 치료에 이후의 진행 상황에 대한 우리의 이해에 필수적이다. 또한, 동물 실험 약물 연구 개발에 중요하다. 그들은 실질적으로 약물 라이선스에 전임상 / 독성 연구에 기여 않습니다따라서 모두 인간과 동물의 관리에 투입. 그것은 현재 어떤 대안이 아직 도출 할 그렇지 않으면 불가능하다 복잡한 병리 생리 학적 메커니즘을 이해하는 동물 연구에 사용할 수없는 것으로, 주목할만한입니다. 같은 시간의 3R, 즉에서., 유럽 연합 (EU)과 미국에서 대체 감소 및 개선 전략을 강력하게 보완 대체 방법에 대한 연구를 장려한다. Radiotelemetry는 다른 기술에 비해 실험 동물의 수와 고통을 감소시킬 수있는 성공적인 3R 전략의 중요한 예이다.

여기에서 우리는 쥐와 쥐 모두에서 무선 주파수 송신기의 피하 주머니 주입을 수행하기 위해 상세하고 연속 된 단계별 접근 방식을 제공합니다. 이 제 1 시퀀스는 정위 경막 깊은 뇌내 EEG 전극 위치의 설명이 이어진다. 특별한주의 주택 조건, 마취, 수술 주변 및 수술 후 통증이 지급됩니다관리 가능한 항 감염 치료. 초점은 안정적으로 경막 외 깊은 뇌내 구조를 대상으로 컴퓨터 3D 정위 방법입니다. 우리는 또한 수술 후 회복 기간 동안 외상과 통증 관리의 최적화의 감소를위한 빈번한 실험 EEG 전극 이식에 함정과 전략에 대해 언급. 마지막으로, 표면과 깊은 뇌파 기록의 예되게됩니다.

프로토콜

윤리 정책 : 모든 동물 실험은 지역 및 기관 동물 관리 협의회 (본 대학교, BfArM, LANUV, 독일)의 지침에 따라 수행 하였다. 또한, 모든 동물 실험은 우수한 입법 예에 따라 실시 하였다. 11 월 24 일 1986 년 (6백9분의 86 / EEC) 또는 개별 지역 또는 국가 법률의 유럽 공동체위원회 지침. 특별한 노력이 사용 동물 및 이들의 고통 수를 최소화한다.

1. 실험 동물

1. 실험 동물 종의 선택
   1. 즉, 설치류에 radiotelemetric 연구를 수행합니다., 마우스 및 특정 인간의 질병 ^7,9,45,46 관련 동성, 동형과 예측의 요구 사항을 충족 쥐.
      참고 : 사용 가능한 기타 마우스와 쥐의 변종 기본 생리 및 병리 생리 학적 characterist에서 차이가 심각 할 수 있습니다ICS ^47-49.
   2. 고려 또는 이전 이후의 전기 생리 예를 들어 실험, 마취, 수면 건축과 발작 감수성 ^{50, 51의} 적용 용량에 반응을 수행하기 마우스 / 쥐 균주의 생리 학적 및 병태 생리 학적 특성을 평가한다.
   3. 연구 설계의 성별 특정 특성을합니다. 발정주기는 강력하게 중앙의 리듬, 그 주기성 의존성, 수면 발작 활동 ^{52-54 영향을} 미칠 수 있습니다. 따라서, 성별 특정 분석을 수행합니다.
      주 : 금융 및 실험 능력이 제한되어있는 경우, 수컷 마우스에 제한이 좋습니다.
2. 동물 하우징 및 처리
   1. 주택의 마우스 및 쥐 필터 탑 케이지 또는 더 나은 개별적으로 환기 케이지입니다.
   2. 독점적으로 이식 동물 전용 특수 실험실 객실에 배치 환기 캐비닛과 그 이후의 기록에 동물 시설에서 마우스 이동 (그림1).
   3. . 60 % 상대 습도, ​​종래 12 시간 빛 / 어둠주기 - 지상 교통, 표준 조건에서 환기 캐비닛 일주 장소 동물, 즉, 21 ± 2 ° C의 주변 온도, 50 후 적응을위한.
   4. 수술 주입에 앞서, 3 그룹에 집 마우스 - 명확한 폴리 카보네이트 케이지 유형 II 4 (26.7 cm X 20.7 cm X 14.0 cm, 지역 410cm ²⁾ 마시는 물과 표준 식품 알약에 광고 무제한 액세스. 명확한 폴리 카보네이트 케이지 유형 III 사용 (42.5 cm를 X 26.6 cm X 18.5 cm, 지역 800cm ²⁾ 쥐합니다.
   5. 격리 나중에 실험 결과에 영향을 미치는 스트레스의 원인이 될 수 있습니다 /이 단계에서 동물을 격리 분리하지 마십시오. 그러나, 수술 장비 다음, 집 동물 별도로 동물은 상처 stiches / 봉합 또는 금속 클립 (아래 참조)을 조작하는 경향이있다.
   6. 그들은 s의 다양한 부적절한 판단으로 개방 주택 조건을 피하십시오cientific 질문, 예., 수면 연구.
   7. 이 동물에 추가적인 스트레스를 야기으로도 쥐도 쥐가 서로의 존재를 감지 할 수 있도록 마우스와 쥐 특정 장비를 사용합니다.

2. EEG Radiotelemetry 시스템

참고 설명한 프로토콜은 표면 및 깊은 뇌내 EEG 레코딩 (도 2)에 사용되는 상업적으로 이용 가능한 원격 측정 시스템에 기초한다.

1. 마우스 또는 래트에서 주입하기에 적합한 무선 주파수 원격 측정 임플란트 등을 사용., 한 채널 송신기 또는 2 채널 송신기.
   주 :. 두 송신기들은 다양한 biopotentials를 측정 할 수있는 즉, 뇌파 (EEG), 심전도 (ECG), 근전도 (EMG)뿐만 아니라, 신체 활동과 온도. 그들은 자기 작동 온 - 오프 메커니즘을 가지고있다. 송신기 및 감지 리드는 멸균 제공됩니다. 송신기는이면다시 사용할 수는 resterilization에 대한 제조업체의 지침을 따르십시오.
2. 고주파 감마 분석을 위해 (예를 들어 500 Hz에서까지), 높은 공칭 (최대 5,000 Hz의에 F) 샘플링 속도 (최대 500 Hz의에 B) 송신 대역폭 송신기를 선택합니다. 특히, 나이 퀴 스트 샘플링 섀넌 한계를 고려 예., EEG 데이터가 아니라 이후, F / 2의 절대 최대까지 분석 할 수있다. 신뢰할 수있는 주파수 분석을 위해, 한 f / 10의 주파수 대역폭 (B) - / 5 f를 권장합니다.
   주 : 송신기의 기술 사양을 충족해야 해결 될 수있는 과학적인 질문을.

3. 마취 및 통증 관리

1. 이소 플루 란 흡입 마취를 사용합니다.
   1. 5 % 이소 플루 란 0.8 - - 1 %의 산소 또는 carbogen (5 % CO _2, 95 % O ₂₎ L / 분 4 가득 "유도 실"에서 동물을 놓습니다. 실리콘 보호구는 플로우 150을 제공하여 마취 원하는 깊이 유지- 3.0 %의 이소 플루 란 0.8 - 1 % 산소 또는 carbogen의 L / 분 (그림 3A).
      참고 : 적절한 이소 플루 란 농도는 체중 (유통 볼륨), 나이, 성별과 동물의 유전 적 배경에 따라 달라집니다. 가스 마취 장비를 사용할 수없는 경우, 즉, "유도 실", carbogen 또는 산소 공급 장치, 유량계, 이소 플루 란 기화기, 시스템 청소는 3.2 절을 참조하십시오. A는 흡입 장치 (청소 시스템도 3A) 실험자의 이소 플루 란 노출을 방지하기 위해 설치되는 인출하여 (튜브가 시연 비디오 문서에 도시되지 않음).
2. 흡입 aneesthetics이 옵션을 선택하지 때, 주 사용 마취제로 마취를 수행합니다. 0.9 % 염화나트륨으로 esketamine 염산염 (설치류 투여 100 밀리그램 / kg)와 자일 라진 하이드로 클로라이드 (설치류 투여 10 밀리그램 / kg)의 조합을 준비하고, 복강의 체중에 기초하여 상기 동물을 주입.
3. 동물 자르 관찰꼬리 핀치, 발 핀치를 사용하여 마취의 깊이와 (-; 쥐 70-115 호흡 / 분 (220) 호흡 / 분 마우스 150) 호흡 속도를 모니터링하여 y를. 가능한 모든게 완벽 할꺼야 확인합니다.
   주의 : 다른 마우스와 래트 마취 라인에 대해 상이한 감도를 나타낼 수있다. 동일은 형질 전환 마우스 모델에 대한 진정한 보유하고 있습니다.
   주 : 기관 내 삽관은 설치류에서 필수가 아닙니다. 사실, 삽관은 기관에 대한 손상의 위험을 증가시킨다.

4. 수술 계측 - 일반 양상

1. 동안 추가 따뜻함을 적용하고 수술 후 몸 핵심 온도를 유지하기 위해 따뜻한 물 담요, 전기 온난화 판, 열 램프, 강제 따뜻한 공기 단위 또는 포켓 워머를 재순환 사용. 38.0 ° C (98.6 - - 100.4 ° F) 36.5에서 후자를 유지한다.
   참고 : 작은 설치류 인해 신체 표면 (마우스, 10.5 × (g의 무게) ^2/3, 쥐, 10.5 X g에서 (무게) ^2/3)의 높은 비율 저체온증에 걸리기된다몸의 볼륨.
2. 각막 탈수를 방지하고 깜박이는 반사가 완전히 복원 될 때까지 석유 기반 인공 눈물 연고 또는 dexpanthenol (비디오 문서 참조) 전체 주입 과정과 조기 복구와 눈을 커버한다.
3. 오토 클레이브 수술 도구 (재료의 표 참조) 살균 또는 그들이 소독제에 배치합니다.
   참고 : 우아하고 빠른 방법은 유리 구슬 열 기반의 수술기구 소독의 사용이다.
4. 양안 수술 배율 현미경 유연한 또는 자체 지원, 이동 라이트 가이드를 통해 강렬한 조명에 사용할 수있는 차가운 광원이 있습니다.
5. 깨끗한 실험실 코트, 안면 마스크, 헤드 커버와 멸균 장갑을 착용 할 것.
   참고 : 최적의 공급 및 악기 실험실에 실험실에서 다를 수 있습니다 및 실험실 별 제도적 요구 사항을 충족해야합니다.

5. 수술 - 송신기 배치

1. 몸 하이를 제거면도기를 사용하여 완전히 마취 마우스 / 쥐 두피에서 연구. 면도 살균제를 사용하여 영역, 예를 들어, 70 % 에탄올 및 요오드를 기반으로 스크럽을 청소합니다. 피부 자극이나 염증 과도한 노출을 피하십시오. 마취 동안 체온을 유지하기 위해 가열 된 담요를 엎드린 자세에 동물을 놓는다.
2. 메스를 사용하여 이마에서 두피에 중간 선 절개를 (그래서 브레 그마 craniometric 랜드 마크가 표시되었을 것을) 목에 (사다리꼴 근육이 표시되도록). 목덜미 절개 사이트에서 시작 및 수술 용 가위를 사용 무딘 절개에 의한 동물의 좌우 측면을 따라 피하 주머니를 엽니 다.
3. 피하 주머니에 1 ml의 0.9 %의 NaCl을 주입한다. 가까운 복부 복부의 측면에 피하 주머니 두개쪽으로 지향 감지 리드 송신기를 놓습니다. 송신기는 봉합 탭이있는 경우, 하나 이상의 STI를 이용 지느러미 / 피부 측에서 송신기를 해결(오버와 오버 봉합) CHES.
   송신기의 고정은 필수 아닙니다. 수술 부위와 송신기 임플란트의 오염 방지에 특별한주의를 기울이십시오. 드레이프 적절 비 멸균 지역에서 무균 분리하는데 사용되어야한다.
4. 수술 후 치료 및 통증 관리를 위해 8 항을 참조하십시오.

6. 정위 표면 전극 주입

1. 마취에서 정위 프레임에 동물을 놓고 두개골의 브레 그마 및 람다 craniometrics 랜드 마크 같은 수준 (그림 3B)에되도록주의 깊게 바의 도움과 코 클램프와 머리를 놓습니다. 귀 막대를 사용하여 내 귀를 손상시키지 마십시오. 면봉 필요에 귀 막대를 커버. 이주의 사항은 정위 프레임 내 머리의 단단한 고정이 가능합니다.
2. 시간적 및 후두 근육을 손상시키지 않고면 팁 골막을 청소합니다. 의 표면 박막을 사전 처리쥐의 두개골에 대한 마우스 두개골과 3 % H ₂ O ₂ 0.3 % H ₂ O _2와 두개골. 이 절차는 명확하게 브레 그마 및 람다 (그림 4B, C)로 두개골 봉합과 craniometrics 랜드 마크를 노출합니다.
3. 귀 바와 정위 프레임을 포함 마우스 및 쥐위한 특별한 완비 정위 설정을 사용하여 코 클램프 크기 적응 각각 마우스 및 쥐에 대해. 정위 프레임이 이소 플루 란 증발기 및 이소 플루 란 캐빈 모듈에 대한 연결과 가스 마취 마스크가 포함되어 있는지 확인합니다.
   참고 : 특정 마우스 및 쥐의 뇌와 컴퓨터의 3D 정위 설정하는 것이 좋습니다, 축 관상 및 시상보기를 허용, 탐색 및 3D 아틀라스위한 사용자 인터페이스를 포함하는 소프트웨어를 좌표입니다.
4. 정위 프레임의 수직 팔에 정밀 드릴을 탑재합니다. 두개골 경우 상단에 선택의 좌표에 작은 마크를 떠나 수직 팔에 장착 연필이나 펜을 사용하여어떤 컴퓨터 정위 시스템은 사용할 수 없습니다.
5. 드릴 구멍은​​ 신중 마우스 및 래트가 심각 neurocranial 뼈의 두께에 차이를 고려. 또한, 쥐의 두개골 뼈의 두께가 강하게 쥐에서, 예를 들어, 현지화에 달려 있습니다, 운영 체제 프론 탈레 : 중간 선 섹션 : 320-390 μm의, 측면 섹션 : 300-430 μm의; 운영 체제 parietale : 중간 선 섹션 : 210 - 250 μm의, 측면 섹션 : 200-210 μm의; OS는 occipitale : 중간 선 섹션 : 600-730 μm의, 측면 섹션 : 380-420 μm의).
6. 드릴 구멍 압력없는 최대 속도에서.
   참고 :이 드릴 헤드와 주로 대뇌 피질의 분야에서 잠재적 인 손상의 갑작스런 돌파구가 발생할 수 있습니다 두개골의 토닉 압평를 피할 수 있습니다. 개두술를 들어, 신경 외과 고속 정밀 모터 드릴 시스템이 매우 좋습니다.
7. 전형적인 드릴 헤드 직경 선택의 좌표 드릴 버 구멍0.5 mm - 0.3.
   주 : 구멍의 직경은 전극의 직경에 따라 작아 질 수있다. 일반적으로 직경이 작을수록 작은 손상이 발생한다.
8. 벤드 경막 외 전극의 역할과 선택의 좌표에있는 구멍에 뇌경막에 직접 배치 송신기 '감지 리드의 팁. 또한, 송신기 (그림 4A)의 감지 리드에 첨부 기계적으로 대뇌 피질의 나사를 사용합니다.
9. . 뇌 1mm, 폭 1.5 mm (좌반구) 표면으로부터 예를 들면 녹음 들어, 뮤린 운동 피질 M1 / M2가, 상기 전극 예를 위치. 소뇌 피질의 경막 외 기준 전극을 배치 : 브레 그마에게 브레 그마 1mm (오른쪽 반구) (그림 4D)의 측면 브레 그마 1mm (왼쪽 반구) 또는 브레 그마 -6 mm의 측면 -6 mm를,.
   주 :이 electroencephalographically 침묵 영역이므로 소뇌은 기준 역할을한다. Stereotaxic 좌표는 마우스 및 랫트 용 표준 도해 정위로부터 파생 될 수있다.
10. 매우 어렵고, 기본 뇌 머리 뼈에 강한 접착력을 제공합니다 유리 이오노머 치과 용 시멘트 (수성)와 전극을 고정합니다.
    주 : 유리 이오노머 시멘트, 치과를 사용하는 경우, 고정 나사 전극을 보호 할 필요가 없다.
11. 5 분 동안 건조 시멘트를 남겨주세요. 비 흡수성 5-0 / 6-0 봉합 재료로 오버와 오버 봉합사를 사용하여 두피를 닫습니다. 대안 적으로, 피부 접착제가 사용될 수있다. 밀접 전극 이식 장소에 기초 EEG 레코딩의 품질을 감시한다. 참고 : 골화는 드릴 구멍에서 그 시간에 전극을 들어하는 기능이 발생할 수 있습니다. 이는 EMG 및 ECG 오염 감소 EEG 품질을 초래할 수있어 최적의 기록 시간을 제한 할 수있다.
12. 수술 후 치료 및 통증 관리를 위해 8 항을 참조하십시오.
13. 검증 EEG 전극 위치 사후 부검.
    1. 안락사에 대한, 배양 챔버에 동물 (들)을 배치하고 100 %의 이산화탄소를 소개한다. 배양 챔버에있는 기존의 공기에 첨가 이산화탄소 분당 챔버 부피의 30 % - 10 % 충전 비율을 사용한다. 이 동물에 최소 스트레스로 급속 무의식을 달성하기 위해 적절하다.
       참고 :이가 고민이 될 것으로 나타났다 이산화탄소 농도에> 70 % 의식이 동물의 갑작스러운 노출을 피하십시오.
    2. 호흡의 부족과 어두운 눈 색깔에 대한 각 마우스 / 쥐를 관찰한다. 호흡 정지 다음 1 분의 최소 CO ₂ 흐름을 유지한다. 무의식에 예상 시간은 보통 2에서 3 분이다.
    3. 두 징후가 관찰되는 경우, 케이지에서 설치류를 제거; 그렇지 않으면 ₂ CO에 노출 계속합니다. 무의식 2 ~ 3 분 내에 발생하지 않은 경우, 챔버 률을 확인한다.
    4. 올바른 전극의 위치를 확인하기 위해 뇌가, 부검을 게시 근절 예., CO 다음 _{이 안락사 PBS로 4 % 파라 포름 알데히드에서 고정을 밤새 (PH 7.4). (이 pH 7.4 PBS) PBS에 용해 된 4 % 파라 포름 알데히드 (PFA) 용액에 이어 선택적으로, 빙냉 인산염 완충 식염수를 사용하여 동물의 심장 재관류을 수행한다.}
    5. 2 후위 뇌 - 실온에서 4 시간 4 % PFA는 추가 처리까지 4 ° C에서 PBS 및 저장 뇌의 30 % 자당에 cryoprotection 하였다.
    6. 저온 유지 장치의 절편을위한 시료 매트릭스를 사용하여, 정위 블록에 머리를 고정하고 그라 이오 스탯을 사용하여 60 μm의 코로나 조각을 잘라. 분기 운하와 전 전극 위치를 시각화하는 표준 기술을 사용하여 Nissl 블루 유리 슬라이드, 공기 건조 및 얼룩 위에 산 조각.
       주 :이 방법은 또한 표면 전극 실수 피질의 위에 작은 충돌 두어 깊이에 배치되었는지를 알 수있다.

7. 정위 깊은 뇌내 EEG 전극 Implantat이온

1. 6.2 - 섹션 6.1에 기재된 바와 같이 동물의 두피와 두개골을 사전 처리한다. , 고려의 재료 특성을 복용 예., 직경 임피던스와 송신기의 감지 리드에 가능한 연결,주의 깊은 전극의 유형을 선택합니다.
   참고 : 파릴 렌 코팅 스틸과 텅스텐 전극이 일반적으로 사용된다. 전극 특성은 개별 실험의 요구에 맞게한다. 전극이 멸균 제공되지 않는 경우, 사용 전에 70 % 에탄올에서 배양한다. 전극이 실험적인 목적을 위해 코팅으로 열을 기반으로 살균이 적용되지 않습니다.
2. 정위 시스템을 사용 조항 6에 따라 선택의 좌표에 구멍을 뚫습니다. , 꼬리 2mm 폭 1.5 mm (오른쪽 반구) 집중적으로 조사 뇌 영역의 역할, 예를 들어 뮤린 CA1 영역을 대상으로, 브레 그마 참조하여 다음 좌표 차분 전극 배치및 dorsoventral (깊이) 2mm. , 소뇌 피질에 경막 외 기준 전극을 배치 예., 브레 그마 1mm (왼쪽 또는 오른쪽 반구) (그림 4D, E)의 측면 브레 그마 -6 mm.
   참고 : 소뇌 전극은 소뇌의 조용한 지역에 의사 참조 전극을 제공합니다. 정위 좌표는 마우스 및 랫트 용 표준 도해 정위로부터 파생 될 수있다.
3. 그들이 얼마나 깊은 뇌에 삽입됩니다에 따라 필요한 길이에 깊은 전극을 줄이십시오. 그 사이에 90 ° 각도로 두 부분을 절곡하여 송신기 리드의 스테인레스 스틸 나선형으로 두개 외 전극의 일부를 연결한다.
4. 기계적으로 송신기의 감지 리드에 깊은 전극 클립. 이 뇌파 기록에서 상당한 잡음을 유도 할 수 있기 때문에 가능하면 납땜하지 마십시오. 끝에서 외부 실리콘 절연 짧은 부분을 제거하여 상기 송신기 리드 스테인리스 나선 폭로멸균 메스 블레이드를 이용하여, 송신기 용 리드.
5. 깊은 뇌 전극에 송신기의 리드를 해킹. 두 구성 요소 (그림 4 층)의 적합하고 안정적인 연결을 확인합니다. 정위 장치의 상하 아암에 주입 전극 (기계적 송신기 리드에 접속되는) 연결.
6. 매우 어렵고, 기본 뇌 머리 뼈에 강한 접착력을 제공합니다 유리 이오노머 치과 용 시멘트 (기반 물)로 전극을 고정합니다. 5 분 동안 건조 시멘트를 남겨주세요. 비 흡수성 5-0 / 6-0 봉합 재료로 오버와 오버 봉합사를 사용하여 두피를 닫습니다. 대안 적으로, 피부 접착제가 사용될 수있다.
7. 밀접 전극 이식 측에 기초 EEG 레코딩의 품질을 감시한다.
   참고 : 골화는 드릴 구멍에서 그 시간에 전극을 들어하는 기능이 발생할 수 있습니다. 이는 EMG와 ECG 오염 감소 EEG 품질이 저하 될 수있어 최적의 녹화를 제한 할 수 있습니다ording의 시간. 이 깊은 전극 배치를위한 특별한 관련이있다.
8. 수술 후 치료 및 통증 관리를 위해 8 항을 참조하십시오.
9. 검증 EEG 전극 배치 게시물이 같은 섹션 6.13에 설명 부검.

8. 수술 후 관리 및 수술 후 통증 관리

1. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 두지 마십시오.
2. 완전히 회복 될 때까지 다른 동물의 회사에 수술을 한 동물을 반환하지 않습니다.
3. ₂ -agonists, 국소 마취와 비 스테로이드 성 항 염증 약물 (NSAID)를 α, 마약 아편, 아편 유사 작용제 / 길항제 ^{55-60 인해} 있다는 점 유의 하시길 바랍니다 : 수술 후 통증 관리를 들어, 다음 그룹 중 하나의 약물을 선택합니다. 수술의 심각도는 3 일 진통 치료를 권장합니다.
   1. 마우스 : 프레 노르 핀을 사용하는 경우, 다음의 투여 량을 관리 0.05- 0.1 ㎎ / ㎏, IP, 사우스 캐롤라이나, 매 6 - 12 시간; 쥐 : 0.01-0.05 ㎎ / ㎏, IP, 사우스 캐롤라이나, 매일 8-12 시간.
   2. 마우스 : 부토 르파 놀을 사용하는 경우, 다음과 같은 용량 관리 1.0-5.0 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 4 시간을; 쥐 : 2.0-2.5 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 4 시간.
   3. 트라마돌을 사용하는 경우, 다음 복용량을 관리 : 마우스, 쥐 : 10-30 ㎎ / ㎏, IP를
   4. 마우스 : flunixin를 사용하는 경우, 다음과 같은 용량 관리 2.5 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12 시간을; 쥐 : 1.1 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12 시간.
   5. 마우스 : 케토 프로 펜을 사용하는 경우, 다음과 같은 용량 관리 5 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12-24 시간을; 쥐 : 5 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12-24 시간.
   6. 설피 린을 사용하는 경우, 다음 복용량을 관리 : 마우스, 쥐 : 100 ㎎ / ㎏, IP, 매일 8 시간을.
   7. 멜 록시 캄을 사용하는 경우, 다음 투여 량 투여 : 마우스, 래트를 1 밀리그램 / kg SC, 매 24 시간있다.
   8. 마우스 : 카프로 펜을 사용하는 경우, 다음과 같은 용량 관리 5 ~ 10 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12-24 시간을; 쥐 : 2.5-5.0 ㎎ / ㎏, 사우스 캐롤라이나, 매 12-24 시간.
   9. aceta 사용하는 경우마우스 : minophen는 다음과 같은 용량 관리 300 ㎎ / ㎏, 포, 매 4 시간을; 쥐 : 100-300 ㎎ / ㎏, 매일 4 시간.
   10. (보조 진통제로) 리도카인을 사용하는 경우, 다음 복용량을 관리 : 마우스, 쥐 : 1-4 ㎎ / ㎏ 사우스 캐롤라이나
4. 카프로 펜 사용하는 경우 (설치류 투여 량을 5 - 10 ㎎ / ㎏ 사우스 캐롤라이나, 0.9 % 염화나트륨에 희석) - 수술 장비가 끝나기 전에 15 분 이후 이틀 동안 반복 오래 지속되는 수술 후 통증 관리를 위해, 초기 주입 (10)을 수행 하루에 한 번 일.
5. 수술 후, 식품 섭취를 촉진하기 위하여 젖은 펠렛 사료. 조심스럽게 관찰 음식 (~ 15g / 100g / D] ~ 5g / 24 시간) 및 물 (~ 15 ㎖ / 100g / D] ~ 5 ㎖ / 24 시간)의 소비.
6. 정상적인 자세와 행동의 반환을 위해 긴밀하게 동물을 모니터링합니다.
   일에서 수막염이나 뇌염의 염증 징후하지 않는 한 절대해야을 같은 enrofloxacin 또는 trimetroprim - 술폰 아미드와 같은 항생제의 전신 투여가 종종 권장하지만 참고 :주입의 전자 사이트가 검색됩니다.
7. 쥐에게 완전히 추가 분석을 위해 EEG 녹음을 시작하기 전에 복구하려면 적어도 10-14 추가로 일을 제공합니다.
   참고 : 특정 실험 작업은 더 이상 회복 기간을 필요로 할 수있다.
8. 후속 이식 수술 후 회복 체중 수술후 개발 평가함으로써. 14 일내 회복 기간 - 10시 중량이 약간 있지만 꾸준히 증가 하였다 (5) 수술 후 - 체중에서의 최대 감소는 일반적으로 4 일 주위 관찰된다.

결과

이 섹션은 표면과 깊은, 뇌내 뇌파 기록에서 얻은 예를 보여줍니다. 처음은 생리 학적 조건에서 기준 기록은 이전의 예를 들면 다음과 이후의 기록, 약물 치료에 필수적임을 명시해야합니다. 이러한 기준 기록은 다른 행동 상태 또는 절전 / 일주기의 리듬과 뇌의 리듬의 기능적 상호 의존에 대한 중요한 정보를 제공 할 수있다. 여기, 우리는 proconvul​​sive / ps...

토론

이 실험 동물 행동 ^1,3들의 전체 레퍼토리를 수행 할 수 있도록 비 억제 기법으로 이식 EEG의 radiotelemetry 중앙 관련성이다. 원격 측정 방식은 자연 EEG 녹음되지만, T-미로, 방사형 미로, 물 미로, 수면 부족 작업 또는 때마다 뇌파 기록이 필요하거나 도움이 같은인지 적 작업과 주기성 분석 설정, 아래도 녹음뿐만 아니라 수 있습니다 이것은 주요 관심사이다 복잡한인지 또는 모터 활동 중.

...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Carprofen (Rimadyl VET - InjektionA2:D43slösung)	Pfizer	PZN 0110208	20 ml
Binocular surgical magnification microscope	Zeiss Stemi 2000	0000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Bulldog serrefine	F.S.T.	18051-28	28 mm
Cages (Macrolon)	Techniplast	1264C, 1290D
Cold light source	Schott KL2500 LCD	9.705 202	ordered at Th.Geyer
Cotton tip applicators (sterile)	Carl Roth	EH12.1
Dexpanthenole (Bepanthen Wund- und Heilsalbe)	Bayer	PZN: 1578818
Drapes (sterile)	Hartmann	PZN 0366787
70% ethanol	Carl Roth	9065.5
0.3%/3% hydrogene peroxide solution	Sigma	95321	30% stock solution
Gloves (sterile)	Unigloves	1570
Dental glas ionomer cement	KentDental /NORDENTA	957 321
2% glutaraldehyde solution	Sigma	G6257
Graefe Forceps-curved, serrated	F.S.T.	11052-10
Halsey Micro Needle Holder-Tungsten Carbide	F.S.T.	12500-12	12.5 cm
Heat-based surgical instrument sterilizer	F.S.T.	18000-50
Heating pad	AEG HK5510	520010	ordered at myToolStore
High-speed dental drill	Adeor	SI-1708
Iris scissors extra thin	F.S.T.	14058-09	9 cm
Inhalation narcotic system (isoflurane)	Harvard Apparatus GmbH	34-1352, 10-1340, 34-0422, 34-1041, 34-0401, 34-1067, 72-3044, 34-0426, 34-0387, 34-0415, 69-0230
Isoflurane	Baxter 250 ml	PZN 6497131
Ketamine	Pfizer	PZN 07506004
Lactated Ringer’s solution (sterile)	Braun	L7502
Lexar-Baby Scissors-straight, 10 cm	F.S.T.	14078-10	10 cm
Nissl staining solution	Armin Baack	BAA31712159
Non-absorbable suture material 5-0/6-0 (sterile)	SABANA (Sabafil)	N-63123-45
	Covidien (Sofsilk)	S1172, S1173
Halsey Needle Holder	F.S.T.	12001-13	13 cm
Pads (sterile)	ReWa Krankenhausbedarf	2003/01
0.9% saline (NaCl, sterile)	Braun	PZN:8609255
Scalpel blades with handle (sterile)	propraxis	2029/10
Standard Pattern Forceps	F.S.T.	11000-12, 11000-14	12 cm and 14.5 cm length
Steel and tungsten electrodes parylene coated	FHC Inc., USA)	UEWLGESEANND
Stereotaxic frame	Neurostar	51730M	ordered at Stoelting
(Stereo Drive-New Motorized Stereotaxic)
Tapes (sterile)	BSN medical GmbH & Co. KG	626225
TA10ETA-F20	DSI	270-0042-001X	Radiofrequency transmitter 3.9 g,  3.9 g, 1.9 ml, input voltage range ± 2.5 mV, channel bandwidth (B) 1 - 200 Hz,  nominal sampling rate (f) 1,000 Hz (f = 5B) temperature operating range 34 - 41 °C warranted battery life 4 months
TL11M2-F20EET	DSI	270-0124-001X	Radiofrequency transmitter  3.9 g, 1.9 ml, input voltage range ± 1.25 mV, channel bandwidth (B) 1 - 50 Hz,  nominal sampling rate (f) 250 Hz (f = 5B) temperature operating range 34 - 41 °C warranted battery life 1.5 months
Tissue Forceps- 1x2 Teeth 12 cm	F.S.T.	11021-12	12 cm length
Tungsten carbide iris scissors	F.S.T.	14558-11	11.5 cm
Vibroslicer 5000 MZ	Electron Microscopy Sciences	5000-005
Xylazine (Rompun)	Bayer	PZN: 1320422