이 작품은 Wellcome 신탁에 의해 투자되었다.

어떤 연구는 유아 &#39;윤리 승인을 실시하고 서면 통지하기 전에 부모의 동의가 추구되어야합니다. 본 연구 윤리 승인에는 대학 병원 윤리위원회로부터 얻은 것입니다 그리고 부모의 동의를 서면으로 통보하는 것은 각 절차 이전에 얻은 것입니다. 이 연구는 헬싱키 선언과 좋은 임상 실습 지침이 정한 기준에 맞췄나. 1. 데이터 수집 - 설정 <ol><li> 피부가 10-20 전극 배치 시스템 (그림 1A)에 따라 준비 후 아기의 머리에 16 개인 일회용 EEG 자세 / AgCl 컵 전극의 최소 배치합니다. 보다 포괄적인 범위가 내장된 전극과 EEG 모자를 사용하여 얻을 수 있습니다. EEG 모자의 사용은 프로세스 속도를 높이고 중단, 전극은 머리에 뚜껑을 배치하기 전에 유도 젤과 함께 준비하고 있습니다 특히 같이 있습니다. 일회용 EEG 전극의 응용 프로그램이 필요합니다더 많은 시간과 기술, 더 나은 기록에 있지만 일반적으로 발생합니다. 유아에 대한 접근이 제한되어있는 경우 전극의 수를 줄이는 것을 고려하지만, 항상 (CZ, CPz 및 FCz) 중간선에 전극을 사용합니다. 레코딩을위한 참조 전극으로 FCz를 사용합니다. </li><li> 전극 / 피부 전기 커플링을 최적화하기 위해 EEG 전도성 페이스트를 사용합니다. </li><li> 대신에 그들을 막을 수있는 전극을 통해 탄성 그물을 넣으십시오. </li><li> 전극은 전기 간섭을 최소화하기 위해 함께 리드 타이. </li><li> 가슴이나 머리에 접지 전극을 삽입합니다. </li><li> 피부가 (그림 1B) 준비 후 두 다리의 알통 femoris에 EMG 전극을 삽입합니다. </li><li> 피부가 (가슴의 왼쪽 한 전극, 오른쪽에 하나 EEG에 대한 동일한 접지 전극을 사용하는) 준비 후 신체에 ECG 활동 장소 리드 1 ECG 전극을 기록합니다. </li><li> 호흡을 측정하는 복부에 운동 변환기를 배치합니다. </li><li> 도보로 펄스 산소 농도계 프로브를 소산소 포화도와 심장 박동수를 측정합니다. 탐사선이이 자리에와 연속 신호 dropouts없이 기록된 것을 확보되어 있는지 확인합니다. 산소 농도계 프로브는 자극하려는 기슭에 contralateral있는 도보에 배치해야합니다. </li><li> 얼굴 표정에 변화가 기록될 수 있도록 유아의 얼굴을 프레임에 삼각대 마운트 캠코더를 설정합니다. </li><li> 카메라 프레임에 발광 다이오드 (LED)를 배치합니다. 자극이 EEG, EMG 및 비디오 녹화를 동기화하기 위해 제공됩니다 때 플래시 수 있도록 LED는 타이밍 회로에 연결되어 있습니다. </li></ol> 2. 데이터 수집 - 녹음 <ol><li> 비디오 녹화를 시작합니다. </li><li> 펄스 oximetry 녹화를 시작합니다. </li><li> EMG 녹음 / EEG 시작합니다. </li><li> 아기가 해결될 때까지 기다리십시오. </li><li> 뒤꿈치 랜스와 수동으로 이벤트 표시 EEG와 EMG 녹음을 수행하는 경우로 다리를 잡아. 이 시대는 뇌파 제어 배경 섹션을 식별하는 데 사용됩니다그리고 EMG. </li><li> 가볍게 뒤꿈치의 표면에 대한 힘줄 망치의 팔에에 연결된 고무 마개를 감청하여 터치 자극을 적용합니다. 펄스 산소 농도계에 첨부되지 않은 발을 자극. 아기가 자극되면 뇌파 / EMG 및 비디오 녹음 자극이 일어나면, 녹음의 시간을 파악하기 위해 이벤트 표시해야합니다. 터치 자극이 될 수있는 이벤트 표시된 전자 기록 장비에 자극기를 연결하는 힘줄이 망치로 임피던스 머리를 첨부하여. 동영상 녹화가 LED 플래시에서 이벤트 표시됩니다. 반복 만지는를 적용할 수 있으며 자극이 신체의 다른 지역에 적용할 수있는, 어깨를 즉 </li><li> 용수철 블레이드가 발표되었을 때 이것은 피부에 접촉하지 않도록 90도로 절개를 회전하고 발에 대해 그것을 배치하여 비 유해 제어 자극을 적용합니다. 이 이벤트는 t의 상단 표면에 부착된 가속도계를 사용하여 시간을 잠금 수그는 랜스. 가속도계는 블레이드가 출시되었을 때 발생하는 진동을 감지합니다. </li><li> 신생아 단위에서 임상 연습에 따라 임상적으로 중요하지 뒤꿈치 랜스를 수행합니다. EEG 활동 뒤꿈치 랜스 일을하기 전에 해결될 때까지 기다리십시오. 뒤꿈치 랜스의 시간 잠금이 제어 자극에 대해 같은 방식으로 수행할 수 있습니다. 뒤꿈치 랜스 다음, 기록된 응답 랜스에 전적으로 인한되는 것을 보장하기 위해 최소한 30 초 동안 발을 짜내하지 않습니다. </li><li> 혈액의 필요 수량 수집 있는지 확인하고 임상 분석을위한 샘플을 준비합니다. </li><li> 데이터를 저장하고 모든 레코딩을 중지합니다. </li><li> 유아의 인구 통계 학적 정보와 실험 내용 및 입력들을 안전하게 저장하고 나중에 참조할 수 있도록 데이터베이스에 기록합니다. </li><li> 유아의 필수 예제에서이 절차를 반복합니다. 이 예제에서 유아의 수를 = 23. </li></ol> 3. EEG 데이터 분석 <ol><li> 각 터치, 제어 및 랜스 자극과 배경 뇌파에 해당하는 1.7 초 EEG epochs를 만듭니다. Epochs는 각 이벤트 전에 0.6 초 시작합니다. 각 양상에 해당하는 epochs의 수는 동일해야합니다. </li><li> 기준은 평균 기준 신호와 높은 패스 0.1 Hz에서에서 그들을 필터를 빼서하여 epochs를 해결하십시오. </li><li> 자세한 분석을 위해 CPz 또는 CZ에 기록된 epochs을 고려하여 운동 인위에 의해 오염된되었습니다 epochs을 제외할 수 있습니다. 운동의 인위는 50ms 이하의 50μV보다 큰 진폭의 변화로 정의됩니다. </li><li> 촉각 가능성 (즉, 뇌파 활동이 촉각 자극에 관한)를 식별 50 ​​300 MS 게시물 자극 및 수행 주요 구성 요소 분석 (PCA) 사이의 시간 간격에서 지터 지연에 대한 정확한로 흔적을 맞춥니다. 변수로 epochs을 고려하여 시간이 관찰 가리 킵니다. PCA 기본 파형으로 EEG epochs를 분해, 주요 구성 요소 (칭했다그리고 PC는) 시간이 포인트를 통해 신호의 진폭에 체계적인 변화를 나타냅니다. </li><li> 촉각 잠재력을 대표하는 PC를 확인하기 위해 처음 2 PC의 각각의 가중치에 분산 편도 분석 (ANOVA)를 실행합니다. 이것은 그의 무게되었습니다 상당히 큰 다음과 촉각 자극 뇌파 배경에 비해 PC 것입니다. </li><li> 300 700 MS 게시물 자극이 시간 간격으로 PCA를 수행 사이의 지연 지터에 대한 해결 흔적을 맞춥니다. </li><li> nociceptive 특정 잠재력을 대표하는 PC를 확인하기 위해 처음 2 PC의 각각의 가중치에 대한 단방향 ANOVA를 실행합니다. 이것은 그의 무게되었습니다 상당히 큰 다음과 같은 유해 자극 촉각 자극과 배경 EEG에 비해 PC 것입니다. </li></ol> 4. EMG 데이터 분석 <ol><li> 계산 루트 의미 평방 제어 및 랜스 자극에 대한 첫 번째 1000 MS 게시물 자극의 EMG 신호의 (RMS). </li><li> 에서 T - 테스트를 수행RMS는 nociceptive 특정 척수 반사 철회를 결정하는 값. </li></ol> 5. 대표 결과 <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig1.jpg" /> <st룽&gt; 그림 1 (A) (I) 다이어그램 및 뇌파 기록 (국제 20분의 10 전극 배치 시스템을 수정)에 대한 전극 위치의 (2) 사진;. 팔뚝 femoris에 EMG 녹음을위한 전극 위치의 (B) 다이어그램 . <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig2.jpg" /> . 그림 2 (A) CZ에서 감각 가능성의 예 3 유아의 감각으로 evoked, (B) CZ에서 nociceptive 특정 잠재력의 예로 3 유아에 유해 랜스에 의해 evoked. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig3.jpg" /> 그림 3. CZ에 자극 양상에있는 PC의 가중치 (± SEM을 의미)의 의존. 자극 발병 후 50-300 MS 사이에서 얻은 PC는 촉각 잠재력을 대표하고 자극 발병 후 300-700 MS 사이에 얻은 PC는 nociceptive 특정 잠재력을 나타냅니다. PC에 (굵은 선)은 그랜드 평균을 입혔다 아르개별 흔적이 명시된 시간 간격으로 정렬 나서 모든 자극 유형 (배경 뇌파, 터치, 유해 랜스)를 통해 획득. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/3118/3118fig4.jpg" /> 그림 4. 이후에 유아의 EMG 활동 (A) 예 (I) 유해 뒤꿈치 랜스와 뒤꿈치의 (2) 터치. (B) 평균 (± SE) EMG 유해 뒤꿈치가 아닌 유해 터치 자극 후 유아의 루트 - 그러니까 평방 EMG 활동.

<ol>
	<li>Fitzgerald, M., Walker, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infant+pain+management:+a+developmental+neurobiological+approach.">Infant pain management: a developmental neurobiological approach.</a> Nat. Clin. Pract. Neurol. 5 (1), 35-35 (2009).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+sucrose+as+an+analgesic+drug+for+procedural+pain+in+newborn+infants:+a+randomised+controlled+trial.">Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial.</a> Lancet. 376 (9748), 1225-1225 (2010).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evoked+potentials+generated+by+noxious+stimulation+in+the+human+infant+brain.">Evoked potentials generated by noxious stimulation in the human infant brain.</a> Eur. J. Pain. 14 (3), 321-321 (2010).</li><li>Slater, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Premature+infants+display+increased+noxious-evoked+neuronal+activity+in+the+brain+compared+to+healthy+age-matched+term-born+infants.">Premature infants display increased noxious-evoked neuronal activity in the brain compared to healthy age-matched term-born infants.</a> Neuroimage. 52 (2), 583-583 (2010).</li></ol>

저자들은 공개 아무것도 없다는 것을 선언합니다.

이 동영상은 촉각과 유해 자극에 의​​해 evoked electrophysiological 응답, EEG 및 EMG 녹음을 사용하여 인간의 유아에 특성화 수있는 방법을 보여줍니다. 이러한 유형의 연구는 인간의 고통 처리의 개발과 소성을 이해하는 데 도움이, 그리고 유아 통증이 1, 2의 향상된 임상 평가와 치료로 이어질 것입니다. 이 실험의 성공은 종합 팀의 긴밀한 협력이 필요합니다. 전문성은 neonatology, 임상 neurophysiology, 생체 공학 발달 신경 과학 분야에서 필요합니다. 그것은이 실험이 실시 때 유아의주의가 가장 높은 우선 순위를 바로 잡을 것 중요합니다. 뒤꿈치 랜스을 수행 연구 간호 사나 의사가 아기의 웰빙에 대한 책임을 가지고 있으며, 실험이 임상 연습에 따라 수행되도록해야합니다. 병원 윤리위원회와 writte의 승인N 부모의 동의는이 연구를 수행하기 위해 필요합니다. 뒤꿈치 랜스는 임상 - 필수 이벤트이며 연구의 목적으로 반복 수 없습니다. 이것은 녹음이 임상 실습 3, 4에 방해가되지 않는 안정적이고 강력한 방식으로 수집되는 것을 따라서 중요합니다. 특히, 그것은 시간 고정하는 데 사용되는 방법은 자극이 신뢰할 수 있으며, 임상 혈액 컬렉션을 방해하지 않는 것이 중요합니다. 그것이 기록된 활동에 특별히 유해 이벤트와 유아의 치료 2의 다른 측면에 의해 evoked 아니라는 것을 확인할하는 것이 중요합니다 같은 유아 고통의 모든 조치는 반드시 간접 있습니다. 이것은 데이터의주의 기술 설계 및 후처리를 통해 얻을 수 있습니다.

electrophysiological measurements and analysis of nociception in human infants

고통은 불쾌한 감각적, 정서적 경험이다. 유아는 구두로 자신의 경험을보고 수 없기 때문에, 통증 평가의 현재 방법은 같은 얼굴 표정에 눈물, 신체 움직임이나 변화 행동과 생리적 신체 반응에 기초하고 있습니다. 이러한 조치 유아 유해 자극을 다음과 같은 반응을 마운트 것을 보여주지만, 그들은 제한되어 있습니다 : 그들이 안정적으로 두뇌의 중앙 처리 감각에 연결되지 않을 수 있습니다 subcortical 체세포와 자율 운동 경로의 활성화를 기반으로합니다. 중추 신경계는 유해 이벤트에 응답하는 방법의 지식은 nociceptive 정보와 고통 신생아에서 처리하는 방법에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 입원 유아의 혈액을 추출하는 데 사용 발뒤꿈치 절개 절차를 찾다가 고통을 공부하는 독특한 기회를 제공합니다. 이 비디오에서 우리는 electroencephalography (EEG)와 electromyography (EMG)는이 절차 CA 시간 - 잠금 방법을 설명합니다N은 두뇌 및 척수에 nociceptive 활동을 조사하는 데 사용됩니다. 유아 통증의 측정이 통합 방식은 효과적이고 중요한 임상 측정 도구에 대한 방법을 포장하는 잠재력이있다.

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Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

유아는 구두로 자신의 경험을보고 수 없기 때문에 유아의 고통의 평가 및 치료 어렵습니다. 이 비디오에서 우리는 양적 electrophysiological 방법과 유아의 신경 시스템에서 유해 이벤트에 대한 응답을 측정하는 데 사용할 수있는 분석 기법을 설명합니다.

Electrophysiological 측정과 인간 유아의 Nociception 분석

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

electrophysiological-measurements-analysis-nociception-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

17.1K 조회수.  University College London. 유아는 구두로 자신의 경험을보고 수 없기 때문에 유아의 고통의 평가 및 치료 어렵습니다. 이 비디오에서 우리는 양적 electrophysiological 방법과 유아의 신경 시스템에서 유해 이벤트에 대한 응답을 측정하는 데 사용할 수있는 분석 기법을 설명합니다.

비디오: Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively. These approaches have been exploited for getting a better understanding of insect chemical communication. The identified stimuli can then be used as either attractants or repellents in management strategies for insect pests.

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively.

모쓰 강한 시스템에서 Electrophysiological 측정

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single ...

연구

신경과학

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To understand the behavior of neural progenitor cells in the complex in vivo environment, time-lapse live imaging of neural progenitor cells in an intact brain is critically required. In this video, we exploit the unique features of zebrafish embryos to visualize the development of forebrain neural progenitor cells in vivo. We use electroporation to genetically and sparsely label individual neural progenitor cells. Briefly, DNA constructs coding for fluorescent markers were injected into the forebrain ventricle of 22 hours post fertilization (hpf) zebrafish embryos and electric pulses were delivered immediately. Six hours later, the electroporated zebrafish embryos were mounted with low melting point agarose in glass bottom culture dishes. Fluorescently labeled neural progenitor cells were then imaged for 36hours with fixed intervals under a confocal microscope using water dipping objective lens. The present method provides a way to gain insights into the in vivo development of forebrain neural progenitor cells and can be applied to other parts of the central nervous system of the zebrafish embryo.

The present video demonstrates a method which takes advantage of the combination of electroporation and confocal microscopy to perform live imaging on individual neural progenitor cells in the developing zebrafish forebrain. In vivo analysis of the development of forebrain neural progenitor cells at a clonal level can be achieved in this way.

개발 Zebrafish Forebrain에 Clonally 관련 신경 전구 세포의 시간 경과 라이브 영상

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

(덴스 배열 Electroencephalography를 사용하여 유아 및 성인의 사회적 인식을 조사 D EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

에서 열 Nociception를 평가 지역 및 글로벌 방법<em&gt; Drosophila</em&gt; 애벌레

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

급성 Hippocampal 슬라이스에 Synaptically-evoked Astroglial와 Neuronal 응답의 듀얼 Electrophysiological 레코딩

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Stereotaxic Injection of a Viral Vector for Conditional Gene Manipulation in the Mouse Spinal Cord

Intraparenchymal injection of a viral vector enables conditional gene manipulation in distinct populations of neurons or particular regions of the central nervous system. We demonstrate a stereotaxic injection technique that allows targeted gene expression or silencing in the dorsal horn of the mouse spinal cord. The surgical procedure is brief. It requires laminectomy of a single vertebra, providing for quick recovery of the animal and unimpaired motility of the spine. Controlled injection of a small vector suspension volume at low speed and use of a microsyringe with beveled glass cannula minimize the tissue lesion. The local immune response to the vector depends on the intrinsic properties of the virus employed; in our experience, it is minor and short-lived when a recombinant adeno-associated virus is used. A reporter gene such as enhanced green fluorescent protein facilitates monitoring spatial distribution of the vector, and the efficacy and cellular specificity of the transfection.

Viral vectors allow for targeted gene manipulation. We demonstrate a method for conditional gene expression or ablation in the mouse spinal cord, using stereotaxic injection of a viral vector into the dorsal horn, a prominent site of synaptic contact between primary somatosensory afferents and neurons of the central nervous system.

마우스 척추 조건부 유전자 조작을위한 바이러스 성 벡터의 Stereotaxic 주입

Intraparenchymal injection of a viral vector enables conditional gene manipulation in distinct populations of neurons or particular regions of the central ...

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological techniques, in the understanding of the underlying pathophysiology1. Here we describe a method to perform electrophysiological studies on mouse sciatic nerves in vivo.
The animals are anesthetized with isoflurane in order to ensure analgesia for the tested mice and undisturbed working environment during the measurements that take about 30 min/animal. A constant body temperature of 37 &#176;C is maintained by a heating plate and continuously measured by a rectal thermo probe2. Additionally, an electrocardiogram (ECG) is routinely recorded during the measurements in order to continuously monitor the physiological state of the investigated animals.
Electrophysiological recordings are performed on the sciatic nerve, the largest nerve of the peripheral nervous system (PNS), supplying the mouse hind limb with both motoric and sensory fiber tracts. In our protocol, sciatic nerves remain in situ and therefore do not have to be extracted or exposed, allowing measurements without any adverse nerve irritations along with actual recordings. Using appropriate needle electrodes3 we perform both proximal and distal nerve stimulations, registering the transmitted potentials with sensing electrodes at gastrocnemius muscles. After data processing, reliable and highly consistent values for the nerve conduction velocity (NCV) and the compound motor action potential (CMAP), the key parameters for quantification of gross peripheral nerve functioning, can be achieved.

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Measurements of nerve conduction properties in vivo exemplify a powerful tool to characterize various animal models of neuromuscular diseases. Here, we present an easy and reliable protocol by which electrophysiological analysis on sciatic nerves of anesthetized mice can be performed.

마우스 좌골 신경에 생체 전기 생리 측정에서

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory machinery, such as in patients experiencing peripheral neuropathy or injury-induced sensitization, are not well characterized. The genetically tractable Drosophila model has been used to study the cells and genes required for noxious heat detection, which has yielded multiple conserved genes of interest. Little is known however about the cells and receptors important for noxious cold sensing. Although, Drosophila does not survive prolonged exposure to cold temperatures (&#8804;10 &#186;C), and will avoid cool, preferring warmer temperatures in behavioral preference assays, how they sense and possibly avoid noxious cold stimuli has only recently been investigated.
Here we describe and characterize the first noxious cold (&#8804;10 &#186;C) behavioral assay in Drosophila. Using this tool and assay, we show an investigator how to qualitatively and quantitatively assess cold nociceptive behaviors. This can be done under normal/healthy culture conditions, or presumably in the context of disease, injury or sensitization. Further, this assay can be applied to larvae selected for desired genotypes, which might impact thermosensation, pain, or nociceptive sensitization. Given that pain is a highly conserved process, using this assay to further study&#160;thermal nociception will likely glean important understanding of pain processes in other species, including vertebrates.

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Here we demonstrate a novel assay to study cold nociception in Drosophila larvae. This assay utilizes a custom-built Peltier probe capable of applying a focal noxious cold stimulus and results in quantifiable cold-specific behaviors. This technique will allow further cellular and molecular dissection of cold nociception.

콜드 통각에 대한 소설 분석<em&gt; 초파리</em&gt; 애벌레

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of sciatic nerve injury rodent models. In this protocol, we describe a novel kinematic analysis method that uses a three-dimensional (3D) motion capture apparatus for functional evaluations using a rat sciatic nerve crush injury model. First, the rat is familiarized with treadmill walking. Markers are then attached to the designated bone landmarks and the rat is made to walk on the treadmill at the desired speed. Meanwhile, the posterior limb movements of the rat are recorded using four cameras. Depending on the software used, marker tracings are created using both automatic and manual modes and the desired data are produced after subtle adjustments. This method of kinematic analysis, which uses a 3D motion capture apparatus, offers numerous advantages, including superior precision and accuracy. Many more parameters can be investigated during the comprehensive functional evaluations. This method has several shortcomings that require consideration: The system is expensive, can be complicated to operate, and may produce data deviations due to skin shifting. Nevertheless, kinematic analysis using a 3D motion capture apparatus is useful for performing functional anterior and posterior limb evaluations. In the future, this method may become increasingly useful for generating accurate assessments of various traumas and diseases.

We introduce a kinematic analysis method that uses a three-dimensional motion capture apparatus containing four cameras and data processing software for performing functional evaluations during fundamental research involving rodent models.

Sciatic 신경 호감 상해의 쥐 모형에 있는 기능 평가를 위한 3D 운동학 분석

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

Preparation of Acute Human Hippocampal Slices for Electrophysiological Recordings

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for sudden death. Despite an abundance of available treatment options, about 30% of patients are drug-resistant. Several novel therapeutics have been developed using animal models, though the rate of drug-resistant patients remains unaltered. One of probable reasons is the lack of translation between rodent models and humans, such as a weak representation of human pharmacoresistance in animal models. Resected human brain tissue as a preclinical evaluation tool has the advantage to bridge this translational gap. Described here is a method for high quality preparation of human hippocampal brain slices and subsequent stable induction of epileptiform activity. The protocol describes the induction of burst activity during application of 8 mM KCl and 4-aminopyridin. This activity is sensitive to established AED lacosamide or novel antiepileptic candidates, such as dimethylethanolamine (DMEA). In addition, the method describes induction of seizure-like events in CA1 of human hippocampal brain slices by reduction of extracellular Mg2+ and application of bicuculline, a GABAA receptor blocker. The experimental set-up can be used to screen potential antiepileptic substances for their effects on epileptiform activity. Furthermore, mechanisms of action postulated for specific compounds can be validated using this approach in human tissue (e.g., using patch-clamp recordings). To conclude, investigation of vital human brain tissue ex vivo (here, resected hippocampus from patients suffering from temporal lobe epilepsy) will improve the current knowledge of physiological and pathological mechanisms in the human brain.

The presented protocol describes the transport and preparation of resected human hippocampal tissue with the ultimate goal to use vital brain slices as a preclinical evaluation tool for potential antiepileptic substances.

전기 생리학적 기록을 위한 급성 인간 해마 슬라이스의 준비

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for ...