JoVE Logo

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Здесь мы представляем протокол для записи мозга и сердца био сигналов в мышей, используя одновременно видео, электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокардиография (ЭКГ). Мы также описывают методы для анализа результате записи ЭЭГ-ЭКГ для изъятий, спектральной мощности ЭЭГ, функции сердца и вариабельности сердечного ритма.

Аннотация

В эпилепсия судороги может вызвать сердечного ритма такие изменения частоты сердечных сокращений, теплопроводности блоки, asystoles и ритма, которые потенциально могут увеличить риск внезапной неожиданной смерти в эпилепсии (SUDEP). Электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокардиография (ЭКГ) являются широко используется клинических диагностических инструментов для мониторинга ненормальное мозга и сердечных ритмов в больных. Здесь описан способ одновременной записи видео, ЭЭГ, ЭКГ в мышей, чтобы мера поведение, мозга и сердечной деятельности, соответственно. Метод, описанный здесь использует привязанный (т.е., проводные) запись конфигурации, в котором имплантированных электродов на голову мыши проводные для записывающего прибора. По сравнению с беспроводной телеметрии, системы записи, привязанный композиция обладает несколько технических преимуществ, таких как можно большее количество каналов для записи ЭЭГ или других биопотенциалов; затраты на электрод; и больше частот (т.е., частота дискретизации) записей. Основы этой техники также могут быть легко изменены для размещения записи других биосигналов, например электромиографии (ЭМГ) или плетизмографии для оценки мышц и дыхательной деятельности, соответственно. Помимо описания как для выполнения записи ЭЭГ-ЭКГ, мы также подробно методы количественной оценки полученные данные для изъятий, спектральной мощности ЭЭГ, функции сердца и вариабельность сердечного ритма, который мы демонстрируем пример эксперимента с помощью мыши с в эпилепсия, из-за удаления гена Kcna1 . Мониторинг в моделях мыши эпилепсия или другие неврологические заболевания видео-ЭЭГ-ЭКГ предоставляет мощный инструмент для выявления дисфункции на уровне головного мозга, сердца или мозг сердце взаимодействия.

Введение

Электроэнцефалография (ЭЭГ), электрокардиография (ЭКГ), мощный и широко используемых методов для оценки в vivo мозга и сердечной функции, соответственно. ЭЭГ — запись электрической мозговой активности, прикрепляя электроды к волосистой части головы1. Сигнал, записанный с неинвазивные ЭЭГ представляет колебания напряжения, обусловленные выбытие тормозящее и возбуждающих постсинаптических потенциалов главным образом генерируемые корковых нейронов пирамидальный1,2. ЭЭГ является наиболее распространенным нейродиагностического тест для оценки и ведения пациентов с эпилепсией3,4. Это особенно полезно, когда эпилептические припадки возникают без очевидных судорожными поведенческих проявлениях, таких, как отсутствие судорог или не судорожные состояния эпилептический5,6. И наоборот не эпилепсия соответствующие условия, которые приводят к судорожными эпизоды или потеря сознания может быть неправильно диагностируются как эпилептические припадки без видео ЭЭГ мониторинга7. В дополнение к ее полезности в области эпилепсии ЭЭГ также широко используется для обнаружения аномальных мозговой активности, связанные с расстройства сна, энцефалопатий и расстройства памяти, а также в дополнение к общей анестезии во время операции2 , 8 , 9.

В отличие от ЭЭГ, ЭКГ (или ЭКГ, иногда сокращенно) — запись электрической активности сердца10. ЭКГ обычно выполняются прикрепляя электроды к конечности конечностей и грудной стенки, который позволяет обнаруживать изменения напряжения, порожденных миокард во время каждого сердечного цикла сокращение и расслабление10,11. Основные компоненты сигнала ЭКГ нормального сердечного цикла включают P волна, комплекс QRS и T волн, которые соответствуют деполяризации предсердий, желудочков деполяризации и реполяризации желудочков, соответственно10, 11. мониторинг ЭКГ обычно используется для выявления сердечных аритмий и дефекты сердечной проводимости системы12. Среди больных эпилепсией важность использования ЭКГ для выявления потенциально угрожающих жизни аритмий усиливается, так как они являются значительно более высокому риску внезапной остановки сердца, а также неожиданные внезапной эпилепсии13, 14,15.

В дополнение к их клинического применения записи ЭКГ и ЭЭГ стали незаменимым инструментом для выявления дисфункции головного мозга и сердца в моделях мыши заболеваний. Хотя традиционно эти записи были выполнены отдельно, здесь мы опишем способ записывать видео и ЭЭГ, ЭКГ одновременно в мышах. Синхронный метод видео ЭЭГ-ЭКГ, подробно здесь использует привязанный запись конфигурации, в котором имплантированных электродов на голову мыши проводные для записывающего прибора. Исторически это привязанный, или проводной, конфигурации был стандарт и наиболее широко используется метод для записи ЭЭГ у мышей; Однако беспроводных систем телеметрии ЭЭГ также были недавно разработаны и набирают популярность16.

По сравнению с беспроводных систем ЭЭГ, привязанный композиция имеет ряд технических преимуществ, которые могут сделать его более предпочтительным в зависимости от требуемого приложения. Эти преимущества включают большее количество каналов для записи ЭЭГ или других биопотенциалов; затраты на электрод; электрод одноразовости; менее восприимчивость к сигнал потери; и больше частот (т.е., частота дискретизации) записи17. Сделано правильно, привязанный записи метод, описанный здесь способен обеспечить высокое качество, бездефектной ЭЭГ и ЭКГ данных одновременно, наряду с соответствующим видео для поведенческого контроля. ЭКГ и ЭЭГ данные затем могут быть заминированы определить нейронных, сердечная, или neurocardiac аномалии, такие как судороги, изменения в ЭЭГ мощность спектра, сердечной проводимости блоков (т.е., пропущенных ударов сердца) и изменения в вариабельности сердечного ритма. Чтобы продемонстрировать применение этих методов количественного ЭЭГ-ЭКГ, мы представляем пример эксперимент с использованием Kcna1 нокаут (- / -) мыши. Kcna1 - / - мышей не хватает напряжения закрытый Kv1.1 α-субъединиц и как следствие проявлять спонтанные судороги, сердечной дисфункции и преждевременной смерти, что делает их идеальной моделью для одновременного ЭЭГ-ЭКГ оценки вредного эпилепсией связанным neurocardiac дисфункции.

протокол

Все экспериментальные процедуры должны осуществляться в соответствии с руководящими принципами национальных институтов здравоохранения (НИЗ), одобренные вашего учреждения институционального ухода животных и использование Комитет (IACUC). На рисунке 1показаны основные хирургические инструменты, необходимые для этого протокола.

1. Подготовка электрода для имплантации

  1. Место 10-розетка женский nanoconnector (т.е., электрод; Рисунок 2A) в настольные тиски с 10 проводов, вверх и черный провод в передней. С помощью тонкой щипцы сложите первый (черный) провод вправо и второй провод (Тан) слева. Затем опустите вниз красный, оранжевый, синий и фиолетовый провода, чередуя вправо и влево (рис. 2B). Отрежьте желтый, зеленый, белый и серый провода на базе их вложения.
  2. Подготовить проводов ЭКГ, используйте перманентный маркер, чтобы знаки на фиолетовый провод в ~3.2 и ~3.5 см от основания электрода и синий провод в ~2.2 и ~2.5 см (рис. 2 c). Удаление электрода из тисков и разоблачить серебряные нити между промаркированных районов путем зачистки изоляции на одной стороне провода с лезвием скальпеля (Рисунок 2D).
    Примечание: Соскоб провода должно быть сделано под микроскопом. Осторожно следует использовать для обеспечения что серебряные нити не поврежден, как изоляция от царапины.
  3. Место электрод обратно в тиски. Аффикс кусок двухсторонняя монтажная лента, precut в длину и ширину электрода, в верхней части провода, используя тонкий слой суперклея.
    Примечание: До присоединения ленты, быть уверены, что провода лежат плоская, прямо торчащие по бокам и не скручен над друг друга.
  4. Trim провода для ЭЭГ слегка V-образный угол длиной приблизительно 7-9 мм, с Тан и черные провода Вырезать короткая. Не Перережьте провода для ЭКГ (Рисунок 2E).
  5. Упаковка и стерилизовать электрода для последующего использования.

2. Подготовка мышь для хирургии

  1. Вес мыши. Вводить подкожно в дозе 5 мг/кг Carprofen (с.к.). Анестезировать животное с внутрибрюшинного (и.п.) инъекции анестетика мыши коктейль содержащий кетамин (80 мг/кг), Ксилозин (10 мг/кг) и Acepromazine (1 мг/кг).
  2. После того, как мышь становится под наркозом, применяется тонкая линия ветеринарная Офтальмология Мазь для каждого глаза. Используя Электрический триммер, бритья два небольших районов (2~ 2 см) на обеих сторонах туловища мыши, соответствующий где ЭКГ провода будет имплантирован (Рисунок 3А).
    Примечание: Бритая области на правой стороне должен находиться в положении примерно Дорсолатеральное только за право «мышкой» животного. На левой стороне бритая области должны быть расположены в более вентролатеральные ориентацию вдоль стороны животного, но около 1 см больше задняя чем бритая области на правой стороне (рис. 3A).
  3. Удалить волосы, подстриженные и очистите оба бритая районы с раствором хлоргексидина.

3. Прикрепление электродов к черепу

  1. Поместите указатель мыши в лежачем положении на сцене рассечения микроскопа и подтвердите адекватной глубины анестезии, отсутствие мыс щепотка рефлекс.
    Примечание: Шаги 3,2 до 5,6 должно быть сделано с помощью микроскопа.
  2. Держа голову падает между большим и указательным пальцами, часть мех по центру головы от ушей чуть позади глаз ватным тампоном смоченной в спирте (рисунок 3B).
    Примечание: Хотя эта операция должно быть сделано с асептических технику, это не стерильных процедура поскольку не бритые головы и мышь должна обрабатываться во время операции.
  3. С помощью скальпеля, сделайте срединной ~ 1 см разрез через головы между расстались мех от как раз перед ушами только между глазами (рис. 3 c, D).
    1. Аккуратно с помощью либо на стороне скальпель или ватным наконечником аппликатором, скрести слизистой оболочки верхней части черепа, до тех пор, пока кости появляется сухой.
    2. Выщипывать мех по периметру разрез, образуя тонкую границу лысый кожи. Осторожно удалите любой мех, которая может упасть в операционном поле с парой щипцов. Сухие поверхности черепа с стерильным ватным наконечником аппликатором, применяя мягкое давление на несколько секунд, при необходимости.
  4. Сделайте четыре марки на череп с стерилизованные перманентный маркер на участках, где будет Берр отверстия просверленные (Рисунок 3E). Место две марки, один на каждой стороне Сагиттальный шов впереди bregma, около 4 мм передней и боковых 5 мм в bregma (выше лобной коры), для ведения и местах проводов. Место еще две марки, один на каждой стороне Сагиттальный шов, задняя bregma, примерно 2 мм задняя и боковые 7 мм для bregma (выше теменно коры), для двух проводов запись ЭЭГ.
    Примечание: Это не стереотаксической хирургии и расстояний с учетом приближения, которые будут варьироваться в зависимости от размера мыши. Убедитесь, что отверстия расположены достаточно далеко сбоку легко разместить базы электрода имплантат, который будет крепиться к средней линии вдоль Сагиттальный шов (рис. 3F).
  5. С помощью стерильных микро сверла, Сделайте небольшой Берр отверстия на каждой марки сверлом диаметром 0,8 мм.
    1. Придайте мягкое давление, а бурение для создания небольшая углублениями на каждом месте. Просверлите через череп, пульсирующий сверла в отверстие близится к завершению, убедившись, что не применять слишком много давления, которое может привести к прорезывать и повреждения основной ткани мозга.
    2. После того, как все отверстия, протрите области хлопок наконечником аппликатором.
  6. Присоединиться электрода в верхней части черепа, Удалите защитное бумажное покрытие с монтажа двухсторонний ленты на электроде. Нанесите тонкий слой суперклея на ленту. Используя пару щипцов, удалите электрода из тисков. Ориентируйте ее, что, когда расположены вдоль Сагиттальный шов, короче проводов ЭЭГ Ростральных и длиннее проводов ЭКГ каудально.
    1. Придерживайтесь электрода к черепу над Сагиттальный шов между отверстиями (рис. 3F).
      Примечание: Череп должен быть абсолютно сухим для клея на электроде придерживаться. Убедитесь, что не загородить Берр отверстия в череп с электрода или клей.
    2. Вкратце подержите электрод в для обеспечения адгезии к черепу и затем клей для просушки на 5-10 мин.

4. Имплантация провода для ЭКГ

  1. Вращайте мышь слегка на его правой стороне сохраняя голову вертикально. Возьмите длинный провод ЭКГ на левой стороне и продлить его вниз стороне мыши в область побрился на левой стороне. Визуализируйте, где подвергаются провод будет располагаться после его передаче по туннелю под кожу.
    Примечание: Для справки, небольшой знак может быть сделан на кожу с постоянным маркером.
  2. С помощью скальпеля, сделайте ~ 1 см разрез в коже в месте, где будет располагаться подвергаются провод. Удерживая разрез с щипцами Adson, используйте корнцанг Дюмон ослабить кожи вокруг разрез от базового соединительной ткани в форме карман для провода. Начало в месте разреза на стороне животного, туннель подкожно с кусочком стерильной полиэтиленовой трубы (который был подготовлен путем разрезания ~ 6 см в длину с переднего края скошенный) до тех пор, пока скошенным краем выходит из разрез на голове (< C0 > рисунок 4A, B).
  3. Канала ЭКГ провод через трубку с помощью щипцов Дюмон (рис. 4 c). При удалении труб, понять электродной проволоки с щипцами Adson, при выходе из боковой разрез. Тяните провода тугой (рис. 4 d).
  4. Исправьте ЭКГ провода на месте путем сшивания ткани под кожей с нейлона 6-0 (Рисунок 4E). С помощью щипцов и Олсен-Хегар Базель иглодержатели, применяются одним швом подвергаются филаментов и другого шва до или после обнаженной части.
  5. Вырезать электродной проволоки около 2-3 мм мимо последнего шва и подвернуть конец в карман кожи, сформированные ранее. Сблизить обе стороны разреза и закрыть с зажимом рану, примененная с помощью Crile-Вуд Иглодержатели (Рисунок 4F).
  6. Включите мышь так, что нос, указывающие в противоположном направлении. С головы до сих пор в вертикальном положении лежа Поверните слегка на его левой стороне мыши.
  7. Повторите вышеуказанные шаги, чтобы поместить контралатеральной проволока ЭКГ.
    Примечание: Для аппроксимации свинца II ЭКГ запись конфигурации, правый ЭКГ провод следует находиться чуть более спины и передней чем левой ЭКГ провод, который должен быть немного более вентральной и задняя.

5. Имплантация провода для ЭЭГ

  1. Для имплантата провода для ЭЭГ, поместите курсор мыши квартиру в лежачем положении и удерживать открытым с большим и указательным пальцами руки недоминирующих разрез кожи головы.
  2. Пинцетом удалите любой мех, который может вытянуть под кожу труб. При необходимости, снова сухи черепа с ватным наконечником аппликатором. С помощью щипцов Дюмон, тщательно вычерпывать и удалите мусор или сгустки крови которые могут собраны в отверстия заусенцев.
  3. Начиная с наиболее передней отверстие на одной стороне, согните проволоку, наиболее близкий к что отверстие, так что это расположены непосредственно над отверстием, но еще не вставляется. Возьмитесь за нижний конец провода и кормить его как по горизонтали в отверстие до ~ 2-3 мм проволоки находится под череп (Рисунок 5A).
    Примечание: Провода должны лежать горизонтально между черепа и поверхности головного мозга. Провода не должны сажать мозга.
  4. С окончанием безопасных проволоку в отверстие Аккуратно сложите оставшаяся часть провода так, что он находится в плоской против черепа.
  5. Продолжать в том же порядке с задней провод на одной стороне. Повторите для передней и задней провода на другой стороне (Рисунок 5B).
    Примечание: Проволока конфигурация приводится в рисунке 5 c.

6. закрытие разрез головы с стоматологического цемента

  1. Смешайте два колпачка поликарбоксилата порошка с ~ 5 капель жидкости поликарбоксилата. Перемешайте смесь с зубочисткой сделать пасту с требуемой вязкости.
    Примечание: Последующие шаги 6.2 до 6,4 должны выполняться быстро после стоматологического цемента высыхает в течение 1 мин после смешивания.
  2. Возьмите большой капли цементной пасты с зубочисткой и применить его вокруг основания начало каудально электрода (рис. 6A). По-прежнему вокруг электрода, позволяя цемента капать по проводам, образуя шапка вокруг имплантата (Рисунок 6B).
  3. С помощью щипцов Дюмон, подтянуть мех по краям разреза через крышку цемента и сожмите, стараясь не нарушить провода, имплантированных под. Пресс мех вверх в цемент, чтобы помочь с закрытием.
  4. Уплотнение разрез между глаз, склеивание мех с стоматологического цемента (рис. 6 c).

7. пособничество послеоперационного восстановления

  1. Поместите курсор мыши в пустой клетке на площадку циркулирующего тепла. Монитор мыши до тех пор, пока он приходит в сознание и может поддерживать грудной recumbency.
  2. POST-surgically дом мыши индивидуально в клетке с питания окатыши и увлажняющий гель помещается на пол клетки. Верхняя клетка с крышкой микро изолятор.
  3. На 24 ч после операции придать (s.c.) мыши с 5 мг/кг Carprofen.
  4. Разрешить ≥ 48 ч после операции восстановления перед началом записи.

8. запись ЭКГ ЭЭГ сигналы от привязанный мыши

  1. После восстановления передать запись камеры с прозрачными стенами для облегчения видео мониторинга имплантированных мыши. Привязать (то есть, «подключить») мыши (рис. 7A), мягко, но твердо держать мышь в одной руке при использовании с другой стороны, чтобы вставить 10-контактный (мужчины) nanoconnector с поста руководство в розетки имплантата электрода ЭЭГ-ЭКГ (женщины) на голове мыши.
  2. Безопасной проводки выше камеры, с помощью штанга поддержки, обеспечения в провод позволяет мыши, чтобы двигаться свободно, но не так много проводки перетаскивает Пол камеры имеется достаточный запас.
  3. Подключите проводку от 10-контактный nanoconnector к блоку интерфейс подключен компьютер сигнал приобретение с синхронизированной видео записи, как показано на рис. 7B.
  4. Задать частоту выборки для записи, чтобы быть ≥ 2 кГц для ЭКГ и ≥ 500 Гц для ЭЭГ (то есть, по крайней мере дважды частоты, что одна заинтересована в изучении).
  5. Для оптимального просмотра сигнала следы, применяются следующие фильтры, как сделано ранее18: 60 Гц узкополосный режекторный фильтр для всех данных, фильтр ВЧ-группа 75-низкий - и 0,3 Гц для ЭЭГ и фильтр высоких частот 3-Гц для ЭКГ.
  6. Запись видео одновременно и ЭЭГ-ЭКГ (рис. 7 c) и сохранять оцифрованные данные для анализа в автономном режиме с программным обеспечением обработки сигнала.
  7. После завершения записи тщательно отцепить мыши и вернуть его домой клетку.

9. Анализ записи ЭЭГ

  1. Выполните анализ количественной захват.
    1. Осмотрите весь запись ЭЭГ вручную определить захват эпизодов, определенные в этой модели как высокоамплитудных (по крайней мере два раза базовый), художественной электрографические сбросов, длится более 5 s (рис. 8A). Проверьте видео, которое соответствует электрографические изъятий для определения поведения, связанные с захватом.
    2. Для вычисления частоты захват (припадки/ч), разделите количество изъятий на общее количество часов записи.
    3. Чтобы вычислить продолжительность ареста, измерьте время, прошедшее от начала электрографические захвата до прекращения пики (рис. 8A).
    4. Для вычисления захват бремя, определяется как время, затраченное на захват в час, сумма длительностей в захват и разделите часов записи.
  2. Выполните анализ спектральной мощности до и после противоречивых ЭЭГ.
    1. Выберите 30-мин (или любой другой желаемый длительность) сегмент Пери приступ данных ЭЭГ вокруг захват эпизод, чтобы быть изучены. Экспорт необработанных данных (с настройками фильтра удалены) в файле данных в формате ASCII или некоторых других файлов типа совместим с мощность спектра программного обеспечения.
    2. Преобразуйте файл ASCII в текстовый файл с помощью приложения простой текстовый редактор.
    3. Откройте полученный текстовый файл ЭЭГ сегмента в мощности спектра программного обеспечения и укажите следующие параметры: «игнорировать алфавитно цифровые линии»; «запятая как разделитель данных»; и показатель выборки по умолчанию 1000 Гц.
    4. Как только сигнал ЭЭГ появляется в мощности спектра программного обеспечения соответствующего канала, нажмите на раскрывающееся меню канала и выберите «цифровой фильтр.» Применение цифровой полосовые фильтры, соответствующие требуемой частоты диапазона для анализа.
    5. Чтобы открыть «спектра» из панели меню, выберите соответствующий канал отображения ЭЭГ для анализа и нажмите кнопку «Параметры». В разделе «Параметры» укажите следующие параметры спектрограммы и нажмите кнопку «Закрыть» для создания спектрограмма (Рисунок 8 c): размер БПФ: 8192, окно данных: Уэлч, перекрытия окна: 93,75%, режим отображения: плотность мощности, спектрограмма цвета: Радуга, LOL цвета: 64, PSD усреднения: 1, удалить нулевой частоте компонент: проверил как «on».
    6. Отрегулируйте колориметрическая шкала для оптимальной визуализации спектрограммы.
    7. Откройте «диспетчер анализа» на панели меню. Нажмите на «+ новый анализ» для создания двух анализов (1 анализ и анализ 2), которые будут соответствовать пред- и пост приступ ЭЭГ сегментов для анализа. Укажите желаемый пред- и пост во сегментов на спектрограмме и связывать их с 1 анализ и анализ 2, соответственно.
      Примечание: Следует рассматривать только данные ЭЭГ без шум и артефакты и периодов записи ЭЭГ с значительным артефакты должны быть удалены из анализа.
    8. После того, как создаются анализ сегментов, откройте «данных Pad» из меню панели. Нажмите на соответствующий канал ЭЭГ, чтобы открыть меню «Настройка столбца данных Pad» для этого канала.
    9. В «Установка столбца данных Pad,» выберите вариант «Спектр» и выберите «Процент всего власть.»
    10. В «данных Pad колонках,» нажмите кнопку «Параметры» и укажите диапазон частот необходимо изучить. Нажмите кнопку «OK» в «Параметры Pad спектра данных» и «Настройка столбца данных Pad», и процент (%) мощность для указанного частот будет отображаться в представлении данных Pad для выбранного анализ сегмента (1 анализ или анализ 2), как указано в " Анализ менеджер.»
      Примечание: % Мощности, или относительную мощность каждой группы выражается в процентах от общей спектральной мощности в указанный диапазон частот.
    11. Повторите предыдущий шаг для каждого диапазона частот для анализа.
      Примечание: Часто используемые диапазоны для пяти основных частот ЭЭГ включают18: δ-группа = 0,5-3 Гц, - Группа = 3,5-7 Гц, α-диапазона = 8-12 Гц, β-группа = 13-20 Гц и γ-Группа = 21-50 Гц.

10. анализ ЭКГ записи

  1. Количественную оценку пропущенный сердце бьется.
    1. Осмотрите весь запись ЭКГ выявить пропущенные сердце бьется, определяется как продление интервала RR, равная ≥ 1,5 раза предыдущий R-R интервала, который часто ассоциируется с не провели P-развевает свидетельствует о предсердно вручную блок проводимости (рис. 9а).
    2. Для вычисления частоты пропущенных сердце бьется в час, разделите общее количество пропущенных ударов в ходе сессии записи, Общая продолжительность записи часов.
  2. Выполните анализ (ВСР) вариабельности сердечного ритма.
    1. В программное обеспечение получения данных измените параметры ведения журнала на 1 эпохи для канала ЭКГ. Генерировать парсер сегментов для записи ЭКГ: один 5-мин ЭКГ сегмента каждые 3 часа в течение 12-часового периода свет фаза, в общей сложности 4 слоев.
      Примечание: Записи ЭКГ, отобранных для анализа должна быть во времена, когда животное находится в неподвижном состоянии и данные бесплатно артефакты движения.
    2. Создавать таблицу значений интервала R-R от выбранного синтаксического анализа ЭКГ сегментов, нажав кнопку «Сохранить проанализированный производных данных». Просмотрите таблицы для любых отсутствующих данных или плохих данных и удалить все другие численные значения, за исключением данных интервала R-R. Сохранить это изменение таблицы в виде текстового файла для выбора для «табуляция.»
    3. Откройте текстовый файл в качестве файла ASCII в программном обеспечении ВСР, указав следующие параметры: количество строк заголовка: 0, разделитель столбцов: Закладка / пространства, тип данных: RR, столбец данных: 1, единицы данных: ms и время индекс столбца: нет.
    4. В разделе настройки меню установите параметры, как описано ниже.
      1. Задайте параметры анализа как упоминалось. Интервала R-R detrending, detrending метод: smoothn априорных вероятностей, параметр усреднения: 500, ВСР частота полосы19, очень низкой частоты: 0-0,15 Гц, низкой частоты: 0,15-1,5 Гц и высокая частота: 1,5-5 Гц
      2. Установите дополнительные параметры, как упоминалось. Варианты оценки спектра, интерполяции RR серия: 20 Гц, очков в частотной области: 500 очков/Гц, FFT спектр с использованием Уэлчс методов периодограмм, ширина окна: 32s и перекрытия окна: 50%
    5. Запустите анализ вариабельности сердечного ритма для создания значения анализа времени домена означает RR, STD RR (то есть, SDNN), RMSSD и частота анализа значения домена для ВЧ мощности, мощности LF и коэффициент мощности LF/HF. При желании, сохраните результаты в файл PDF.

Результаты

Чтобы продемонстрировать, как анализировать данные из записи ЭЭГ-ЭКГ для выявления аномалий neurocardiac, отображаются результаты для записи ЭЭГ-ЭКГ 24-h Kcna1/ мышь (2 месяца). Эти мутанта животных, которые разработаны для отсутствия напряжения закрыты...

Обсуждение

Для получения записи ЭЭГ-ЭКГ высокого качества, которые свободны от артефактов, следует все меры предосторожности для предотвращения деградации или ослабление имплантированных электродов и проволоки. ЭЭГ головки имплантат становится сыпучих, провода контактов с мозга будет деградир...

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Эта работа была поддержана граждане Юнайтед исследований эпилепсии (номер 35489 гранта); Национальные институты здравоохранения (предоставлять номера R01NS100954, R01NS099188); и Луизиана Государственный Университет медицинских наук Центр Малькольм Feist докторантура стипендий.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
VistaVision stereozoom dissecting microscopeVWR
Dolan-Jenner MI-150 microscopy illuminator, with ring lightVWRMI-150RL
CS Series scaleOhausCS200for weighing animal
T/Pump professionalStrykerrecirculating water heat pad system
Ideal Micro DrillRoboz Surgical InstrumentsRS-6300
Ideal Micro Drill Burr SetCell Point Scientific60-1000only need the 0.8-mm size
electric trimmerWahl9962mini clipper
tabletop viseEclipse ToolsPD-372PD-372 Mini-tabletop suction vise
fine scissorsFine Science Tools14058-11ToughCut, Straight, Sharp/Sharp, 11.5 cm
Crile-Wood needle holderFine Science Tools12003-15Straight, Serrated, 15 cm, with lock - For applying wound clips
Dumont #7 forcepsFine Science Tools11297-00Standard Tips, Curved, Dumostar, 11.5 cm
Adson forcepsFine Science Tools11006-12Serrated, Straight, 12 cm
Olsen-Hegar needle holder with suture cutterFine Science Tools12002-12Straight, Serrated, 12 cm, with lock
scalpel handle #3Fine Science Tools10003-12
surgical blades #15Havel'sFHS15
6-0 surgical sutureUnifyS-N618R13non-absorbable, monofilament, black
gauze spongesCoviden234612 ply, 7.6 cm x 7.6 cm
cotton-tipped swabsConstixSC-915.2-cm total length
super glue LoctiteLOC1364076gel control
Michel wound clips, 7.5mmKent ScientificINS700750
polycarboxylate dental cement kitPrime-dent010-036Type 1 fine grain
tuberculin syringeBD309623
polyethylene tubingIntramedic427431PE160, 1.143 mm (ID) x 1.575 mm (OD)
chlorhexidine Sigma-AldrichC9394
ethanolSigma-AldrichE7023-500ML
Puralube vet ointmentDechra Veterinary Productsopthalamic eye ointment
mouse anesthetic cocktailKetamine (80 mg/kg), Xylazine (10 mg/kg), and Acepromazine (1 mg/kg)
carprofenRimadyl (trade name)
HydroGelClearH2070-01-5022hydrating gel; 56-g cups
Ponemah  softwareData Sciences Internationaldata acquisition and analysis software; version 5.2 or greater with Electrocardiogram Module
7700 Digital Signal conditionerData Sciences International
12 Channel Isolated Bio-potential PodData Sciences International
fish tankTopfinfor use as recording chamber; 20.8 gallon aquarium; 40.8 cm (L) X 21.3 cm (W) X 25.5 cm (H)
Digital Communication Module (DCOM)Data Sciences International13-7715-70
12 Channel Isolated Bio-potential PodData Sciences International12-7770-BIO12
serial link cableData Sciences InternationalJ03557-20connects DCOM to bio-potential pod
Acquisition Interface (ACQ-7700USB)Data Sciences InternationalPNM-P3P-7002
network video cameraAxis CommunicationsP1343, day/night capability
8-Port Gigabit Smart SwitchCiscoSG200-088-port gigabit ethernet swith with 4 power over ethernet supported ports (Cisco Small Business 200 Series)
10-pin male nanoconnector with guide post holeOmneticsNPS-10-WD-30.0-C-Gelectrode for implantation on the mouse head
10-socket female nanoconnector with guide postOmneticsNSS-10-WD-2.0-C-Gconnector for electrode implant
1.5-mm female touchproof connector cablesPlasticsOne4411 signal, gold-plated; for connecting the wiring from the head-mount implant to the bio-potential pod
soldering ironWellerWESD51 BUNDLEdigital soldering station
solderBernzomatic327797lead free, silver bearing, acid flux core solder
heat shrink tubingURBESTcollection of tubing with 1.5- to 10-mm internal diameters
heat gunDewaltD26960
mounting tape (double-sided)3M ScotchMMM114114/DC Heavy Duty Mounting Tape, 2.54 cm x 1.27 m 
desktop computerDellrecommended minimum requirements: 3rd Gen Intel Core i7-3770 processor with HD4000 graphics; 4 GB RAM, 1 GB AMD Radeon HD 7570 video card; 1 TB hard drive; Windows 7 OS 
permanent markerSharpie37001black color, ultra fine point
toothpicksfor mixing and applying the polycarboxylate dental cement
LabChart Pro softwareADInstrumentspower spectrum software; version 8.1.3 or greater
Kubios HRV softwareUniv. of Eastern FinlandHRV analysis software; version 2.2
NotepadMicrosoftsimple text editor software

Ссылки

  1. Fisch, B. J. . Fisch and Spehlmann's EEG Primer. , (1999).
  2. Constant, I., Sabourdin, N. The EEG signal: a window on the cortical brain activity. Paediatr. Anaesth. 22 (6), 539-552 (2012).
  3. Mendez, O. E., Brenner, R. P. Increasing the yield of EEG. J. Clin. Neurophysiol. 23 (4), 282-293 (2006).
  4. Smith, S. J. M. EEG in the diagnosis, classification, and management of patients with epilepsy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 76, ii2-ii7 (2005).
  5. Bauer, G., Trinka, E. Nonconvulsive status epilepticus and coma. Epilepsia. 51 (2), 177-190 (2010).
  6. Hughes, J. R. Absence seizures: a review of recent reports with new concepts. Epilepsy Behav. 15 (4), 404-412 (2009).
  7. Mostacci, B., Bisulli, F., Alvisi, L., Licchetta, L., Baruzzi, A., Tinuper, P. Ictal characteristics of psychogenic nonepileptic seizures: what we have learned from video/EEG recordings--a literature review. Epilepsy Behav. 22 (2), 144-153 (2011).
  8. Smith, S. J. M. EEG in neurological conditions other than epilepsy: when does it help, what does it add?. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 76, ii8-ii12 (2005).
  9. Kennett, R. Modern electroencephalography. J. Neurol. 259 (4), 783-789 (2012).
  10. Thaler, M. S. . The Only EKG Book You'll Ever Need. , (2012).
  11. Becker, D. E. Fundamentals of electrocardiography interpretation. Anesth. Prog. 53 (2), 53-63 (2006).
  12. Luz, E. J. S., Schwartz, W. R., Cámara-Chávez, G., Menotti, D. ECG-based heartbeat classification for arrhythmia detection: A survey. Comput. Methods Programs Biomed. 127, 144-164 (2016).
  13. Bardai, A., et al. Epilepsy is a risk factor for sudden cardiac arrest in the general population. PloS One. 7 (8), e42749 (2012).
  14. Lamberts, R. J., et al. Increased prevalence of ECG markers for sudden cardiac arrest in refractory epilepsy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 86 (3), 309-313 (2015).
  15. Thurman, D. J., Hesdorffer, D. C., French, J. A. Sudden unexpected death in epilepsy: assessing the public health burden. Epilepsia. 55 (10), 1479-1485 (2014).
  16. Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Dudek, F. E. Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System. J. Vis. Exp. (101), e52554 (2015).
  17. Bertram, E. H. Monitoring for Seizures in Rodents. Models of Seizures and Epilepsy. , 97-109 (2017).
  18. Mishra, V., et al. Scn2a deletion improves survival and brain-heart dynamics in the Kcna1-null mouse model of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Hum. Mol. Genet. 26 (11), 2091-2103 (2017).
  19. Thireau, J., Zhang, B. L., Poisson, D., Babuty, D. Heart rate variability in mice: a theoretical and practical guide. Exp. Physiol. 93 (1), 83-94 (2008).
  20. Smart, S. L., et al. Deletion of the K(V)1.1 potassium channel causes epilepsy in mice. Neuron. 20 (4), 809-819 (1998).
  21. Glasscock, E., Yoo, J. W., Chen, T. T., Klassen, T. L., Noebels, J. L. Kv1.1 potassium channel deficiency reveals brain-driven cardiac dysfunction as a candidate mechanism for sudden unexplained death in epilepsy. J. Neurosci. 30 (15), 5167-5175 (2010).
  22. Moore, B. M., Jerry Jou, ., Tatalovic, C., Kaufman, M., S, E., Kline, D. D., Kunze, D. L. The Kv1.1 null mouse, a model of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Epilepsia. 55 (11), 1808-1816 (2014).
  23. Ryvlin, P., et al. Incidence and mechanisms of cardiorespiratory arrests in epilepsy monitoring units (MORTEMUS): a retrospective study. Lancet Neurol. 12 (10), 966-977 (2013).
  24. Stables, C. L., Auerbach, D. S., Whitesall, S. E., D'Alecy, L. G., Feldman, E. L. Differential impact of type-1 and type-2 diabetes on control of heart rate in mice. Auton. Neurosci. 194, 17-25 (2016).
  25. Gehrmann, J., Hammer, P. E., Maguire, C. T., Wakimoto, H., Triedman, J. K., Berul, C. I. Phenotypic screening for heart rate variability in the mouse. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 279 (2), H733-H740 (2000).
  26. Goldman, A. M., Glasscock, E., Yoo, J., Chen, T. T., Klassen, T. L., Noebels, J. L. Arrhythmia in heart and brain: KCNQ1 mutations link epilepsy and sudden unexplained death. Sci. Transl. Med. 1 (2), 2ra6 (2009).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

131

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены