KIST 그랜트 (2E21510), 교육부의 국립 명예 과학 프로그램, 교육부, 과학 기술 (2010-0018944)에 의해 기금을 한국의 국립 연구 재단을 통해 두뇌 과학의 원래 기술 연구 프로그램에 의해 지원됩니다.

1. 개요 C57BL/6J - 129S4/SvJae 하이브리드 마우스 (12 ~ 15 주를 넘어서는 안 됨)는 마취제 (120 MG / kg IP) 및 xylazine (6 MG / kg, IP) 칵테일과 함께 anesthetized 있습니다. 타일​​이나 발가락이 곤란는 마취의 깊이를 검사하기 위해 수술을 앞에. 마우스는 stereotaxic 장치 (데이비드 Kopf 계측기, 모델 902, 칼리프, 미국)에 의해 고정됩니다. 두피가 통증 감소에 대한 lidocaine 치료에서 두개골을 노출 25mm 관한 정중선에 베인 수 있습니다. 두개골에있는 모든 잔해는 두개골에 전극의 이행을 향상시키기 위해 호수 - 절어 목화 팁에 의해에서 소멸됩니다. bregma와 람다 지점 표시와 같은 수평면에서 설정합니다. polyimide microelectrode 기반의 배열은 (PBM - 배열)은 수직으로 정중선은 두개골의 정중선에 부합되도록 배치됩니다. bregma 지점이 PBM - 배열의 앞쪽에의 5 일 층의 중간에 위치해야합니다. 두 개 또는 세 microscrews는 치과 시멘트와 전극의 위치를​​ 보호하기 위해 두개골의 가장자리에있는 NULL 공간에서 사용됩니다. PBM - 배열 커넥터를 propping을 위해, 우리는 머리의 중앙에 걸어 위치, 치과 시멘트로 커버. 치료 후, 베인 피부 봉합하고, 적어도 오일은 복구를 위해 제공됩니다. 복구 동안 생쥐는 음식과 물을 무료로 접근할 수있는 개인의 새장 안에 보관되어있다. 복구 후, 뇌파 기록이 수행됩니다. 동물의 치료, 수술 및 기록 절차는 한국 실험 동물 관리 규정 및 관련 지침 법 1992에 따라 기관 애니멀 케어 및 사용위원회에 대한 지침에 따라되었습니다. 최 의해 설명된대로이 원고의 PBM - 배열을 조작했다. 동부 표준시. 알. 1 비디오 PBM - 배열 같은를 사용하는 개발자에게 문의하시기 바랍니다. 2. 절차 <ol><li> 살균 수술 악기와 stereotaxic 장치를 준비합니다. </li><li> 마취 (120 60의 복용과 함께 예를 들어, 마취제 / xylazine MG / kg IP, repectively)와 마우스를 마취. 타일​​이나 발가락이 곤란는 마취의 깊이를 검사하기 위해 수술을 앞에. </li><li> 마우스의 귀 운하에 귀 막대를 배치하고 위치에 그것을 강화하여 stereotaxic 장치에 마우스를 탑재합니다. 눈은 수술 조명에 의해 건조에서 눈을 유지하기 biocompatible 젤리 (예, 석유 젤리)으로 덮여 수 있습니다. 70 % 에탄올로 마우스의 머리를 보습 후, 머리를 잘라 털이 면도. </li><li> 두피와 25mm에 대해 머리를 절개. 지금은 2 %의 작은 금액을 적용하는 추천 것은 두피 아래에 하이드로 클로라이드를 lidocaine. 절개 크게 뜨고 마이크로 클램프와 피부 (파인 과학 도구 (미국), 주식 회사, 18052-03, 칼리프, 미국) 핀치. </li><li> 생리 - 젖었 면화 면봉은 두개골에 PBM - 배열의 이행을 강화와 함께 두개골에 남아있는 조직 파편을 닦아주십시오. 멤브레인의 잔류물을 제거하는 과산화수소를 사용하면 효과적입니다. </li><li> 두개골에 bregma 및 람다 포인트를 찾아, 그리고 석유 기반의 마커 펜으로 그들을 표시합니다. 의 수직 정중선은 그림 1에 표시된 두개골의 정중선에 부합되도록 PBM - 배열을 놓으십시오. 수돗물 중 하나를 드롭과 PBM - 배열의 앞쪽에의 5 일 층의 중간에있는 bregma를 놓습니다. 측면에 중간 신중하게 잘 준수를위한에서 면봉 필름 전극. 두개골에 필름 전극 스틱 어깨를 도와주기 위해, 영화 전극이 두개골에서 완전히 건조되어야합니다. 필름 전극은 반 데르 Waals의 힘에 의해 두개골에 고정으로 남아 있습니다. 전극을 다시 위치하면 수돗물의 또 다른 드롭 찢어진되는 전극을 방지하기 위해 필요합니다. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. (왼쪽) 마우스 두개골에 PBM - 배열입니다. PBM - 배열의 anterio - 후부 축 bregma (BP)과 람다 포인트 (LP) 사이의 라인을 일치합니다. 마우스 뇌 표면 (오른쪽) putative 전극 위치. 마우스의 해부학 stereotaxic 측정에 따라 표시됩니다 브룩 헤 이븐 국립 연구소와 전극 위치에서 생산 성인 C57BL/6J 마우스 뇌의 3 차원 MRI 디지털 아틀라스 데이터베이스에서 세그먼트입니다. 그라운드 (G) 및 참조 (참조) 전극은 오른쪽 그림에서 표시됩니다. </li><li> 두개골의 빈 공간을 적어도 세 위치를 마크하고 지원 microscrews의 위치를​​위한 치과 드릴을 사용하여 그 위치에 구멍을합니다. 이러한 microscrews은 기둥의 역할을 가지고 있으며 기계 두개골에있는 치과 시멘트를 지원합니다. 추가주의 시추하는 동안 필요합니다. 마우스 두개골이 얇은 레이어로 구성되어 있기 때문에, 출혈이 시추하는 동안 쉽게 발생할 수 있습니다. 출혈이 발생하면 천공을 중단하고 구멍에 hemostatic 가루 소량을 적용합니다. </li><li> PBM - 배열 앵커 나사, 그리고 두개골의 나머지 부분을 커버하기 위해 치과 아크릴 시멘트 (네덜란드, 자체 경화 꼭지점 - 치과, 꼭지점)이 적용됩니다. 아교를 바른와 점성 C에서 치과 시멘트 준비ondition. </li><li> 강력한 접착제를 (예를 들어, Loctite, 헨켈 Loctite 사, 더블린, 아일랜드)를 사용하여 머리의 중앙에 지지대와 같은 딱딱한 막대를 놓습니다. 커넥터 비행기의 뒷면에 양면 접착 테이프를 넣어. 잘난 체의 끝에 연결하는 PBM - 배열 커넥터의 위치를​​ 조작. 두개골과 커넥터 사이의 수직 거리는 5mm 이상되어야합니다. 커넥터 비행기와 더 나은 접착을위한 강력한 접착제를 사용하여 스틱의 팁을 스틱. </li><li> 치과 시멘트가 완전히 치료되어 있는지 확인합니다. 다음 두개골을 통해 치과 아크릴 시멘트와 두개골에 커넥터를 확보하기 위해 커넥터 비행기의 뒷면을 적용합니다. </li><li> 마이크로 클램프를 제거합니다. 봉합사는 멸균 봉합 섬유로 피부를 베인. 장치에서 마우스를 제거합니다. 당신은 노출된 두개골을 방패에 추가 치과 아크릴 시멘트를 적용할 수 있습니다. 시멘트 및 봉합 피부 주위에 항생제 (fucidin 연고, 동 무 약학, 한국)을 적용합니다. </li><li> 원래 몸무게 (약 5~7일) 복구까지 소독을 새장에 마우스를 놓습니다. 그것은 어떤 케이지 친구를 소개하지 않는 것이 좋습니다. </li><li> 복구 후, 자신의 새장에 다채널 뇌파 증폭기 시스템 (Synamps 2, 노스 캐롤라이나, 미국)의 headbox에 경량 인쇄 회로 기판 (PCB) 커넥터로 마우스를 연결합니다. 그것이 리게하지 않도록 연결하는 라인을 신중하게 다루어야하는 경우도 있습니다. </li><li> 요법 이니, 1 시간 후, 뇌파 기록을 수행합니다. 4.4 스캔. (노스 캐롤라이나, 미국) 인수 소프트웨어는이 실험에 사용되었다. EEG 마우스의 전형적인 시간 추적 설정은 그림 2에 표시됩니다. 이것은 마우스의 동작을 관련된 비디오를 기록하는 것이 좋습니다. </li><li> 획득 신호가 지형 뇌지도를 생성하는 MATLAB (MathWorks, 내틱, MA, 미국)에 의해 분석하실 수 있습니다. 마우스 뇌의 EEG 전력지도 샘플 topographies는 그림 3에 표시됩니다. </li></ol> 3. 대표 결과 위의 수술 절차가 올바르게 수행하는 경우, 40 채널 뇌파 마우스 레코딩이 성공적으로 나쁜 채널없이 수행됩니다. 다음 그림은 대표적인 원료 EEG 흔적 및 지형지도를 보여줍니다. <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig2.jpg" alt="그림 2" /> 그림 2. γ - butyrolactone (GBL, 50mg/kg, IP) 주사에 의해 유발되는 뇌파가 발생 부재 발작의 샘플 추적. 레드 막대가 부재 발작하는 동안 스파이크 - 웨이브 및 배출 (SWDs)를 나타냅니다. 수평 및 수직 축 각각 시간과 전압을 나타냅니다. 숫자는 채널 몽타주가 그림에 정의된 다음과 같습니다. 1 (오른쪽). <img src="/files/ftp_upload/2562/2562fig3.jpg" alt="그림 3" /> 그림 3. 지형지도는 2-6 Hz에서 전력 분포를 나타냅니다. colorbar의 가치는 권력지도의 색상 규모를 나타냅니다. 크게 γ - butyrolactone (GBL, 50mg/kg, IP), 대형 frontoparietal 피질 영역의 힘으로 유도 스파이크 - 웨이브 및 배출 (SWDs) 동안 GBL 분사 (베이스 라인)하기 전에 전원에 비해 증가.

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

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

우리가 자유롭게 쥐를 이동에 고밀도 뇌파를 얻기위한 수술 및 녹화 절차를보고합니다. 이 방법은 우리가 자연 리듬 1,2 또는 이벤트와 관련된 뇌 활동의 분자 메커니즘을 연구하기 위해 마우스 모델에서 뇌 기능지도를 얻을 수 있습니다. PBM - 배열에있는 모든 채널의 취득은 매우 어려운 것입니다 그러나 모든 채널에 대해 보안 담당자를 만들고, 전체 뇌 매핑을 얻기 위해 필요한 조건입니다. 두개골에 채널의 일관된 접촉을 유지하려면 다음 절차가 중요하다 볼 수 있습니다. 우선, 두개골에있는 모든 조직 파편이 떨어져 두개골에서 전극을 설정할 수 있습니다. 따라서 그것은 소독 솜 면봉 모든 조직 파편을 제거하고 두개골 표면을 건조하는 것은 매우 중요합니다. 둘째, 두개골 표면에 집중 PBM - 배열의 능력은 반 데르 Waals의 힘입니다. 그것은 하나가 두개골에 PBM - 배열을 적용하기 전에 물을 계층을 구축하기 위해 두개골에 수돗물 한 방울을 적용하는 제안입니다. 셋째, 치과 시멘트의 오른쪽 점도가 매우 중요합니다. 너무 콧물있다면, 그것은 PBM - 배열에 따라 절연 층을 만들 수 있습니다. 너무 밀도 경우 치과 시멘트는 쉽게 그 자체의 무게로 인해 두개골에서 다투지 않습니다. 마지막으로, 적어도 세 지원 microscrews는 단단히 두개골에 바운드 치과 시멘트를 만들기 위해 두개골에 이식한다. 지원 microscrews은 치과 시멘트를 개최하고 장기적인 학습을 위해 필수적이며, headstage을 확보. PBM - 배열의 응용 프로그램은 그 크기와 무게로 인해 성인 쥐 만성 공부로 제한됩니다. 경험을 바탕으로, 25g 이상의 무거운 마우스 사용이 적합합니다. 추가 응용 프로그램으로, 우리 PBM - 배열의 지점 사이의 NULL 공간을 통해 하나가 기록 또는 자극의 목적으로 보조 전극을 소개합니다.

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		<tr>
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		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>&gamma;&#x2013;butyrolactone</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>H7629-500G</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

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

뇌파가 (뇌파) 대규모 수준의 연결 인구의 평균 전기 활동을 나타냅니다. 그것은 널리인지 신경 과학의 비침 투 뇌 모니터링 도구뿐만 아니라 신경에 간질과 수면 장애에 대한 진단 도구로 활용됩니다. 그러나, 뇌파 리듬 생성의 기본 메커니즘 면사포 아래로 계속됩니다. 1 EEG 고해상도 마우스 최근에 도입 polyimide 기반 microelectrode (PBM - 배열)은 마우스 모델은 복잡한 뇌파 생성 과정의 분석을 위해 포함된 풍부한 유전자 자원을 바탕으로 뇌파 신호에 neurophysiological 질문에 대답하기 위해 실험 중 하나입니다. 마우스 두개골에 nanofabricated PBM - 배열의이 응용 프로그램은 유전자 변형 생쥐의 대규모 두뇌 활동을 수집하기 위해 효과적인 도구이며 행동과 함께 특정 뇌파 리듬에 신경 상호를 식별하는 숙박이 가능합니다. 그러나 자사의 울트라 얇은 두께와 bifurcated 구조 PBM - 배열의 취급 및 이식에 문제의 원인이됩니다. 제출 비디오, 마우스 두개골에 PBM - 배열의 주입을위한 준비와 수술 단계를 단계별로 설명하고 있습니다. 이식의 연구자가 성공 도움을 취급하고 수술 팁도 제공됩니다.

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

이 문서에서는, 우리는 수술 절차를 설명하고 마우스 모델에서 고밀도 encephalography (EEG)의 취득에 마우스 두개골에 울트라 얇은 polyimide 기반 microelectrode 배열 (PBM - 배열)의 주입을위한 도움말을 취급.

Polyimide 기반 Microelectrode를 사용하여 자유롭게 이동 마우스의 고밀도 뇌파 레코딩

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

36.9K 조회수.  Korea Institute of Science and Technology (KIST). 이 문서에서는, 우리는 수술 절차를 설명하고 마우스 모델에서 고밀도 encephalography (EEG)의 취득에 마우스 두개골에 울트라 얇은 polyimide 기반 microelectrode 배열 (PBM - 배열)의 주입을위한 도움말을 취급.

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

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

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

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

결합 컴퓨터 게임 기반 고밀도 뇌파와 적외선 가즈 추적 Behavioural 실험

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

연구

신경과학

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

자유롭게 학습의 세 단계에 걸쳐 비둘기를 이동에서 단일 신경 세포 &#39;활동 전위를 기록

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

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

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

새로운 방법으로 자유롭게 움직이는 신생아 쥐의 뇌파 기록

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

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

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

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

드라이 비-침략 적 멀티 채널을 사용 하 여 마우스에 비주얼 갖는 잠재적인 녹음 두 피 뇌 파 센서

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

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

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

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

대뇌 피 질의 로컬 필드 전위, 심전도, 치십시오, 그리고 자유롭게 움직이는 쥐에서 리듬 호흡의 동시 녹음

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

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

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

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

자유롭게 이동 Piglets에서 비 침 투 적인 뇌 파 기록

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

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

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

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

자유롭게 이동 하는 쥐에서 뇌 파 기록 하는 동안 흥분 성의 아미노산의 Microdialysis

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

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

자유롭게 행동 하는 쥐에 장기 감각 충돌

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

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

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

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

자유롭게 움직이는 마우스에서 이중 사이트 고밀도 레코딩을 위한 회수 가능한 광실리콘 프로브 및 Tetrode가 있는 하이브리드 마이크로드라이브 시스템

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

Multi-Fiber Photometry to Record Neural Activity in Freely-Moving Animals

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and smaller functional subgroups, it becomes paramount to record from projections and/or genetically-defined subpopulations of neurons. Fiber photometry is an accessible and powerful approach that can overcome these challenges. By combining optical and genetic methodologies, neural activity can be measured in deep brain structures by expressing genetically-encoded calcium indicators, which translate neural activity into an optical signal that can be easily measured. The current protocol details the components of a multi-fiber photometry system, how to access deep brain structures to deliver and collect light, a method to account for motion artifacts, and how to process and analyze fluorescent signals. The protocol details experimental considerations when performing single and dual color imaging, from either single or multiple implanted optic fibers.

This protocol details how to implement and perform multi-fiber photometry recordings, how to correct for calcium-independent artifacts, and important considerations for dual-color photometry imaging.

자유롭게 움직이는 동물의 신경 활동을 기록하는 다중 섬유 광도 측정법

Recording the activity of a group of neurons in a freely-moving animal is a challenging undertaking. Moreover, as the brain is dissected into smaller and ...