Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Mevcut protokol, farede 32 çok kanallı ince film elektrotlarla epikraniyal görsel uyarılmış potansiyellerin topografisini elde etmek ve analiz etmek için basit bir prosedürü açıklamaktadır.
Görsel uyarılmış potansiyeller (VEP), klinik öncesi fare modellerinde görsel fonksiyonun karakterizasyonuna izin verir. Farelerde VEP'leri ölçmek için non-invaziv EEG, deri altı tek elektrotlar ve ECoG'den tam invaziv intrakortikal çok kanallı görsel korteks kayıtlarına kadar çeşitli yöntemler mevcuttur. Akut deneysel ortamlarda lokal intrakortikal mikroelektrot ölçümlerinden önce görsel yanıtların küresel, topografik EEG düzeyinde bir karakterizasyonunu elde etmek yararlı olabilir. Örneğin, bir kullanım durumu, yerel intrakortikal seviye üzerindeki etkilerini incelemeden önce sağırlık modellerinde VEP topografyasındaki küresel çapraz modal değişiklikleri değerlendirmektir. Çok kanallı epikraniyal EEG, kortikal görsel aktivitenin böyle bir genel bakış ölçümünü elde etmek için sağlam bir yöntemdir. Çok kanallı epikraniyal EEG, örneğin kortikal görme fonksiyonundaki çapraz modal, patolojik veya yaşa bağlı değişiklikleri tanımlamak için standartlaştırılmış, tutarlı bir yaklaşımla karşılaştırılabilir sonuçlar sağlar. Bu çalışma, anestezi uygulanmış farelerde 32 kanallı ince film EEG elektrot dizisi ile flaş uyarılmış VEP'lerin topografik dağılımını elde etmek için bir yöntem sunmaktadır. Zaman ve frekans alanındaki analizlerle birleştirilen bu yaklaşım, topografyanın hızlı bir şekilde karakterizasyonuna ve taranmasına ve fare kortikal görsel fonksiyonunun temel görsel özelliklerine izin verir ve bu da çeşitli akut deneysel ayarlarla birleştirilebilir.
Fareler, görme ve oftalmolojik hastalıkların dejeneratif süreçlerinin klinik öncesi bir modelidir 1,2,3,4. Görsel uyarılmış potansiyeller (VEP'ler), kortikal görsel fonksiyonu ölçmek ve örneğin patolojik modellerde görsel dejenerasyonu değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır 5,6. Kortikal görsel uyarılmış potansiyellerin VEP latansı, iletim süresi, genliği, multifokal özellikleri veya uzamsal keskinliği, görsel sistemin fonksiyonel bütünlüğü hakkında tanısal bilgi sağlar 7,8,9.
Farelerde, kortikal görsel uyarılmış potansiyeller, non-invaziv EEG, subdermal iğne elektrotları ve kafatasına implante edilmiş vidalardan, epikortikal ECoG ile tam invaziv intrakraniyal yaklaşımlara, intrakortikal elektrot kayıtlarına kadar farklı karmaşıklıktaki yöntemlerle çeşitli uzamsal ölçeklerde ölçülebilir 10,11,12,13,14,15,16,17. Bu yöntemlerin farklı güçlü ve zayıf yönleri vardır. Örneğin, az sayıda elektrot, kortikal VEP dağılımı hakkında yalnızca sınırlı bilgi sağlarken, deri altı iğne elektrotları genellikle tutarlı kayıt konumları sağlamada başarısız olur. Ayrıca, implante edilmiş vidalar veya tam invaziv yöntemler, kafatasına zarar vermeyi, nüfuz etmeyi veya çıkarmayı gerektirir ve genellikle yalnızca yerel bilgi sağlar.
Akut deneylerde, kortikal görsel fonksiyonun ilk küresel genel bakışı sıklıkla arzu edilir, bunu sonunda daha fazla deneysel adım izler ve yerel intrakortikal kayıtlarla karşılaştırır. Örneğin, yerel intrakortikal düzeydeki etkileri incelemeden önce, sağırlığın veya işitme kaybının görsel çapraz modal yeniden düzenlenmesinin VEP topografyası ve kortikal görsel aktivite18,19 üzerindeki EEG düzeyindeki etkilerini araştırmak için ilk olarak potansiyel bir kullanım durumu kullanılır.
İnce film çoklu elektrot dizileri ile çok kanallı EEG kayıtları, fare kafatasından 20,21,22,23,24 sistematik bir VEP topografyası sağlayabilir. Bu tür epikraniyal kayıtlar, kafatasının bütünlüğünü olduğu gibi bırakarak ve kortikal yüzeyin doğrudan manipülasyonundan kaçınarak ECoG kayıtlarına göre avantajlara sahip olabilir. Ek olarak, ince film çoklu elektrotlar, insanlarda standartlaştırılmış bir EEG sistemine benzer deneyler arasında görsel uyarılmış uzaysal-zamansal beyin aktivitesinin karşılaştırılmasına izin veren standartlaştırılmış bir elektrot konfigürasyonu sağlar25. Standartlaştırılmış bir çerçeve ayrıca, fare EEG'sini zaman ve frekans alanında veya bağlantıaçısından analiz etmek için ortak EEG analiz araç kutularının (örneğin, Fieldtrip, Chronux, EEGLAB ve ERPLAB) kullanılmasını kolaylaştırır 26,27,28,29,30,31.
Mevcut protokol, 32 kanallı ince film elektrot kullanan farelerde topografik VEP kayıtları için bir prosedürü açıklar. Bu, akut deneylerin bir parçası olarak ve ardından belirli beyin bölgelerinden intrakortikal mikroelektrot kayıtları gibi ek deneysel adımların bir parçası olarak kullanılabilir. Burada, fareden alınan 32 kanallı ince film elektrotlarla epikraniyal flaş uyarılmış VEP'lerin nasıl güvenilir bir şekilde kaydedileceği gösterilmektedir. Ek olarak, zaman ve frekans alanındaki topografik VEP kayıtlarının örnek analizi sunulmaktadır.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm hayvanlar Alman (TierSchG, BGBl. I S. 1206, 1313) ve Avrupa Birliği'ne (ETS 123; Direktif 2010/63/EU) hayvan araştırmaları için yönergeler. Hayvan deneyleri Alman devlet yetkilileri (Aşağı Saksonya Eyaleti Tüketiciyi Koruma ve Gıda Güvenliği Ofisi, LAVES) tarafından onaylandı ve üniversite hayvan refahı görevlisi tarafından izlendi. Bu çalışma için 3 aylık bir erkek C57BL / 6J faresi kullanıldı.
1. Hayvan detayları
2. Genel anestezi indüksiyonu
3. Genel anestezinin fizyolojik izlenmesi ve sürdürülmesi
4. Elektrot yerleştirme ve kayıt kurulumu
5. EEG kaydı ve VEP ölçümü
6. Deneyin tamamlanması, elektrotun çıkarılması ve elektrot temizliği
7. Temel VEP sinyal işleme: Zaman ve frekans alanı
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Çok kanallı EEG ile görsel uyarılmış potansiyellerin kaydedilmesi, farelerde VEP genliklerinin, gecikmelerinin veya frekans bileşenlerinin topografisinin değerlendirilmesine olanak tanır. Şekil 2A , 3 aylık bir erkek C57BL/6J fareden epikraniyal 32 kanallı bir EEG ile kaydedilen flaş uyarılmış bir VEP topografisi örneğini göstermektedir. En güçlü görsel uyarılmış aktivite, görsel korteksin üzerindeki oksipital bölgede meydana gel...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu makale, ince film elektrotlarla epi-kraniyal çok kanallı EEG'nin kaydedilmesi için bir yöntemi ve farede görsel uyarılmış potansiyellerin tutarlı bir topografik temsilinin nasıl elde edileceğini açıklamaktadır. Burada, örnek olarak binoküler flaş stimülasyonunu gösterdik, ancak bu yaklaşım, örneğin daha büyük bir ekran kullanılarak diğer görsel uyaran türleriyle (yani monoküler, uzamsal ızgaralar, odak görme alanı) da uygulanabilir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar, rekabet eden finansal çıkarlar veya diğer çıkar çatışmaları olmadığını beyan ederler.
Bu çalışma Alman Araştırma Vakfı (Deutsche Forschungsgemeinschaft, Mükemmeliyet Kümesi 2177 "Hearing4all", Proje numarası 390895286) tarafından desteklenmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bepanthen 5% Dexpantheol | Bayer | Ophtamic gel | |
Cheetah software 5.11 | Neuralnyx | Version 5.11 | Recording software for neurophysiologcal signals |
Digital Lynx SX | Neuralynx | Digital Lynx 16SX | Recording system |
ECG differential amplifier | Otoconsult | WDA2 V1.0 | |
Electric shaver | Aesculap | GT420 | |
Electrode Holder | TSE Systems | 430005-HE | |
Examination light | Heine | HL 5000 | Cold light source lamp |
Heating Pad + Temperature Control system | CWE | TC-1000 Mouse | |
Histoacryl 0.5 mL | B.Braun | Tissue adhesive | |
Infrared heat lamp | Sanitas | SIL 06 | |
Ketamine 10% | WDT | Ketaminhydrochlorid | |
LED stroboscope | Monarch | Nova Strobe PBL | Visual stimulation |
Matlab 2021a | The Mathworks | 2021a | Stimulus control and analysis |
Moria Vessel Clamp | Fine Science Tools | 18320-11 | |
Mouse EEG electrode | NeuroNexus | H32 (Reticular) | 32-channel EEG electrode. Thickness: 20 μm; length: 8.6 mm; width 6.8 mm. Platinum sites: 500 μm diameter |
Mouse Frame | custom made | Information available on request | |
Multifunction I/O device | National Instruments | PCIe-6353 with BNC 2090A | Analog stimulus generation, output, and trigger |
NaCl 0.9% | B.Braun | Isotonic, sterile, nonpyrogenic | |
Neuralynx HS36 | Neuralynx | HS-36 | Headstage |
Neuronexus probe connector | Neuralynx | ADPT-HS36-N2T-32A | Electrode connector |
Oscilloscope | Tektronix | TDS 2014B | |
Progent Intensive Cleaner | Menicon | Protein remover and disinfecting solution for rigid gas permeable lenses | |
Recording PC | HP | HP Z800 | Recording PC |
Rimadyl (Carprofen) | Zoetis | Carprofen | |
Silicon Oil M 1000 | Carl Roth | 4045.1 | |
Silver wire | Science Products | AG-8W | Diameter 203 µm; ECG and reference electrode |
Sound proof chamber | IAC acoustics | ||
Stereotactic Micromanipulator | TSE Systems | 430005-M/P | For EEG electrode placement |
Stimulation PC | Dell | Dell Precision T5810 | Stimulation PC |
Surgical microscope | Zeiss | Op-Mi Focus | |
Surgical tape | 3M | 1527-0 | 1.25 cm x 9.1 m |
Thilo-Tears 3 mg/g | Alcon Pharma GmbH | Ophtamic gel | |
Vaselin Lichtenstein | Winthrop | White vaselin ointment | |
Xylazin 2% | Bernburg | Xylazinehydrochlorid | |
Xylocaine Spray (10 mg/puff) | Aspen | Lidocaine |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır