Bu çalışma Ulusal Nörolojik Bozukluklar Enstitüsü ve İnme R43 / R44 NS064661 aracılığıyla finanse edildi.

Cerrahi alet sterilizasyonu için hayvan bakımı için kurumsal kurallara uyun ve kurallara uymak ve kurumunuzun Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onay almak için gerekli protokolü değiştirin. 1. Cerrahi Hazırlık <ol><li> Temizleyin ve güvenli ve steril cerrahi sağlamak için vericiyi hazırlamak. Anti-statik paketinden verici ve ya sprey kaldırın ya da% 70 etanol içinde bekletin. Steril pamuk sünger steril serum fizyolojik ile ıslatılmış veya steril serum fizyolojik içinde batık tutmak arasındaki steril tuzlu su ve yer ile durulayın verici. </li><li> Toplayın ve ameliyat için gerekli araçları sterilize; Sterilizasyon için buhar otoklav. Cerrahi aletlerin listesi için malzeme ve reaktiflerin tabloya bakın. </li></ol> 2. Cerrahi İmplantasyon <ol><li> Hayvan anestezisi ve IACUC onaylı protokol uyarınca, anesteziyi muhafaza. Başlangıcında ve sur sırasındagery ayak tutam refleks her 15 dakikada bir kontrol edin. yanıt eksikliği anestezi yeterli bir seviyesine işaret etmektedir. <ol><li> Yavrular için, O 2 (% 100) olan izofluran (% 4) ile anestezi kullanın. Yetişkinler için, ksilazin (10 mg / kg) ile ketamin (100 mg / kg) kullanılır. </li></ol></li><li> Stereotaksik çerçeve içinde konumunu düzeltmek. Kulak yolunun kulak çubuğu ipuçlarını yerleştirin. Kafatası genç sıçan yavrularında çok yumuşak olduğu için aşırı kulak çubukları sıkmayın. Anestezi burun konisi sabitleyin. <ol><li> 37 ° C ayarlanmış ısıtma yastığı koyarak ameliyat sırasında hayvan sıcak tutun. Yetişkin hayvanlarda, hayvanın gözlerine merhem yağlama geçerlidir. </li></ol></li><li> Kesi sitesi sterilize ve steril cerrahi alan korumak. <ol><li> % 70 etanol ve betadin alternatif uygulamaları ile kafa derisi bez. Kafa derisinin merkezinde başlayın ve giderek daha geniş konsantrik daireler yapmak. </li><li> Örtü ile hayvan örtün ve dökümlü hayvan üzerinde ameliyat yapmak. Steri koruyun% 70 etanol ile steril örtüler, sprey ekipmanı ile cerrahi set-up astar ile le cerrahi alan. </li><li> Steril cerrahi eldiven ve önlük giyin (veya kurum tarafından gerektiği gibi). Steril alan korumaya yardımcı olmak için, bir cerrahi asistanı kullanın. </li></ol></li><li> Biraz orta hat boyunca gözler, yaklaşık 2 cm arkasında hayvanın kafa derisi üzerinde bir kesi yapmak. Kafatası hala genç sıçan yavrularında çok yumuşak olduğu için neşter takarken dikkatli olun. Kesi daha az kanamaları ve hızlı iyileşir böylece tek bir kesim olun. </li><li> Kafatası Açığa. Verici ve kafatası kemikleri arasındaki bağı en üst düzeye çıkarmak için temiz ve kuru bir zemin hazırlayın. Saç derisini kavramak anevrizma klipleri kullanın. <ol><li> Yavaşça dört köşesinde orta hatta uzak kafa derisi çekin. Böyle kafatasında bregma ve lambda gibi anatomik noktalara arayın. Unutmayın kafatası kemikleri bu yaşta hayvanlarda erimiş değildir. Çapak delik için doğru yer bulmak için stereotaksik koordinatlar Paxinos atlas kullanın. </li></ol&gt; </li><li> Bir çapak tipi matkap ile Dremel tipi aracını kullanın. Delik çapı büyük 300&#39;den mikron olmak istenilen kayıt pozisyonlarında iki çapak delik oluşturun. Kafatasının arkasında lambda beyincik üzerinde referans elektrot için çapak delik yerleştirin. </li><li> Verici üzerindeki teller çapak deliklerle aynı hizaya emin olun. Elektrot telleri hizalı değilse, elektrotların tutkal kirlenme olasılığı ve zayıf sinyal ile sonuçlanır. Teller hizalamak için, vericinin uygun kontrol ve yavaşça çapak delikleri yönelik siteler üzerinde sıraya elektrotlar bükün. </li><li> Elektrot uçları Trim. İstenilen uzunlukta elektrotlar kırpmaya cerrahi makas kullanın. elektrot derinliği deney için gerekli olan kayıt türü için önemli olan (yani, EEG kayıtları için dura üzerinde elektrotlar yerleştirmek, ya da belirlenen beyin yapıları için stereotaksik koordinatları kullanın). </li><li> Liberal verici t tabanındaki siyanoakrilat uygulayıno elektrotlar kaplama önlemek için emin alanı kapsamaktadır. Siyanoakrilat yapıştırıcı hiçbir sinyal neden olacaktır yapıştırıcı ile elektrotlar kirlenmesine neden olan bir elektrik yalıtkan. <ol><li> Derin beyin yapıları kayıt varsa, kanül tutucu verici monte ve z ekseni kontrolü için stereotaksik kol yerleştirin. Derinlik mülk ve vericinin etrafında siyanoakrilat jel yerleştirmek için stereotaksik kol kullanılarak vericiyi indirin. </li></ol></li><li> Güçlü yapıştırıcı bağı sağlamak için vericiyi yerleştirmeden önce iyice kuru kafatası. Kafatasına siyanoakrilat ile kaplanmış verici uygulayın. Burr delikleri karşılık gelen elektrotlar hizalamak için özen gösterin. <ol><li> Zarar büyük damar yapıları önlemek için deneyin. Bir dakika boyunca hafif basınç ile yerine vericiyi tutun. Verici ve kafatası arasında güçlü bir bağ oluşturmak için hafif bir baskı uygulayın. </li></ol></li><li> Tamamen verici / kafatası arayüzünü kapatmak için yeterli ek siyanoakrilat, uygulayın. Ag sağlamak içinOOD fit ve güçlü bir bağ, temas kafatası tutkal yüzey alanını maksimize. Her iki kafatası ve vericinin duvar kaplıdır emin, vericinin etrafında bir daire siyanoakrilat yapıştırıcı uygulayın. </li><li> Implante verici tabanında siyanoakrilat etrafında bir şırınga yoluyla kimyasal hızlandıran (0.1 mi) uygulanır. Komşu dokuya uygulamak için özen idareli hızlandıran kullanın. Not: siyanoakrilat kür kimyasal ivme verici ve kafatası arasında güçlü bir bağ hızla oluşmuş olmasını sağlar. Siyanoakrilat hızlandırıcının yapıştırıcı hızlı sertleştirme için yararlı olan, ancak gerekli değildir. </li><li> Steril serum fizyolojik ile iyice bölgeyi yıkayarak hızlandıran çıkarın. Kesi bölgesinden yıkanmış değilse Siyanoakrialat hızlandırıcı doku tahrişe neden olabilir. Bölgeyi yıkamak için steril serum fizyolojik ile 1.0 ml şırınga doldurun ve bir şırınga iğne ile alanı sulamak. Genellikle tuzlu 0.5 ml dışarı yıkamak için yeterlihızlandırıcı. </li><li> Vericinin tabanı etrafında deriyi dikin, ancak verici kapatmayın. Vericinin En verimli sinirsel sinyalleri iletmek için cilt üzerinde olmalıdır. Cilt verici ve ünitenin etrafında tutkal etrafında oldukça sıkı olmalıdır. Vikril veya ipek sütür (yumuşak iplik) kullanın; immatür hayvanlarda cilt yumuşak ve yumuşak dikiş kullanılmadığı takdirde kolayca zarar görebilir. Yetişkin hayvanlar için herhangi bir dikiş materyali kullanın. </li><li> Stereotaksik çerçeve hayvan çıkarın ve kurtarma için ısıtılmış battaniye koyun. </li><li> Hayvanlar baraj dönmeden önce (37 ° C) sıcak ve ayaktan (yani, tamamen iyileşti) olduğundan emin olun. Hayvan hayvanın sırtına cilt (hayvan susuz ise, deri deforme kalacaktır) kısma sulu emin olun. Hayvan susuz ise, laktatlı Ringer tampon maddesi içinde deri altı enjeksiyon uygulayın. Onu korumak için yeterli bilinci yerine kadar sahipsiz hayvan bırakmayınsternum yatma. <ol><li> Ameliyat sonrası ağrı tedavisinde ve aşı yaklaşık 0.1 mi bupivakain bir deri altı enjeksiyon için hayvanlara buprenorfın (0.05mg / kg) uygulayınız. Not: Başlangıç ​​bütün prosedür bu yaşta (doğum sonrası gün 6) hayvanlar için 5-10 dakika içinde tamamlanmalıdır bitirmek itibaren. Cerrahi zaman yaşlı hayvanlar için daha uzun sürebilir. </li></ol></li></ol> 3. Bakım ve Konut Not: Bazı barajlar cihazla implante yavrular tahammül edebilir. Baraj dayanıklı olanlar arasından seçilebilir gerekebilir. Baraj verici onları toplayıp kafes etrafında yavrular hareket etmesi kabul edilebilir. <ol><li> Hayvanlar sütten sonra, kendi kafes arkadaşı aygıtların kaldırılmasını önlemek için onları tek başına-ev. </li><li> Sıkıntı belirtileri mevcut (bir fanus içinde) ölümcül pentobarbital dozu (25 mg / kg) veya izofluran ile hayvan Euthanize. </li><li> Tel ekler ile bazı hayvan kafesleri konut Not may arasıimplante vericileri ile Fere. Hayvanlar tel ucun &#39;çubukları&#39; arasında sıkışıp vericiyi alınamıyor emin olmak için tel ucun yüksekliğini kontrol ettiğinizden emin olun. Yardım için veteriner danışın. </li></ol> 4. Kayıt EEG <ol><li> Kendisi veya bir kafeste hayvan koyun littermates ve baraj ile işbirliği yer. Ancak, bir yerde sadece bir tek kafeste hayvan implante. Fazla 2 saat süreyle kayıt odasında yalnız yavrular bırakmayın. Sıkıntı ve dehidratasyon belirtileri hayvanları izleyin. </li><li> Alıcı tabanına verilen güç kaynağını bağlayın ve güç ışığı yanar doğrulayın. (Süngü Neil-Concelman) BNC kablolar kullanarak bir veri toplama sistemine alıcı tabanını bağlayın. </li><li> Alıcı tabanı (Şekil 2) üstündeki hayvan kafes yerleştirin. &quot;Sinyal&quot; ışık verici tespit edilmiştir belirten yanmalıdır. Veriler şimdi kaydedilebilir. </li><li> To kayıt verileri, bir analog-dijital dönüştürücü alıcı tabanını bağlamak ve bir bilgisayar (Şekil 1) dönüştürücü bağlayın. </li><li> Kaydın örnekleme hızını ayarlayın. Veri sağlamak düzgün örneklenmiş. Kayıt için en az 250 Hz örnekleme hızı (önerilen 500 Hz) seçiniz (vericinin bant genişliği 0.1-100 Hz). </li><li> Dijital veri kaydetme ve Matlab gibi sinyal işleme yazılımları kullanılarak analiz edin. </li></ol> 5. EEG Analizi - Genel <ol><li> 0-100 Hz frekans alanına zamansal EEG verileri dönüştürmek için FFTs (hızlı Fourier dönüşümlerini) gerçekleştirin. </li><li> 10 x tarafından Welch yöntem ve normalize dayalı 256 Hann pencere segmentleri kullanarak FFT güç spektral yoğunlukları (PSDs) tahmini 10 (PSD) log gerçekleştirin. Güç spektrumu istenilen süre boyunca EEG sinyali hakim belirli frekansları göstermektedir. </li><li> Her hayvandan PSD ortalamasını alarak hayvanların arasında grup verileriZaman uyumlu tedaviler üzerinde. N hayvanların sayısını (PSD izleri) &#39;dir 1.96 x ortalama (PSD) / karekökü (n)% 95 güven aralıkları oluşturun. Bu tür kontrol grupları vs tedavi grupları karşılaştırarak gibi hayvanların kuşakları arasında EEG&#39;nin tüm frekans içeriğinin nicel bir rapor oluşturmak için verilerinin ortalaması ve% 95 güven aralıkları çizilir. </li></ol> 6. Perinatal hipoksi-iskemi (HI) Model Protokolü <ol><li> P6 uyutmak - 7 sıçan yavru (anestezi buharlaştırıcı girişi ile kutu) bir anestezi kutusuna hayvan koyarak izofluran anestezi (% 100 O 2 ile% 4) ile. Başlangıcında ve ameliyat sırasında ayak-tutam her 15 dakikada bir refleks kontrol edin. yanıt eksikliği anestezi yeterli bir seviyesine işaret etmektedir. </li><li> , Sırtında yavru yerleştirin% 70 etanol ve% 10 betadin alternatif uygulamaları ile boyun ve bodur maruz kalmaktadır. Etanol / betadin fırçalayın 3 kez tekrarlayın. </li><li> S ile boyun derisinde 1 cm kesi yapmakboyun orta hatta cissors. Forseps ile cilt kaldırın ve makas ile kesim yapmak. Kesi yaparken kas dokusu kesmek için özen gösterin. </li><li> Karotis arter ortaya çıkarmak için künt diseksiyon tekniğini kullanın. Künt diseksiyon künt-burun forseps iki çift kullanın. Doku içine ipuçları takın ve cerrahi aletin bahar eylem doku yayıldı izin ver. Karotis arter maruz kadar tekrarlayın. Parlak kırmızı renkte ve görünür darbe varlığı ile karotis arter belirleyin. </li><li> Künt forseps kullanılarak vagus sinirinden ayrı karotid arter. Arter ve sinir arasındaki künt uçlu forseps yerleştirin. Forseps bırakın ve aracın bahar eylem vagus sinirinden karotis ayıralım. </li><li> Yer anevrizması karotid arter üzerinde birbirinden 4-5 mm kelepçeler. Hızlı hareketleri kaçınarak kelepçeler ile arteri zarar özen gösterin. </li><li> Anevrizma kelepçeler arasında karotid arteri Cauterize. Arter dağlamak içinSıcak bir cauterizer ucu ile kelepçeler arasında arter dokunun. Arter kesilir sonra, her iki ucu düzgün kanamayı önlemek için koterize sağlamak. </li><li> , Kelepçeleri çıkartın 3 sütür ile boyun kesi kapatın. Sadece kas dokusu sütür özen gösterin, cilt sütür. </li><li> Hayvan 1 saat boyunca kurtarmak için izin verin. Hayvanın nefes Monitör ve boyun kanama. Kanama varsa, HI (adım 6.10) hayvan maruz bırakmayın. </li><li> 37 ° C&#39;de sıcaklık kontrollü bir odacıkta hayvan koyun ve sürekli 2 saat boyunca bölme içine% 8 O 2/92% N2 karışımı getirmektedir. </li></ol>

<ol>
	<li>Boylan, G. B., Stevenson, N. J., Vanhatalo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+neonatal+seizures.">Monitoring neonatal seizures.</a> Semin. Fetal Neonatal Med. 18 (4), 208-208 (2013).</li><li>Panzica, F., Varotto, G., Rotondi, F., Spreafico, R., Franceschetti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+the+Epileptogenic+Zone+from+Stereo-EEG+Signals:+A+Connectivity-Graph+Theory+Approach.">Identification of the Epileptogenic Zone from Stereo-EEG Signals: A Connectivity-Graph Theory Approach.</a> Front Neurol. 6 (4), 175 (2013).</li><li>Arciniegas, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+electrophysiologic+assessments+and+mild+traumatic+brain+injury:+state-of-the-science+and+implications+for+clinical+practice.">Clinical electrophysiologic assessments and mild traumatic brain injury: state-of-the-science and implications for clinical practice.</a> Int J Psychophysiol. 82 (1), 41-52 (2011).</li><li>Mizrahi, E. M., Kellaway, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+concussion+in+children:+assessment+of+injury+by+electroencephalography.">Cerebral concussion in children: assessment of injury by electroencephalography.</a> Pediatrics. 73 (4), 419-425 (1984).</li><li>Pisarenco, I., Caporro, M., Prosperetti, C., Manconi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-density+electroencephalography+as+an+innovative+tool+to+explore+sleep+physiology+and+sleep+related+disorders.">High-density electroencephalography as an innovative tool to explore sleep physiology and sleep related disorders.</a> Int J Psychophysiol. S0167-8760 (14), 3-8 (2014).</li><li>Konadhode, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+MCH+neurons+increases+sleep.">Stimulation of MCH neurons increases sleep.</a> J. Neurosci. 33 (25), 10257-10263 (2013).</li><li>Bertram, E. H., Williamson, J. M., Cornett, J. F., Spradlin, S., Chen, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+construction+of+a+long-term+continuous+video-EEG+monitoring+unit+for+simultaneous+recording+of+multiple+small+animals.">Design and construction of a long-term continuous video-EEG monitoring unit for simultaneous recording of multiple small animals.</a> Brain Res. Protoc. 1-2 (1), 85-97 (1997).</li><li>Stables, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapy+discovery+for+pharmacoresistant+epilepsy+and+for+disease-modifying+therapeutics:+Summary+of+the+NIH/NINDS/AES+Models+II+Workshop.">Therapy discovery for pharmacoresistant epilepsy and for disease-modifying therapeutics: Summary of the NIH/NINDS/AES Models II Workshop.</a> Epilepsia. 44 (12), 1472-1478 (2003).</li><li>White, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+unsupervised+algorithms+for+the+detection+of+seizures+in+continuous+EEG+recordings+from+rats+after+brain+injury.">Efficient unsupervised algorithms for the detection of seizures in continuous EEG recordings from rats after brain injury.</a> J. Neurosci. Methods. 152 (1-2), 255-266 (2006).</li><li>Bertram, E. H., Cornett, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ontogeny+of+seizures+in+a+rat+model+of+limbic+epilepsy:+evidence+for+a+kindling+process+in+the+development+of+chronic+spontaneous+seizures.">The ontogeny of seizures in a rat model of limbic epilepsy: evidence for a kindling process in the development of chronic spontaneous seizures.</a> Brain Res. 625 (2), 295-300 (1993).</li><li>Bertram, E. H., Cornett, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+a+rat+model+of+chronic+spontaneous+limbic+seizures.">The evolution of a rat model of chronic spontaneous limbic seizures.</a> Brain Res. 661 (1-2), 157-162 (1994).</li><li>Williams, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+spontaneous+recurrent+seizures+after+kainate-induced+status+epilepticus.">Development of spontaneous recurrent seizures after kainate-induced status epilepticus.</a> J. Neurosci. 29 (7), 2103-2112 (2009).</li><li>Kadam, S. D., White, A. M., Staley, K. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+electroencephalographic+monitoring+with+radio-telemetry+in+a+rat+model+of+perinatal+hypoxia-ischemia+reveals+progressive+post-stroke+epilepsy.">Continuous electroencephalographic monitoring with radio-telemetry in a rat model of perinatal hypoxia-ischemia reveals progressive post-stroke epilepsy.</a> J. Neurosci. 30 (1), 404-415 (2010).</li><li>Galanopoulou, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+mechanisms+of+catastrophic+epilepsy+--+overview+from+animal+models.">Basic mechanisms of catastrophic epilepsy -- overview from animal models.</a> Brain Dev. 35 (8), 748-756 (2013).</li><li>Lerche, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+channels+in+genetic+and+acquired+forms+of+epilepsy.">Ion channels in genetic and acquired forms of epilepsy.</a> J Physiol. 591 (Pt 4), 753-764 (2013).</li><li>Rossignol, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=WONOEP+appraisal:+new+genetic+approaches+to+study+epilepsy).">WONOEP appraisal: new genetic approaches to study epilepsy).</a> Epilepsia. 55 (8), 1170-1186 (2014).</li><li>Westmark, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversal+of+fragile+X+phenotypes+by+manipulation+of+A&#946;PP/A&#946;+levels+in+Fmr1KO+mice.">Reversal of fragile X phenotypes by manipulation of A&#946;PP/A&#946; levels in Fmr1KO mice.</a> PLoS One. 6 (10), e26549 (2011).</li><li>Sukhotinsky, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+delay+of+status+epilepticus+onset+in+an+in+vivo+rodent+epilepsy+model.">Optogenetic delay of status epilepticus onset in an in vivo rodent epilepsy model.</a> PLoS One. 8 (4), e62013 (2013).</li><li>Krook-Magnuson, E., Armstrong, C., Oijala, M., Soltesz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-demand+optogenetic+control+of+spontaneous+seizures+in+temporal+lobe+epilepsy.">On-demand optogenetic control of spontaneous seizures in temporal lobe epilepsy.</a> Nat Commun. 4, 1376 (2013).</li><li>Paz, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closed-loop+optogenetic+control+of+thalamus+as+a+tool+for+interrupting+seizures+after+cortical+injury.">Closed-loop optogenetic control of thalamus as a tool for interrupting seizures after cortical injury.</a> Nat Neurosci. 16 (1), 64-70 (2013).</li><li>Monod, N., Pajot, N., Guidasci, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neonatal+EEG:+statistical+studies+and+prognostic+value+in+full-term+and+pre-term+babies.">The neonatal EEG: statistical studies and prognostic value in full-term and pre-term babies.</a> Electroecephalogr Clin Neurophysiol. 32 (5), 529-544 (1972).</li><li>Deshpande, L. S., Carter, D. S., Blair, R. E., DeLorenzo, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Prolonged+Calcium+Plateau+in+Hippocampal+Neurons+in+Rats+surviving+Status+Epilepticus+Induced+by+the+Organophosphate+Diisopropylfluorophosphate.">Development of a Prolonged Calcium Plateau in Hippocampal Neurons in Rats surviving Status Epilepticus Induced by the Organophosphate Diisopropylfluorophosphate.</a> Toxicol Sci. 116 (2), 623-631 (2010).</li><li>Todorovic, M. S., Cowan, M. L., Balint, C. A., Sun, C., Kapur, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+status+epilepticus+induced+by+two+organophosphates+in+rats.">Characterization of status epilepticus induced by two organophosphates in rats.</a> Epilpsy Res. 101 (3), 268-276 (2012).</li><li>Lehmkuhle, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+quantitative+method+for+analyzing+electrographic+status+epilepticus+in+rats.">A simple quantitative method for analyzing electrographic status epilepticus in rats.</a> J. Neurophysiol. 101 (3), 1660-1670 (2009).</li><li>Zayachkivsky, A., Lehmkuhle, M. J., Fisher, J. H., Ekstrand, J. J., Dudek, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+EEG+in+immature+rats+with+a+novel+miniature+telemetry+system.">Recording EEG in immature rats with a novel miniature telemetry system.</a> J. Neurophysiol. 109 (3), 900-911 (2013).</li><li>Pouliot, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+electrographic+analysis+of+the+effect+of+sec-butyl-propylacetamide+on+pharmacoresistant+status+epilepticus.">A comparative electrographic analysis of the effect of sec-butyl-propylacetamide on pharmacoresistant status epilepticus.</a> Neuroscience. 12 (231), 145-156 (2012).</li><li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anoxic-ischemic+encephalopathy+in+rats.">Anoxic-ischemic encephalopathy in rats.</a> Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).</li><li>Vannucci, R. C., Vaccucci, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+perinatal+hypoxic-ischemic+brain+damage.">A model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage.</a> Ann N Y Acad Sci. 835, 234-249 (1997).</li><li>Paxinos, G., Franklin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2012).</li><li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2013).</li><li>Bolkvadze, T., Pitkanen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+post-traumatic+epilepsy+after+controlled+cortical+impact+and+lateral+fluid-percussion-induced+brain+injury+in+the+mouse.">Development of post-traumatic epilepsy after controlled cortical impact and lateral fluid-percussion-induced brain injury in the mouse.</a> J. Neurotrauma. 29 (5), 789-812 (2012).</li></ol>

Dr. Lehmkuhle ve Dudek Epitel, Inc., Epoch kablosuz biyopotansiyel kayıt sisteminin tasarımcıları bir mali ilgi var.

Hastalığın küçük hayvan modellerinde uzun süreli elektrografik kayıtları yapmak çok pahalı olabilir. Basit elektrik devreleri dayanarak ve düşük güç tüketimi vurgulayarak, uzun vadeli izleme deneyleri maliyetini azaltan bir verici sistemi (Şekil 1 ve 2) oluşturmak mümkün olmuştur. 6 aylık izleme deneyinde toplam maliyeti 470 $ gibi düşük, artı hayvan (~ harcırah 1,5 $ hayvan, 200 $ verici) maliyeti olabilir. Vericinin küçük boyutlu küçük hayvanda sürekli, kesintisiz elektrografik kayıtları, gergin ya da radyo-frekansı tabanlı kablosuz kayıt sistemleri (Şekil 4) ile birlikte elde edilmesi çok zor olan insan hastalığının klinik öncesi modellerde, izin verir. Son olarak, vericinin kafatası monte doğa, aksi takdirde bir denemeyi bozabilir hayvan ameliyat süresini ve stresi azaltır. Burada, üç diff&#39;ten proof-of-prensibi deneyleri göstermektedirnöbet Erent deneysel modeller: perinatal hipoksi-iskemi 13, 27, sıçan yavru 28 (Şekil 4), DFP kaynaklı status epileptikus (Şekil 5) ve kavernöz vasküler malformasyonlar genetik kaynaklı modelinde nöbetler (Şekil 6). Muhtemelen eser içermeyen, uzun süreli elektrografik kayıtları elde etmek için en kritik yönü ilgi kortikal bölgesinde (Şekil 4-6) sınır tanımayan elektrot erişimi doğrulamak için olduğunu. Bu ortak referans / toprak elektrot içerir. Özellikle kritik epidural EEG uygulamaları için kafatasının vericiyi takmak olduğunu. Bu işlem sırasında, bu elektrotlar çok kısa bir uzunluğu verilen siyanoakrilat ile elektrot ucu kasıtsız olarak kaplamak mümkündür. Siyanoakrilat elektrotların Kaplama EEG sinyallerini azaltmak veya tamamen kötü senaryo bunları izole edebilir. İyi elektrik bağlantısı b Benzer şekilde, eksikliğietween ortak referans / zemin ve elektrikle &quot;gürültülü&quot; sinyal çıkışı sonuçlanan vericide diferansiyel amplifikatör doğru çalışmasını önleyecektir hayvanın beyni. Genellikle cerrahi sonrası, kaliteli sinyalleri kafatasındaki çapak delik çevreleyen nedeniyle ödem kadar 48 saat boyunca tehlikeye girebilir. Ödem azalır gibi, sinyaller genellikle geliştirmek. Bu Burr deliği yapmadan kafatasının yüzeyine elektrotlar yerleştirilmesi ile önlenebilir. Bu sürecin sonuçları, siyanoakrilat ile kaplamak elektrotlar potansiyeli artmış yüksek frekanslı aktivite azalır nedeniyle kafatası kemik düşük geçmesi elektrik özellikleriyle ve potansiyel elektriksel sinyalleri ortak referans / zemin oluşturma gürültü izole etmek vardır. Elektrotların Practicing doğru yerleştirme fare veya sıçan kafatası kalınlığı taklit ahşap veya kaplama ince bir parça ile yapılabilir. Bu yazıda sunulan sonuçlar nereye göstermektedirkablosuz telemetri teknolojisi kullanılarak elde edilebilir kayıtların ğı. Burada tarif edilen yöntem kullanılarak cerrahi implantasyon cerrahisi karmaşıklığına bağlı olarak, kadar az 10 dakika sürebilir. Böyle hipokampusun CA1 bölgesi olarak derin beyin yapıları, cerrahi erişim için bir stereotaksik çerçeveye monte edilmiş bir micromanipulator verici takmak için en iyisidir. mikromanipülatör fare ve sıçan 29 30 beyin atlas yayınlanan stereotaksik koordinatlarına göre vericiyi implant doğruluğu cerraha sağlayacaktır. Bu sadece siyanoakrilat ile vericiye hipodermik iğne bir boru parça teyel ve mikromanipülatör hipodermik iğne montajı yapılabilir. Önce cilt kapalı dikilmesi için kafatasına verici monte ederken x, y ve z koordinatları mikromanipülatör kontrolü, ek stabilite sağlayacaktır. pe etrafında kemik vidaları eklenmesiVericinin rimeter gerekli olmasa da, kafatasına verici çapa yardımcı olabilir. Kemik vidaları örneğin lityum-pilokarpin-uygulanan erişkin sıçan gibi nöbetler ve epilepsi belirli hayvan modellerinde, Bununla birlikte, etkili olabilir. Bu hayvanlar nöbet sırasında vericiyi zarar verebilir yoğun motor aktivite ile spontan çırpınma nöbetleri sahip olma eğilimindedir. Ek karmaşıklığı Bu deneylerde eklenebilir. Örneğin, verici şekilde kontrol kortikal darbe 31 gibi travmatik beyin hasarı, birçok farklı modelleri ile uyumludur. Verici aygıtın dayanıklılığı hayvan barınağında onlan sonra P7 vericiler hayvanlara implante ve test edilmiştir. 12 ay sonra, implantların çoğu kafatası üzerinde sağlam kaldı. Hayvanlar öldürüldü zaman kafatasları normal çıktı ve verici ayıklamak için önemli bir güç gerektiren, kafatası kemik gömülü edildi. Zaman derin beyin yapıları özenokudu vardır; Beyin büyür ve elektrotlar sabit kalması olarak, elektrotların son pozisyon değiştirmek beklenir. Burada tarif edilen teknikler için, elektrotlar genellikle orijinal pozisyonlarında kalır elektrotlar kafatası ve beyin hem de büyümeye izin dura, yukarıda ve konumlandırılmış edildi. Verici nasıl kullanılacağını uzun sınırlayıcı faktör pil boyutu (yani pil bitene kadar). Verici konut (verici sert epoksi gömülü yani) bir kendi kendine yeten monolitik tasarım baraj ve littermates ile muhafaza olgunlaşmamış yavrular ile kullanmak için oldukça rahat. Genellikle, ko-konut baraj implante donanım veya yavruların markada imha kablolu bariyerler sonuçları ile hayvan implante. Vericinin düzgün duvarlı şekil neredeyse hiçbir donanım hatası veya markada nedeniyle yavruların kaybı ile implantasyonu için izin verir. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Bu sistemde düşük güç kapasitif çiftli iletim şeması gibi sıcaklık kontrollü bir inkübatör içinde yerleştirilmesi gibi ya da örneğin pletismografi odaları gibi deneysel cihazları ile kullanılmak için bir çok farklı deneysel senaryolarda kullanım için de çok uygundur. Aynı şekilde, alıcı anten şekli &quot;sürücü&quot; (kapasitif çift verici olarak sadece birkaç santim gerekir böyle vericinin yüksek T-maze.The aralığı gibi birçok farklı davranış ortamlarda sığacak şekilde manipüle edilebilir Alıcı anten) ve hayvan dayanan standart kemirgen caging veya alıcı anten yüzey alanı kapsadığı uygun kafese yerleştirilmiştir edilecek. hayvanın vücut başka bir kutup olarak hareket ise vericinin bir elektrik alanının bir kutbu olarak görev yapar. alan bazı yönelimler gibi 90 ° alıcı anten ile-üzerinden-faz sonuçlanan alıcı anteni sürücü başarısız olur böyle bir &quot;terk&quot;. Bu oldukça nadir görülen bir durumdur. Bu teknoloji ile gelecekte çalışma yatılı maliyetleri azaltmak ve sosyal etkileşim sağlayacak aynı kafeste birden hayvanlardan kayıt sağlayacaktır. Ek gelişmeler sıcaklık ve elektromiyogram dahil kanallarının sayısını artırarak içerecektir. Cihazın mevcut tasarımı hızlı dalgalanmalar veya yüksek frekanslı salınımlar kaydı için uygun değildir, klasik EEG bantlarının, bir recoding için optimize edilmiş bir bant genişliği sağlar. Gelecekte, cihaz sinyal yüksek frekans bileşenlerini kaydetmek için modifiye ancak pil ömrü pahasına yapılabilir. Dönüştürücüler Farklı türleri, kan basıncını ve basınç-hacim ve istenen beyin yapılarının stereotaktik koordinatlarına göre kullanıcı tarafından belirtilen boyutlara verici elektrot düzenlemenin bile inşaat içerecektir.

eski - ve en yaygın olarak kullanılan - beyinde Biyopotansiyellerin kayıt tekniği elektroansefalogram (EEG) &#39;dir. Bu nöbet tespiti 1, nöbet odakların 2 lokalizasyonu ve sarsıntı 3,4 teşhisi de dahil olmak üzere, nörolojik anormallikler için klinik kullanılmaktadır. Bu teknik aynı zamanda yaygın uyku mekanizmaları hakkında temel bilgi vermek ve uyku bozuklukları 5,6 teşhis etmek için kullanılır. Epilepsilerde klinik tanıda, EEG hem genetik hem de kazanılmış epilepsi hayvan modellerinde translasyonel araştırma için vazgeçilmez hale gelmiştir. Mevcut araştırma uygulamalarında, &quot;kablolu&quot; veya &quot;gergin&quot; kayıtlar standart ve rutin bir anda 7 haftalarca erişkin kemirgenlerde yapılmaktadır. Ancak, elektriksel gürültü, hareket eserler ve kablo çekerek kendilerini incitmeyecek hayvanlar gergin riski uzun compr varBu deneyler omised. Böylece, koşulları ve başarı oranları deneysel geliştirmek, biz hayvan ve enstrümantasyon arasındaki kablolu arayüzün ortadan kaldırılması için izin verecek yeni teknolojiler geliştirmek gerekir. gelişmenin en belirgin alan tasarımı ve uzun kullanım ömrünü korumak ve hayvan denekler için rahatsızlık en aza indirirken, yüksek kaliteli kayıtlar sağlar telemetri sistemleri uygulamasıdır. Bu cihazların fiziksel boyutunu azaltmak nörolojik hastalıkların neonatal ve juvenil kemirgen modellerinde translasyonel araştırma sağlayacaktır. Sıçanlarda düşük kanal sayısı EEG kayıtları yoğun istihdam edilmektedir insanlara çeviri epileptik nöbetler yetenekli bastırmak için yeni tedaviler geliştirmek için. Uzun bir süre için bir veya daha fazla sitelerinden kayıtlar translasyonel araştırma epilepsi, kemirgen modelleri kullanarak için bir çok olanak açın. Bu alanda çağdaş araştırmaların çoğu kronik Seiz oluşumunu engellemek için hedefliyorSürekli değil EEG monitorizasyonu önerilen tedavinin 8 etkinliğini tahlil etmek durumunda ures veya epilepsi (yani epileptogenez) geliştirilmesi ve bu araştırma çabaları yoğun gerektirir; Kanal başına 0.1-100 Hz arasında faaliyet gösteren bir, iki veya dört kanallı bir küçük, basit, telemetrik sistem güçlü translasyonel araştırma bu tür teşvik edecektir. Elektrografik nöbetler genellikle davranışsal nöbetler dayalı tahliller kullanışlılığını sınırlar (kesinlikle konvülziyon olmadan) en az davranışları ile ortaya çıkar. EEG kaydı ve eş zamanlı video izleme birleştirerek stratejisi bir her nöbet yakalama imkanı verir; ve dahası, bu analitik yaklaşımlar &quot;iktal&quot; (ya da nöbet) olaylar 9 arasında epileptik beyinde meydana gelen interiktal sivri kantitatif değerlendirmesini izin verebilir. Ayrıca, sürekli yüksek kaliteli, düşük artefakt EEG kayıtları elde etmek için yeteneği, hangi kablosuz teknolojisi genellikleÜstün, önemli ölçüde deneyci yükünü azaltarak, spesifik EEG dalga formları (örneğin, teta, gama) yanı sıra, nöbet otomatik algılama eğitimi için bilgisayar tabanlı algoritmaların kullanımı gelişmesi için izin verecektir. beyin hasarı sonrası kronik epilepsi çalışmak için birincil klinik öncesi bir model, kronik epilepsi tarafından takip edilen bir kemo-convulsant (yani, kainik asit veya pilokarpin) veya elektrikle uyarılan status epileptikus (SE) aracılığıyla ya yetişkin sıçan veya fare vardır. Bu koşullar altında, SE veya epileptik hayvanlarda sonraki nöbet ile ilişkili şiddetli kasılmalar, hayvan yırtılma gelen yaralanma veya urgan çekerek ve başlık sistemi eki korumak vidaları gevşeterek yol açabilir. Sonuçta, genellikle bu deneyleri sonlandırır, bu sorun ve kronik için yeni tedavilerin geliştirilmesine yönelik deneyler için uzun vadeli yüksek çözünürlüklü EEG kayıtları elde etmek için henüz ihtiyaçepilepsi şeyden önemlidir. Ayrıca, konut, izleme ve uzun vadeli implante hayvanlardan verileri analiz hem doğrudan maliyetleri ve araştırmacı zamanında önemli bir yatırımdır; Bu nedenle, deneme erken sonlandırma araştırmacılara derece yüksek maliyetlere neden olabilir. Epilepsi ilerleme bu modeller gibi, nöbetler genellikle sadece yeni tedaviler geliştirmek için onların kullanışlılığı olarak, hayvanlar yaralandı ihtimalini artırarak, daha sık ve daha şiddetli 10-12 büyük olur olur. Bu hayvanlar rutin sık sık kümeler 13 meydana gelen, günde konvülsif nöbetler onlarca gelişebilir. Muhtemelen biyomedikal en önemli gelişmelerden biri fare modellerinde hedef genin kullanılması olmuştur. Bu yaklaşım sağladı, ve, izin, gerçek insan sendromları 14-16 yeniden genetik epilepsi hayvan modellerinin geliştirilmesi devam edecektir. Genetik manipülasyonlar olarak üstlenilen olabilirproof-of-prensibi tedavileri epileptik nöbetler bastırmak ya da beyin hasarı sonrası 17-20 epilepsi gelişmesini engellemek için. Araştırmanın Bu tip EEG yüksek verimli sürekli kayıt yapabilme yeteneği dramatik yararlanacak. Halen, ya gergin veya telemetri sistemleri farelerin kaydetmek mümkündür; Ancak, yüksek kaliteli elde zorlukları, eser-serbest kayıtları sıçanlarda önemli ölçüde daha zordur ve genellikle bu fareler sürekli çıkarmaya çalışmayın sırt çeşitli formları gerektirir. Stres, böylece çalışma karıştırıcı, sonuçta deney hayvanlarının epilepsi değiştirmek istiyorum böylece nöbet şiddetini, sıklığını ve / veya süresini arttırmak ve olabilir. Küçük, hafif, düşük profilli minyatür telemetri sistemi, insan hastalıklarının genetik fare modellerinde uzun süreli EEG kaydı kolaylaştıracaktır. Yukarıda tarif edilen problemlere ek olarak, olgun olmayan kemirgen modelinde EEG kayıtHastalığın s zorlukları kendi benzersiz kümesi vardır. Olgunlaşmamış hayvanlar 17 g (P6 sıçan) kadar az 6 olarak g (P8 fare) ağırlığındadır. Bu barajdan yavru doğal yetiştirme izin ipten ve yetersizlik nedeniyle artan stres seri günlü gergin EEG kayıtları yapmak neredeyse imkansız. Hayvanlar sütten kadar, onlar baraj bakımında kalmalıdır. Baraj, yavru herhangi bir dışa konektör takımını yok yavru sona eğilimli, ve bazı durumlarda, tüm çöp sona erer. Ayrıca, olgunlaşmamış kemirgen kafatası zor mekanik bütünlük kafatası herhangi elektrot kaideyi monte kolaylaştırır. Olgunlaşmamış kemirgenler özgü Bu sorunlar, sağlam, uzun vadeli elektrografik kayıtları yapmak için yeni bir çözüm gerektirir. 1) im: Burada minyatür kablosuz telemetri sisteminin kullanımına yönelik örnek olarak yeni bir minyatür kablosuz verici ve mevcut üç proof-of-prensibi deneyleri kullanarak EEG implantasyonu ve kayıt göstererek odaklanmakhipoksi-iskemi olgun sıçan yavru modeli, 2) yetişkin fareler status epileptikus ve sonraki spontan nöbetler ve yetişkin farelerde nöbet ve ölüme yol vasküler kavernöz malformasyonlar 3) genetik modeli uyardığı DFP ile işlenmiştir. minyatür kablosuz telemetri sistemi dört ana gereksinimlerini karşılamak için tasarlanmıştır: (1) minimal invaziv cerrahi implantasyon; (2) baraj ve littermates ile kemirgen yavruların konut için uyumluluk; Böylece cerrahi yeniden implantasyon olmadan sürekli izleme ay için izin ünitesinin (3) düşük güç tüketimi; ve (4) kabiliyeti az hareket eserler yüksek kaliteli EEG dalga biçimleri kaydetmek için. kablosuz verici &lt;0.6, 2.3, ve 4 gram ağırlığında ve 0.3 &lt;0.8 ve 1.4 cm3 kolayca kafatasına monte bir x 7 5 ayak izi, 7 x 9 veya 7 x 12 mm ile pil bağlı siyanoakrilat jel ile hayvanın. Hiçbir kemik vida çapa güvenli cihazı tutturmak için gereklikafatası ve cerrahi zaman içinde delinmiş gereken deliklerin sayısını azaltarak kafatası. Cihaz 2 hafta, 2 ay ya da bu konfigürasyonda 6 ay hipokampus gibi derin beyin yapılardan EEG ya da yerel alan potansiyellerinin iki kanal, çoğaltabilen yeteneğine sahiptir. Kablosuz vericinin küçük boyutu, enfeksiyon riskini azaltır hayvan hareketliliğini arttırır ve sonuçta aksi bir deney için gerekli olan hayvanların zaman, para, ve sayısını artırır morbidite ve mortaliteyi azaltmaktadır. Elektronik ve batarya tüm aksi takdirde cihaz çalışmaz hale getirebilir verici çiğneme gelen baraj önlenmesi, cihaz su geçirmez ve sert hale medikal dereceli epoksi saksı edilir. Radyo frekans vericileri aksine, telemetri sistemi verici ve kullanıcı standart kemirgen konut hayvanları tutmak için izin, hayvan kafesinin altında oturur bir alıcı anten arasındaki kapasitif kuplaj kullanır. Recordi Çoklu kanalng gibi elektrokardiyogram ve elektroensefalogram olarak multi-modal Biyopotansiyellerin, kayıt için izin verir. Komorbiditelerin hayvan modelleri davranışları 21-23 döneminde Biyopotansiyellerin kaydetmek için yeteneği ile yararlanacaktır. EEG monitorizasyonu ile davranışlarını birleştiren araştırma ve klinik öncesi çalışmalar için daha iyi bir araç ile araştırmacılar sağlayacaktır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sterile Surgical Gloves</td>
			<td>Protective Industrial Products</td>
			<td>100-3201 PF</td>
			<td>Power Free Sterile Latex Surgical Glove</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle</td>
			<td>FST</td>
			<td>10003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade #15</td>
			<td>FST</td>
			<td>10015-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>14090-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burr tool</td>
			<td>Ram Products, Inc.</td>
			<td>Microtorque II</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine burr</td>
			<td>FST</td>
			<td>19007-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aneurism clip</td>
			<td>ROBOZ</td>
			<td>RS-5422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toothed Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11022-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton-Tipped applicators</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>24-103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Driver</td>
			<td>WPI</td>
			<td align="right">521725</td>
			<td>Olsen-Hegar Needle Holder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate gel</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 4541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate accelerant</td>
			<td>Henkel</td>
			<td>Loctite 7452</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td colspan="2">Vicryl RB-1 J304</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elecrocautery disposable</td>
			<td>Bovie</td>
			<td>AA01</td>
			<td>Fine Tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Tray</td>
			<td>FST</td>
			<td>20311-21</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epitel Receiver Base</td>
			<td>Epitel Inc</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epitel wireless transmitter</td>
			<td>Epitel Inc</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopac digitizer</td>
			<td>Biopac</td>
			<td>MP-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC-compatible computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

long-term continuous eeg monitoring in small rodent models of human disease using the epoch wireless transmitter system

Epilepsi gibi, insanlarda pek çok aşamalı nörolojik hastalıklar, yavaş yavaş, hastalığın çeşitli evrelerinde müdahaleler test etmek için hastalığı geliştirme klinik öncesi hayvan modelleri gerektirir. Bu hayvan modelleri olgunlaşmamış kemirgenler, bu hastalıkların laboratuvar çalışması için klasik bir model organizma uygulamak özellikle zordur. Nöbetler ve diğer nörolojik bozuklukların genç hayvan modellerinde kayıt sürekli EEG nedeniyle küçük fiziksel genç kemirgenler büyüklüğü ve baraj üzerindeki bağımlılığı sütten önce bir teknik meydan okuma sunuyor. Bu nedenle, daha iyi kliniğe çeviri değil, aynı zamanda olgunlaşmamış kemirgenlerde sürekli EEG kayıt yeteneğine yeni cihazlar için bir ihtiyaç için uygun olan tedavilerin belirleyecektir klinik öncesi araştırma iyileştirilmesi için açık bir ihtiyaç değil, sadece orada. Burada, biz arkasındaki teknoloji tarif ve özellikle o olgunlaşmamış sıçanlarda kullanılmak üzere tasarlanmış yeni bir minyatür telemetri sisteminin kullanımını, göstermekaynı zamanda yetişkin hayvanlarda kullanım için etkili olan R fareler.

Biz geliştirdik ve Şekil 1&#39;de şematize tek yetişkin kemirgen, gelen EEG kaydı kavramını hayata IACUC onay süreci için, tasarım ve kurumsal hayvan tesisleri mevcut entegre gerekir.; Bu nedenle, sistem kolayca ek alan kullanmadan standart hayvan tesis kurulacak şekilde tasarlanmıştır: Hayvan azaltmak için entegre bir Faraday kafesi ile alıcının içine yerleştirilen bir normal &quot;hayvan tesis sorunu&quot; konut kafes içinde yer alır elektriksel gürültü. her bir alıcı baz, sinyalin bir bilgisayar (Şekil 1) bağlı olan bir sayısallaştırıcıya tellerle yapılır. Tek bir bilgisayar kullanıcısının veri toplama sisteminin kapasitesine bağlı olarak, aynı anda kaydedilen en fazla 32 hayvanlardan veri toplamak için gereklidir. Kurulum Bu tip küçük güç tüketir ve az ısı, iklim kontrollü hayvan tesisleri ile uyumlu bir özellik oluşturur. Veriler olabilirHarici sabit sürücüler, monitörde gerçek zamanlı olarak görüntülenen deneysel izleme sağlayan ve depolanan uzun vadeli (10 TB depolama ünitesi). Baraj çöp arkadaşları ve yavru markada hasarını en aza indirmek için, çeşitli verici form faktörleri test etti. Nihai tasarım kubbeli bir silindir vardı; Sıçanlar ısırmaya ve hasar için zor bir şekil. Bir yetişkin farenin kafatası ile ilgili bir bağımsız verici Şekil 2A&#39;da gösterilmiştir ve yüksek yoğunluğu (32 hayvan) alıcı bazları ve standart kemirgen muhafaza yerleştirildiği kayıt kulesi erken bir versiyonu, Şekil 2B&#39;de gösterilmiştir. Güç verimliliği son derece önemli bir husustur vardı; Biz veri iletim protokolü olarak kapasitif kuplaj seçti. Aşağıdaki tasarım pil kapasitesi (Şekil 2A) bağlı olarak 6 aydan fazla sürekli EEG kaydı için izin verir. Doğum sonrası 12. günde (P12, Şekil 3A) gibi genç Fare ve P6 gibi genç sıçanlar (Figure 3B) oldukça iyi tolere verici. EEG edilen sürekli veri edinme korurken siyanoakrilat ile kafatasına verici bağlılık, hayvanlar erişkin (Şekil 3C) içine verici ile büyümeye olanak sağlar. Verici ve kablosuz arayüzünün eşsiz minyatür form faktörü neo ve perinatal koşulların hayvan modelleri ile çalışmak için çok uygundur. Şekil 4&#39;te veriler P7 Sprague-Dawley hipoksik-iskemik (HI) enfarktüs (% 8 O 2 karışımı ile hipoksi 2 saat takip karotid arter ligasyonu) aşağıdaki subakut nöbet aktivitesinin EEG kaydının iki kanal gösterir sıçan yavru 13. HI tedavi bağlandı karotis için yarımküre ipsilateral büyük bir lezyon neden olur. Burada, kayıtlar yaralı beynin her iki yarımkürede üzerinde jeneralize nöbetler iki bir küme göstermektedir. siyah iz lezyona yarımkürede Kontrlateral EEG aktivitesini gösterir,mavi iz (lezyon alanında yani) ipsilateral hemisferde EEG gösterir. Nöbet aktivitesi beynin her iki yarımkürede mevcut iken, ispilateral hemisfer devam eden beyin hasarı 21 göstergesidir EEG arka plan bastırma, gösterir. Status epileptikus organofosfat, DFP 22,23 hayvanlara enjekte edilerek erişkin sıçanlarda uyarılabilir. status epileptikus göstergesidir Şekil 5 gösterisi tekrarlayan EEG deşarjları veriler, (zamansal açılımlar Şekil 5A bakınız, B). Örnek izleri Aşağıda, 12 saat boyunca status epileptikus zaman ders zamanla nöbetlerin şiddetini rakamlarla doğrusal olmayan karışık etkiler modeli ile analiz edilmiştir. status epileptikus şiddeti gama bandında (20-60 Hz) EEG güç tarafından tanımlanır. Burada, yukarıda tarif edilen elektrik 12 hayvan arasında ortalama ve% 95 güven aralıkları ile 12 saat boyunca çizilmiştir. Th<html> e veri hayvanlar sürekli olarak takip edildiği boyunca 12 saat boyunca devam DFP tedavinin ilk bir saat içinde gama gücü belirgin bir artış göstermektedir. Analiz Aşağıdaki yöntem, akut, status epileptikus şiddeti niceliksel ölçümü sağlar, bir olgu daha önce davranışsal önlemler ile esas olarak analiz edilmiştir. Klasik EEG bantlarında güç hesaplama kullanır ve yoğun laboratuarımızda 24-26 antikonvülsan ilaçların etkinliğini test etmek için klinik öncesi çalışmalarda kullanılır olmuştur çünkü, bir örnek olarak bu analiz tekniği bulunmaktadır. Muhtemelen kablosuz telemetri sürekli, kesintisiz kablosuz kayıt yaparken en değerli yönü, düşük insidansı ile meydana gelen anormal spontan olayları kaydetmek için yeteneğidir. Bu tür veriler kablosuz verici sisteminin geniş yarar göstermektedir. 554fig1.jpg &quot;/&gt; Şekil 1:. Epoch kayıt sisteminin şematik kablosuz kayıt sistemi iki bileşenden oluşur: 1) Biyoişaret kuvvetlendirir, ve 2) bir alıcı plakası standart kemirgen konut altına yerleştirilen kablosuz kafatası monte verici. Alıcı baz çıkışı 4 V tepe-tepe maksimum amplifiye demodüle bir bio oluşan bir analog sinyaldir. Bu sinyal daha sonra, kayıt için bir veri elde etme sistemine beslenebilir. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52554/52554fig2.jpg" /> Şekil 2:. Verici ve alıcı Bu özel kablosuz verici (A) 4 gr ve değiştirir &lt;3 kolayca sıçan ve farelerin kafatası monte edilir hacmi ve 7 x 12 mm bir yer kaplayan 1.4 cm ağırlığındadır. Pil drenaj sonra vericisi 6 ay Biyopotansiyellerin 2 kanal büyütebilired. Büyük piller daha uzun kayıt süresi için de kullanılabilir. Hayvanlar Epoch alıcı (B) üzerine standart kemirgen kafes yerleştirilir. Iki ayrı kayıt kuleleri aynı anda kayıt kulesi her nispeten küçük ayak izi (2 x 4 &#39;, yaklaşık 60 cm x 120 cm) gösteren 16 hayvandan kayıt her yetenekli erken örnek sağda gösterilmektedir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52554/52554fig3.jpg" /> Şekil 3:. Sıçan ve farelerde kablosuz verici implante verici doğum sonrası 12. günde (P12, üst) gibi genç farelerde 6 aya kadar sürekli EEG kayıtları sağlar. Orta fotoğraf minyatür verici implante bir P7 sıçan yavru olduğunu. Hayvan olgunlaştıkça verici sıkıca kafatasına bağlı kalır. altta hayvan P280 ve yaş P7 sahte vericisi ile implante edildi. Sistem SIMULTA sağlarBirden hayvanlardan neous ve sürekli EEG kayıtları klinik öncesi, uzun vadeli, EEG monitorizasyonu çalışmaları için gerekli olan litre sayısını azaltarak, sütten yoluyla P7 yaşlı. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52554/52554fig4.jpg" /> Şekil 4: telemetri sistemi ile hipoksi-iskemi kaynaklı nöbetler kayıt Çift kanal% 8 O 2 tedavisi (hipoksi) sırasında karotis ligasyonu (iskemi) sonra bir P7 sıçan yavru kablosuz telemetri ile anormal EEG Çift kanal kayıtları.. (A) ve (B), dalga görüşlerini genişletti. Nöbet aktivitesi iskemik infarkt (mavi) ile yarımkürede bulunan önemli EEG bastırma ile her iki yarımkürede (siyah, mavi) mevcuttur. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52554/52554fig5.jpg" /> Şekil 5: Durum epilepti Kayıtyanıt minyatür kablosuz telemetri sistemi ile cus yetişkin sıçanlarda. Yüzey EEG kayıtları (yani, dural) bir yetişkin sıçan (DFP) tedaviyi diizopropilflorofosfat için. Üst iz (A ve B) gölgeli süreleri aşağıda izleri dalga görüşlerini genişletilir. Kablosuz verici ile kaydedilen veriler daha sonra hayvanların bir grupta istatistiksel karşılaştırmalar izin frekans alanında analiz edilebilir. (C) Veri DFP&#39;nin verilmesinden sonra 12 saat boyunca DFP kaynaklı status epileptikus (N = 12) Aşağıdaki gama bandı gücü (20-60 Hz) ortalama ve% 95 güven aralıkları vardır. <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/52554/52554fig6.jpg" /> Şekil 6:. Vasküler Kavernoma bir transgenik fare modelinde EEG nöbet ve değişikliklerin kaydedilmesi Burada, transgenik bir fare kayıt (A) &#39;incinöbet aktivitesinin geçiyor. İlk olarak, normal bir EEG paterni mevcut olduğu (1); hemen nöbet önce beş nöbetler (3) bir küme izler öncesi iktal depresyon (2), bir dönem vardır. Nöbet sonra, anormal iktal deşarj sinyali (4) içinde bulunmaktadır. Kontrol hayvan hiçbir nöbetler ve anormal EEG özellikleri (B) sahiptir.

Watch this Scientific Journal Video about Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System at JoVE.com

Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System

Here we demonstrate the use of a wireless enabling technology for electroencephalogram (EEG) in neonatal rodent models of human disease. With telemetry, there are no encumbering connections, thus allowing natural behaviors.

Epoch Kablosuz Verici Sisteminin Kullanılması İnsan Hastalığı Küçük Kemirgen Modelleri Uzun süreli Sürekli EEG İzleme

Many progressive neurologic diseases in humans, such as epilepsy, require pre-clinical animal models that slowly develop the disease in order to test ...

long-term-continuous-eeg-monitoring-small-rodent-models-human-disease

Research

JoVE Journal

Neuroscience

25.4K Görüntüleme.  Yale University School of Medicine. Here we demonstrate the use of a wireless enabling technology for electroencephalogram (EEG) in neonatal rodent models of human disease. With telemetry, there are no encumbering connections, thus allowing natural behaviors.

Video: Long-term Continuous EEG Monitoring in Small Rodent Models of Human Disease Using the Epoch Wireless Transmitter System

Systemic and Local Drug Delivery for Treating Diseases of the Central Nervous System in Rodent Models

Thorough preclinical testing of central nervous system (CNS) therapeutics includes a consideration of routes of administration and agent biodistribution in assessing therapeutic efficacy. Between the two major classifications of administration, local vs. systemic, systemic delivery approaches are often preferred due to ease of administration. However, systemic delivery may result in suboptimal drug concentration being achieved in the CNS, and lead to erroneous conclusions regarding agent efficacy. Local drug delivery methods are more invasive, but may be necessary to achieve therapeutic CNS drug levels. Here, we demonstrate proper technique for three routes of systemic drug delivery: intravenous injection, intraperitoneal injection, and oral gavage. In addition, we show a method for local delivery to the brain: convection-enhanced delivery (CED). The use of fluorescently-labeled compounds is included for in vivo imaging and verification of proper drug administration. The methods are presented using murine models, but can easily be adapted for use in rats.

Thorough preclinical testing of drugs that act in the central nervous system often involves assessing and comparing drug biodistribution in association with specific routes of administration. Here, three commonly used methods of systemic delivery (intravenous, intraperitoneal, and oral) as well as a method for local delivery (convection-enhanced delivery) are demonstrated in mice.

Kemirgen Modeller Merkezi Sinir Sistemi Hastalıkları Tedavisinde Sistemik ve Yerel İlaç Taşıyıcı

Thorough preclinical testing of central nervous system (CNS) therapeutics includes a consideration of routes of administration and agent biodistribution ...

Nörobilim

Efficient Derivation of Human Neuronal Progenitors and Neurons from Pluripotent Human Embryonic Stem Cells with Small Molecule Induction

There is a large unfulfilled need for a clinically-suitable human neuronal cell source for repair or regeneration of the damaged central nervous system (CNS) structure and circuitry in today's healthcare industry. Cell-based therapies hold great promise to restore the lost nerve tissue and function for CNS disorders. However, cell therapies based on CNS-derived neural stem cells have encountered supply restriction and difficulty to use in the clinical setting due to their limited expansion ability in culture and failing plasticity after extensive passaging1-3. Despite some beneficial outcomes, the CNS-derived human neural stem cells (hNSCs) appear to exert their therapeutic effects primarily by their non-neuronal progenies through producing trophic and neuroprotective molecules to rescue the endogenous cells1-3. Alternatively, pluripotent human embryonic stem cells (hESCs) proffer cures for a wide range of neurological disorders by supplying the diversity of human neuronal cell types in the developing CNS for regeneration1,4-7. However, how to channel the wide differentiation potential of pluripotent hESCs efficiently and predictably to a desired phenotype has been a major challenge for both developmental study and clinical translation. Conventional approaches rely on multi-lineage inclination of pluripotent cells through spontaneous germ layer differentiation, resulting in inefficient and uncontrollable lineage-commitment that is often followed by phenotypic heterogeneity and instability, hence, a high risk of tumorigenicity7-10. In addition, undefined foreign/animal biological supplements and/or feeders that have typically been used for the isolation, expansion, and differentiation of hESCs may make direct use of such cell-specialized grafts in patients problematic11-13. To overcome these obstacles, we have resolved the elements of a defined culture system necessary and sufficient for sustaining the epiblast pluripotence of hESCs, serving as a platform for de novo derivation of clinically-suitable hESCs and effectively directing such hESCs uniformly towards clinically-relevant lineages by small molecules14 (please see a schematic in Fig. 1). Retinoic acid (RA) does not induce neuronal differentiation of undifferentiated hESCs maintained on feeders1, 14. And unlike mouse ESCs, treating hESC-differentiated embryoid bodies (EBs) only slightly increases the low yield of neurons1, 14, 15. However, after screening a variety of small molecules and growth factors, we found that such defined conditions rendered retinoic acid (RA) sufficient to induce the specification of neuroectoderm direct from pluripotent hESCs that further progressed to neuroblasts that generated human neuronal progenitors and neurons in the developing CNS with high efficiency (Fig. 2). We defined conditions for induction of neuroblasts direct from pluripotent hESCs without an intervening multi-lineage embryoid body stage, enabling well-controlled efficient derivation of a large supply of human neuronal cells across the spectrum of developmental stages for cell-based therapeutics.

We have established a protocol for induction of neuroblasts direct from pluripotent human embryonic stem cells maintained under defined conditions with small molecules, which enables derivation of a large supply of human neuronal progenitors and neuronal cell types in the developing CNS for neural repair.

Küçük Molekül İndüksiyon Pluripotent İnsan Embriyonik Kök Hücreleri İnsan Nöronal atalarıdır ve Nöronlar Verimli türetilmesi

There is a large unfulfilled need for a clinically-suitable human neuronal cell source for repair or regeneration of the damaged central nervous system ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps shape attention and also protects cells from over-stimulation. Adaptation within the olfactory circuit of C. elegans was first described by Colbert and Bargmann1,2. Here, the authors defined parameters of the olfactory adaptation paradigm, which they used to design a genetic screen to isolate mutants defective in their ability to adapt to volatile odors sensed by the Amphid Wing cells type C (AWC) sensory neurons. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor3 for 30 min they will adapt their responsiveness to the odor and will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~1 hr. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor for ~1 hr they will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~3 hr. These two phases of olfactory adaptation in C. elegans were described as short-term olfactory adaptation (induced after 30 min odor exposure), and long-term olfactory adaptation (induced after 60 min odor exposure). Later work from L'Etoile et al.,4 uncovered a Protein Kinase G (PKG) called EGL-4 that is required for both the short-term and long-term olfactory adaptation in AWC neurons. The EGL-4 protein contains a nuclear localization sequence that is necessary for long-term olfactory adaptation responses but dispensable for short-term olfactory adaptation responses in the AWC4. By tagging EGL-4 with a green fluorescent protein, it was possible to visualize the localization of EGL-4 in the AWC during prolonged odor exposure. Using this fully functional GFP-tagged EGL-4 (GFP::EGL-4) molecule we have been able to develop a molecular readout of long-term olfactory adaptation in the AWC5. Using this molecular readout of olfactory adaptation we have been able to perform both forward and reverse genetic screens to identify mutant animals that exhibit defective subcellular localization patterns of GFP::EGL-4 in the AWC6,7. Here we describe: 1) the construction of GFP::EGL-4 expressing animals; 2) the protocol for cultivation of animals for long-term odor-induced nuclear translocation assays; and 3) the scoring of the long-term odor-induced nuclear translocation event and recovery (re-sensitization) from the nuclear GFP::EGL-4 state.

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

Here we describe a molecular readout of long-term olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans. The Protein Kinase G, EGL-4, is necessary for stable adaptation responses in the primary sensory neuron pair called AWC. During prolonged odor exposure EGL-4 translocates from the cytosol to nucleus of the AWC.

Uzun vadeli Olfaktör İntibak A Moleküler Saati<em&gt; C. elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses specifically on antisense oligonucleotides (ASOs), though the techniques shown in the video here can also be used to deliver a plethora of other drugs to the CNS. Antisense oligonucleotides (ASOs) have the capability to knockdown sequence-specific targets 1 as well as shift isoform ratios of specific genes 2. To achieve widespread gene knockdown or splicing in the CNS of mice, the ASOs can be delivered into the brain using two separate routes of administration, both of which we demonstrate in the video.
The first uses Alzet osmotic pumps, connected to a catheter that is surgically implanted into the lateral ventricle. This allows the ASOs to be continuously infused into the CNS for a designated period of time. The second involves a single bolus injection of a high concentration of ASO into the right lateral ventricle. Both methods use the mouse cerebral ventricular system to deliver the ASO to the entire brain and spinal cord, though depending on the needs of the study, one method may be preferred over the other.

We describe a method to target drugs to the central nervous system by either implanting a catheter or performing a bolus injection into the right lateral ventricle in mice. We focus specifically on the delivery of antisense oligonucleotides. This technique is readily adaptable to other drugs and to rats.

Kemirgen Merkezi Sinir Sistemi İlaçların doğrudan Intraventriküler teslim

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution has been a long sought tool for neuroscientists in the systems-level search for the neural circuitry governing complex behavioral states. Optogenetics is a cutting-edge tool that is revolutionizing the field of neuroscience and represents one of the first systematic approaches to enable causal testing regarding the relation between neural signaling events and behavior. By combining optical and genetic approaches, neural signaling can be bi-directionally controlled through expression of light-sensitive ion channels (opsins) in mammalian cells. The current protocol describes delivery of specific wavelengths of light to opsin-expressing cells in deep brain structures of awake, freely-moving rodents for neural circuit modulation. Theoretical principles of light transmission as an experimental consideration are discussed in the context of performing in vivo optogenetic stimulation. The protocol details the design and construction of both simple and complex laser configurations and describes tethering strategies to permit simultaneous stimulation of multiple animals for high-throughput behavioral testing.

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Optogenetics has become a powerful tool for use in behavioral neuroscience experiments. This protocol offers a step-by-step guide to the design and set-up of laser systems, and provides a full protocol for carrying out multiple and simultaneous in vivo optogenetic stimulations compatible with most rodent behavioral testing paradigms.

Kemirgen Santral Sinir Sistemi vivo optogenetic Stimülasyon içinde

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Isolation, Culture and Long-Term Maintenance of Primary Mesencephalic Dopaminergic Neurons From Embryonic Rodent Brains

Degeneration of mesencephalic dopaminergic (mesDA) neurons is the pathological hallmark of Parkinson&#8217;s diseae. Study of the biological processes involved in physiological functions and vulnerability and death of these neurons is imparative to understanding the underlying causes and unraveling the cure for this common neurodegenerative disorder. Primary cultures of mesDA neurons provide a tool for investigation of the molecular, biochemical and electrophysiological properties, in order to understand the development, long-term survival and degeneration of these neurons during the course of disease. Here we present a detailed method for the isolation, culturing and maintenance of midbrain dopaminergic neurons from E12.5 mouse (or E14.5 rat) embryos. Optimized cell culture conditions in this protocol result in presence of axonal and dendritic projections, synaptic connections and other neuronal morphological properties, which make the cultures suitable for study of the physiological, cell biological and molecular characteristics of this neuronal population.

The causes of degeneration of midbrain dopaminergic neurons during Parkinson&#8217;s disease are not fully understood. Cellular culture systems provide an essential tool for study of the neurophysiological properties of these neurons. Here we present an optimized protocol, which can be utilized for in vitro modeling of neurodegeneration.

Embriyonik Kemirgen Brain itibaren İlköğretim Mesensefalik dopaminerjik Nöronlar İzolasyonu, Kültür ve Uzun Vadeli Bakım

Degeneration of mesencephalic dopaminergic (mesDA) neurons is the pathological hallmark of Parkinson&#8217;s diseae. Study of the biological processes ...

A Simplified Method for Ultra-Low Density, Long-Term Primary Hippocampal Neuron Culture

Culturing primary hippocampal neurons in vitro facilitates mechanistic interrogation of many aspects of neuronal development. Dissociated embryonic hippocampal neurons can often grow successfully on glass coverslips at high density under serum-free conditions, but low density cultures typically require a supply of trophic factors by co-culturing them with a glia feeder layer, preparation of which can be time-consuming and laborious. In addition, the presence of glia may confound interpretation of results and preclude studies on neuron-specific mechanisms. Here, a simplified method is presented for ultra-low density (~2,000 neurons/cm2), long-term (&#62;3 months) primary hippocampal neuron culture that is under serum free conditions and without glia cell support. Low density neurons are grown on poly-D-lysine coated coverslips, and flipped on high density neurons grown in a 24-well plate. Instead of using paraffin dots to create a space between the two neuronal layers, the experimenters can simply etch the plastic bottom of the well, on which the high density neurons reside, to create a microspace conducive to low density neuron growth. The co-culture can be easily maintained for &#62;3 months without significant loss of low density neurons, thus facilitating the morphological and physiological study of these neurons. To illustrate this successful culture condition, data are provided to show profuse synapse formation in low density cells after prolonged culture. This co-culture system also facilitates the survival of sparse individual neurons grown in islands of poly-D-lysine substrates and thus the formation of autaptic connections.

Low density cultures of primary hippocampal neurons usually require glia feeder layer to supply neurotrophic factors and sustain longevity. We describe here a simplified method to culture ultra-low density neurons on glass coverslips in the presence of a high density neuronal feeder layer, which facilitates investigation of specific neuronal-autonomous mechanisms.

Ultra Düşük Yoğunluk için Basitleştirilmiş Bir Yöntem, Uzun Vadeli İlköğretim Hipokampal Nöron Kültürü

Culturing primary hippocampal neurons in vitro facilitates mechanistic interrogation of many aspects of neuronal development. Dissociated embryonic ...

Analyzing Neural Activity and Connectivity Using Intracranial EEG Data with SPM Software

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive neuroscience. Intracranial electroencephalography (EEG) can directly record electrical neural activity and has the unique potential to accomplish this goal. Traditionally, averaging analysis has been applied to analyze intracranial EEG data; however, several new techniques are available for depicting neural activity and intra- and inter-regional connectivity. Here, we introduce two analytical protocols we recently applied to analyze intracranial EEG data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency SPM analysis for neural activity and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity. We report our analysis of intracranial EEG data during the observation of faces as representative results. The results revealed that the inferior occipital gyrus (IOG) showed gamma-band activity at very early stages (110 ms) in response to faces, and both the IOG and amygdala showed rapid intra- and inter-regional connectivity using various types of oscillations. These analytical protocols have the potential to identify the neural mechanisms underlying cognitive functions with high spatial and temporal profiles.

We present two analytical protocols that can be used to analyze intracranial electroencephalography data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency statistical parametric mapping analysis for neural activity, and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity.

Sinirsel aktivite ve bağlanırlığı İntrakraniyal EEG veri SPM yazılım programıyla analiz

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive ...

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.

Fareler serbestçe davranıyor uzun vadeli duyusal çatışma

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

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from parallel fibers (PF) to Purkinje cells (PC) is considered the basis for motor learning, and deficiencies of both LTD and motor learning are observed in various gene-manipulated animals. Common motor learning sets, such as adaptation of the optokinetic reflex (OKR), the vestibular-ocular reflex (VOR), and rotarod test were used for evaluation of motor learning ability. However, results obtained from the GluA2-carboxy terminus modified knock-in mice demonstrated normal adaptation of the VOR and the OKR, despite lacking PF-LTD. In that report, induction of LTD was only attempted using one type of stimulation protocol at room temperature. Thus, conditions to induce cerebellar LTD were explored in the same knock-in mutants using various protocols at near physiological temperature. Finally, we found stimulation protocols, by which LTD could be induced in these gene-manipulated mice. In this study, a set of protocols are proposed to evaluate LTD-induction, which will more accurately allow examination of the causal relationship between LTD and motor learning. In conclusion, experimental conditions are crucial when evaluating LTD in gene-manipulated mice.

In some gene-manipulated animals, using a single protocol may fail to induce LTD in cerebellar Purkinje cells, and there may be a discrepancy between LTD and motor learning. Multiple protocols are necessary to assess LTD-induction in gene-manipulated animals. Standard protocols are shown.

Erişkin Serebellar Dilimlerde Uzun Süreli Depresyon İndüksiyonunun Değerlendirilmesi

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...